早產(chǎn)兒腦損傷的治療進(jìn)展

楊 莎 綜述 翟 瑄 審校

早產(chǎn)兒腦損傷主要表現(xiàn)為腦室周圍－腦室內(nèi)出血、腦室周圍白質(zhì)軟化等，病死率較高，存活者往往會出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)的后遺癥［1］。本文回顧并總結(jié)促紅細(xì)胞生成素治療和干細(xì)胞移植治療的機(jī)制、方案，總結(jié)早產(chǎn)兒腦損傷的手術(shù)治療策略，為臨床選擇更為合理的治療途徑和方法提供依據(jù)。

一、促紅細(xì)胞生成素（erythropoietin，EPO）治療

（一）作用機(jī)制

EPO是一種糖蛋白，具有保護(hù)各種組織和器官免受缺血缺氧和炎癥損傷的作用，天然的EPO可以分為ɑ、β型兩種亞型。最近研究表明，EPO在治療早產(chǎn)兒腦損傷方面具有較好的應(yīng)用前景。EPO發(fā)揮其神經(jīng)保護(hù)作用主要通過以下機(jī)制：①血管生成作用：EPO能夠上調(diào)多種具有血管功能、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能和能量傳遞功能的基因表達(dá)，促進(jìn)新血管形成，從而增加腦組織灌注［2］；②介導(dǎo)抗凋亡因子產(chǎn)生：通過對Bcl-2基因家族表達(dá)的調(diào)控，激活NF-κB，實(shí)現(xiàn)抗凋亡作用［3］；③通過減少炎癥細(xì)胞浸潤及炎癥細(xì)胞因子的生成產(chǎn)生抗炎作用［4］；④直接抗氧化作用：EPO主要通過調(diào)高細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶（如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶）的活性來實(shí)現(xiàn)氧自由基的滅活［5］；⑤抑制谷氨酸等興奮性氨基酸的毒性作用：EPO可通過抑制谷氨酸等興奮性氨基酸與N-甲基-D-天冬氨酸型受體的結(jié)合，抑制細(xì)胞凋亡。

（二）治療劑量

由于血液循環(huán)中的EPO最后通過血腦屏障的比例較低，因此其發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用的所需劑量比其發(fā)揮促紅細(xì)胞生成作用時(shí)更大。有研究報(bào)道，早產(chǎn)兒的智力發(fā)育成熟度與重組人促紅細(xì)胞生成素（recombinant human erythropoietin，rh-EPO）血藥濃度呈正相關(guān)，且早產(chǎn)兒對高劑量rh-EPO（1 000～2 500 U／kg）的耐受性較好［6］；高劑量rh-EPO（3 000 U／kg）用于早產(chǎn)兒腦損傷的保護(hù)治療時(shí)，其副作用與對照組接近［7］。另有研究表明，rh-EPO對早產(chǎn)兒的神經(jīng)保護(hù)作用主要依賴于其累積使用劑量，因此重復(fù)持續(xù)低劑量地注入rh-EPO也可達(dá)到治療早產(chǎn)兒腦損傷的作用；在該試驗(yàn)中重復(fù)注入低劑量的rh-EPO（500 U／kg），持續(xù)用藥兩星期，可有效降低腦損傷的發(fā)生率［8］。此外，一項(xiàng)隨機(jī)雙盲多中心試驗(yàn)結(jié)果表明，對出生48 h內(nèi)的早產(chǎn)兒持續(xù)皮下注射小劑量促紅細(xì)胞生成素（400 U／kg），每周3次，直至早產(chǎn)兒相當(dāng)于胎齡35周時(shí)，能有效提高其認(rèn)知能力。

目前多數(shù)臨床試驗(yàn)結(jié)果均表明，EPO對于早產(chǎn)兒腦損傷有明顯的治療效果，且高劑量方案和低劑量方案均有報(bào)道。但是最近兩項(xiàng)多中心隨機(jī)雙盲試驗(yàn)結(jié)果表明，高劑量EPO不會減輕早產(chǎn)兒腦損傷的嚴(yán)重程度也不會降低死亡率［9，10］。但此兩項(xiàng)試驗(yàn)均只隨訪至2歲，目前研究認(rèn)為，對此年齡段的兒童行神經(jīng)功能評估，其相關(guān)結(jié)果意義有限。如需系統(tǒng)評估高劑量EPO是否對早產(chǎn)兒腦損傷有治療效果，需要更多長期的隨訪結(jié)果來證實(shí)。

