新生兒壞死性小腸結腸炎研究進展與展望

朱雪萍 錢繼紅

1.蘇州大學附屬兒童醫(yī)院新生兒科（江蘇蘇州 215008）；2.上海交通大學醫(yī)學院附屬新華醫(yī)院新生兒科（上海 200092）

新生兒壞死性小腸結腸炎（necrotizing enterocolitis，NEC）是以腹脹、嘔吐、便血等為主要臨床表現(xiàn)的急性壞死性腸道疾病，其發(fā)生與早產、腸黏膜缺氧缺血、感染、腸道菌群失調、不合理喂養(yǎng)、免疫應答異常等多種因素相關。近年來，隨著早產兒尤其極低和超低體重兒救治存活率的提高，NEC 的發(fā)病也呈逐漸增加的趨勢[1]，出生體重＜1 500 g的NEC患兒病死率約為20.0%～30.0%，而存在腸道廣泛壞死者病死率更高[2]。同時，NEC可導致短腸綜合征、腸狹窄、生長發(fā)育遲緩、神經發(fā)育遲滯等并發(fā)癥，嚴重影響患兒遠期生活質量[3]。盡管國內外學者不斷致力于探索NEC的發(fā)病機制、診斷標準及治療手段，但目前對該病的認識仍不足。積極預防、早期識別及規(guī)范治療是減少NEC 發(fā)生、提高 NEC患兒存活率及改善其預后的關鍵。

1 診斷與預測進展及展望

1.1 NEC診斷標準

NEC 早期準確診斷具有一定困難，Bell 分期是目前NEC 診斷及分期的主要標準，由Bell 等[4]結合NEC患兒的全身表現(xiàn)、胃腸道癥狀及影像學檢查制定的診斷標準，將NEC 分為Ⅲ期。Kliegman 等[5]對該標準進行修訂，制定了改良“Bell 分期標準”，將每一個分期增加了A、B 兩個等級。盡管目前該標準被廣泛接受及使用，但該標準缺乏組織病理標準，不能排除如自發(fā)性腸穿孔（spontaneous intestinal perforation，SIP）、缺血性腸壞死（ischemic intestinal necrosis，IIN）、食物蛋白誘導的小腸結腸炎綜合征（food protein-induced enterocolitis syndrome，F(xiàn)PIES），以及其他類似于NEC臨床表現(xiàn)，而非NEC病理改變的腸道疾病[6]。

除Bell 分期外，部分地區(qū)及國家還有佛蒙特-牛津網絡（Vermont Oxford network，VON）定義、美國疾病控制與預防中心（Centers for Disease Control and Prevention，CDC）定義、英國的NEC胎齡特異性（gestational age-specific case definition of NEC）定義、三選二規(guī)則（two out of 3 rule）、斯坦福NEC 評分（Stanford NEC score）、國際新生兒協(xié)會（International Neonatal Conference，INC）NEC工作組定義等多種版本的NEC診斷標準[7]。但這些標準及定義存在主觀性較強、缺乏大樣本及多中心臨床研究的驗證等局限性，因此也均不能作為NEC 診斷的最佳標準。包括Bell分期在內的上述標準均納入了腸壁積氣和門靜脈積氣作為評估指標，但這兩種表現(xiàn)均發(fā)生在疾病晚期，并且受到觀察者臨床經驗和主觀偏倚的影響。制定一個特異性、靈敏性及可行性均較優(yōu)的定義用于NEC 診斷是目前NEC 臨床診療及研究所面臨的巨大挑戰(zhàn)，結合各種生物標志物用于NEC的早期診斷近年來備受關注。

1.2 影像學對NEC診斷與病情評估的價值

腹部平片是診斷NEC的經典影像學檢查，常表現(xiàn)為腸襻擴張、腸壁水腫、腸間壁積氣以及門靜脈積氣。但腹部平片檢查為非特異性，且不能動態(tài)監(jiān)測腸道的功能及狀態(tài)，對腸穿孔前期敏感性較差，有一定滯后性，可能導致更高的重癥率和病死率。近年來，腸道超聲（bowel ultrasound，BUS）因具有無輻射、易于床旁操作、高分辨率以及可動態(tài)檢測的特點，在NEC 的診斷上逐漸受到重視及應用[8]。BUS可用于監(jiān)測腸道蠕動功能、腸壁厚薄、腸壁血運、有無異常積氣以及積氣的嚴重程度等[9]，且在門靜脈積氣檢測方面明顯優(yōu)于腹部平片[10]。

1.3 早期預測NEC的生物標志物

NEC 發(fā)病急、進展快，早診斷、早治療對提高NEC 患兒生存率和遠期預后極為重要。如上所述，目前NEC 的診斷主要是依靠臨床癥狀及影像學檢查，具有一定局限性。研究者嘗試通過血常規(guī)指標、急性炎癥標志物和免疫學指標等早期預測及診斷NEC，但效果不甚理想[11]。近年來，隨著轉錄組學、代謝組學、蛋白組學領域的不斷發(fā)展，在 NEC領域開展了相關的研究和嘗試。

miRNA與特定的靶mRNA結合以調控基因的表達[12]?；贜IHGEO數(shù)據(jù)庫中關于NEC的miRNA芯片所進行的大規(guī)模薈萃分析顯示，miRNA-429、miRNA-200 a、miRNA-200 b 和miRNA-141、miRNA-200c集群的低表達在NEC的發(fā)生發