（三）治療時(shí)機(jī)

相關(guān)動物實(shí)驗(yàn)表明，在腦損傷發(fā)生當(dāng)時(shí)，使用高劑量rh-EPO的治療方案即注入藥物能取得最佳治療效果。該實(shí)驗(yàn)認(rèn)為，分別在腦損傷發(fā)生的第1天、第3天、第7天皮下注入5 000 U／kg的EPO能產(chǎn)生最佳的神經(jīng)保護(hù)作用［11］。同時(shí)有相關(guān)研究表明，持續(xù)一段時(shí)間連續(xù)注入rh-EPO比僅在損傷后前42 h內(nèi)注入rh-EPO對早產(chǎn)兒腦損傷的保護(hù)作用更強(qiáng)［12］。目前的相關(guān)文獻(xiàn)均傾向于早期、連續(xù)使用rh-EPO來治療早產(chǎn)兒腦損傷。但對于rh-EPO治療早產(chǎn)兒腦損傷的治療時(shí)機(jī)尚無定論，仍需要更多的相關(guān)試驗(yàn)來進(jìn)一步探索。

（四）治療的安全性

研究報(bào)道，早期高劑量rh-EPO治療并沒有增加早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜?。╮etinopathy of prematurity，ROP）的發(fā)生率或使ROP加重［13］。但近年來也有文獻(xiàn)報(bào)道，由于早產(chǎn)兒的視網(wǎng)膜血管化不完全，同時(shí)EPO具有促進(jìn)血管生長、促進(jìn)視網(wǎng)膜存活等潛在效應(yīng)，高劑量rh-EPO可能會增加ROP的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)并加重病情，但兩者間的作用機(jī)制需要進(jìn)一步研究［14］。目前的研究并未發(fā)現(xiàn)低劑量rh-EPO會增加ROP的發(fā)生率和并加重ROP病情。另有研究表明，低劑量rh-EPO可以降低早產(chǎn)兒患壞死性小腸結(jié)腸炎和敗血癥的風(fēng)險(xiǎn)［15］。這表明重復(fù)、持續(xù)低劑量地注入rh-EPO治療早產(chǎn)兒腦損傷是一種安全、有效的方式。但對于使用高劑量rh-EPO可能帶來的ROP的風(fēng)險(xiǎn)也需要進(jìn)一步研究。

（五）合并其他療法

相關(guān)研究報(bào)道，低溫療法已成為治療新生兒缺血缺氧性腦損傷（hypoxic-ischemic encephalopathy，HIE）的標(biāo)準(zhǔn)方法，但其療效有限，僅對存在中度腦損傷的足月兒有效，并且其治療時(shí)間窗較窄［16］。一項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)將新生兒重度HIE患者隨機(jī)分成兩組，一組在低溫療法的基礎(chǔ)上靜脈注射EPO（1 000 U／kg），另一組在低溫療法基礎(chǔ)上使用安慰劑，結(jié)果顯示：治療組MRI的腦損傷表現(xiàn)更輕，同時(shí)其短期的神經(jīng)運(yùn)動功能也得到有效提高［17］。這為未來早產(chǎn)兒腦損傷的綜合治療策略提供了參考依據(jù)。

二、干細(xì)胞移植

（一）作用機(jī)制

干細(xì)胞可以從多種組織中獲得，根據(jù)其來源不同可以分為神經(jīng)干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞以及造血干細(xì)胞等，其中間充質(zhì)干細(xì)胞被認(rèn)為在治療早產(chǎn)兒腦損傷方面最具前景［18，19］。相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，移植的間充質(zhì)干細(xì)胞在腦損傷區(qū)域通過釋放大量細(xì)胞因子或促進(jìn)細(xì)胞因子的表達(dá)來誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞的形成、遷移和分化，促進(jìn)神經(jīng)元樹突和軸突的形成，抑制缺血后炎癥反應(yīng)。但究竟是哪種因子在治療腦損傷時(shí)起到了抗炎、抗氧化、抗細(xì)胞凋亡等活性作用，目前仍有待進(jìn)一步研究［20，21］。

（二）移植干細(xì)胞的類型

選擇最合適的干細(xì)胞類型及其來源是干細(xì)胞移植治療早產(chǎn)兒腦損傷的重要環(huán)節(jié)。近年來，許多文獻(xiàn)報(bào)道了各種干細(xì)胞對新生兒腦損傷治療效果［22，23］。有研究顯示間充質(zhì)干細(xì)胞由于缺乏主要組織相容性復(fù)合物（major histocompatibility complex classⅡ，MHC-Ⅱ）抗原而具有低免疫原性，且其增生和分化能力與供體年齡成負(fù)相關(guān)；來源于胎盤、臍帶血等妊娠相關(guān)的組織的比成人組織來源的間充質(zhì)干細(xì)胞具有更低的免疫原性，同時(shí)具有更強(qiáng)的增殖能力和旁分泌能力。此外，與在骨髓中提取干細(xì)胞相比，提取胎盤等妊娠相關(guān)組織中的干細(xì)胞侵襲性更低，且用于臨床時(shí)沒有倫理方面的爭議［24］。這些研究結(jié)果表明，來源于胎盤組織的間充質(zhì)干細(xì)胞在治療新生兒腦損傷方面有更好的前景。另有文獻(xiàn)報(bào)道，非限制性體干細(xì)胞比間充質(zhì)干細(xì)胞的分化程度更低、再生潛能更好，將非限制性體干細(xì)胞用于發(fā)生顱內(nèi)出血的早產(chǎn)嬰兒期的兔子，能有效促進(jìn)其感覺、運(yùn)動功能恢復(fù)，減少細(xì)胞凋亡、炎癥細(xì)胞浸潤和細(xì)胞因子的表達(dá)［25］。這表明在未來干細(xì)胞移植治療早產(chǎn)兒腦損傷的研究中，非限制性體干細(xì)胞的運(yùn)用也是一個重要方向。

（三）移植干細(xì)胞的途徑

目前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，干細(xì)胞移植的治療途徑主要包括：局部性腦室內(nèi)直接注入、硬膜內(nèi)注入、鼻內(nèi)注入和全身系統(tǒng)性的靜脈內(nèi)注入等［26－28］。但由于存在腦損傷的新生兒不能耐受侵襲性的移植干細(xì)胞局部注入，且全身性注入比局部注入更方便，侵襲性更小，因此通過靜脈內(nèi)注入等全身系統(tǒng)性注入方法移植間充質(zhì)干細(xì)胞未來在臨床應(yīng)用上具有更大的優(yōu)勢。但是，全身性注入的移植干細(xì)胞可以滯留在肺、肝、脾和腎臟，且全身性注入的間充質(zhì)干細(xì)胞較難通過血腦屏障，因此對局部腦損傷的治療效果不佳。有實(shí)驗(yàn)表明，局部腦室內(nèi)注入干細(xì)胞在治療嚴(yán)重腦室內(nèi)出血時(shí)，其治療效果比全身性靜脈注入更佳［28］。同時(shí)局部腦室內(nèi)注入可以直接從新生兒未閉的前囟進(jìn)行穿刺，不需要進(jìn)行其他的侵襲性操作。

（四）移植干細(xì)胞的劑量

有研究報(bào)道，向出生后9 d、存在缺血缺氧性腦損傷的老鼠經(jīng)鼻內(nèi)注入移植間充質(zhì)干細(xì)胞，其有效劑量為每次5×105～10×105細(xì)胞單位［26］。另有研究表明，采用局部腦室內(nèi)注入干細(xì)胞對腦室內(nèi)出血的腦損傷鼠進(jìn)行治療時(shí)，其使用劑量可減至原來的1／5［28］。由此可見，移植干細(xì)胞的注入劑量可能與其注入途徑有關(guān)。同時(shí)一項(xiàng)試驗(yàn)表明，在腦損傷發(fā)生后24 h內(nèi)，經(jīng)鼻腔注入1×106細(xì)胞單位／kg劑量的間充質(zhì)干細(xì)胞能夠通過恢復(fù)神經(jīng)元數(shù)量，并減少大腦炎癥反應(yīng)，從而有效保護(hù)腦損傷后的神經(jīng)系統(tǒng)［27］。此外，有相關(guān)臨床試驗(yàn)報(bào)道，對低溫處理的HIE新生兒，分別在出生后即刻、出生后24 h、出生后48 h和出生后72 h后注入新鮮自體臍帶血，其有效劑量每次1×107～5×107細(xì)胞單位／kg。

（五）移植干細(xì)胞的注入時(shí)機(jī)

綜合相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，干細(xì)胞移植時(shí)機(jī)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的不同而有所差異，從腦損傷發(fā)生后1 h到10 d內(nèi)不等［29］。經(jīng)氣管內(nèi)注入間充質(zhì)干細(xì)胞70 d后，在實(shí)驗(yàn)動物的體內(nèi)已經(jīng)檢測不到間充質(zhì)干細(xì)胞，但其仍有長期神經(jīng)功能的改善，這表明間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療腦損傷主要是由早期注入的干細(xì)胞起作用［19，30］?？傮w來說，干細(xì)胞移植的治療時(shí)間窗比較短，且治療效果與其距離損傷發(fā)生的時(shí)間成負(fù)相關(guān)。

（六）長期的安全性和預(yù)后

目前的試驗(yàn)表明，經(jīng)鼻內(nèi)注入移植間充質(zhì)干細(xì)胞的動物中，并沒有在其鼻甲、腦內(nèi)和其他組織內(nèi)發(fā)現(xiàn)腫瘤新生物。與對照組相比，間充質(zhì)干細(xì)胞移植組的患者在組織學(xué)、感覺運(yùn)動功能和認(rèn)知功能上都有穩(wěn)定的改善，且沒有出現(xiàn)其他副反應(yīng)［27］?，F(xiàn)已有Ⅰ期臨床試驗(yàn)證實(shí)，對存在嚴(yán)重腦室內(nèi)出血的早產(chǎn)兒，采用不超過1×107細(xì)胞單位／kg臍帶血來源的間充質(zhì)干細(xì)胞經(jīng)腦室內(nèi)注入是安全可行的。

三、手術(shù)治療

由于新生兒大腦具有良好的發(fā)育潛能，目前臨床上保守治療新生兒出血性腦損傷效果顯著，且手術(shù)治療對于新生兒的損傷較大，術(shù)中少量出血對于新生兒來說也是巨大的打擊，因此對于新生兒出血性腦損傷目前主張保守治療，手術(shù)治療的報(bào)道較少。近期有文獻(xiàn)報(bào)道了2例新生兒顱內(nèi)出血的手術(shù)治療，體現(xiàn)了“損傷控制”的理念，即盡量減少手術(shù)帶來的損傷，以利于患者術(shù)后的快速恢復(fù)［31］。2例均為右側(cè)顳葉腦內(nèi)血腫及硬膜下出血，患者在出生后幾天內(nèi)即出現(xiàn)顱內(nèi)壓增高及腦疝癥狀，于出血部位周圍切開硬膜，清除約5 mL的硬膜下的出血，達(dá)到減壓目的后即終止手術(shù)，無需實(shí)施腦內(nèi)血腫清除，以減少手術(shù)時(shí)間，盡量避免因手術(shù)導(dǎo)致的出血。術(shù)后患者的癥狀明顯改善，其中1例術(shù)后長期隨訪結(jié)果提示神經(jīng)功能發(fā)育無明顯異常。但目前相關(guān)手術(shù)報(bào)道較少見，對于新生兒顱內(nèi)出血是否需要積極手術(shù)治療仍存在爭議，有文獻(xiàn)報(bào)道，手術(shù)可能給新生兒帶來新的腦損傷。因此早產(chǎn)兒出血性腦損傷的手術(shù)指征仍需要更多的臨床研究和報(bào)道來進(jìn)一步探討。

綜上所述，早產(chǎn)兒腦損傷及其所致后遺癥的發(fā)生率逐年增高。目前治療早產(chǎn)兒的臨床治療方法主要是對癥治療和支持治療，近年來對于EPO治療早產(chǎn)兒腦損傷的臨床試驗(yàn)正在逐漸開展，對于使用EPO的具體治療方案、預(yù)后及長期的安全性，仍需進(jìn)一步研究及隨訪。雖然大量的動物實(shí)驗(yàn)證實(shí)神經(jīng)干細(xì)胞移植治療早產(chǎn)兒腦損傷效果理想，也有Ⅰ期臨床試驗(yàn)初步證實(shí)其安全性和有效性，但其具體的臨床治療效果及治療方案仍需進(jìn)一步隨訪。同時(shí)，對于其出血性腦損傷的手術(shù)治療策略，也需要更多的臨床研究來進(jìn)一步探討。為了解決這些問題，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步開展多中心大樣本的聯(lián)合臨床試驗(yàn)，為推進(jìn)其臨床使用及確定最佳的治療策略提供更多臨床依據(jù)。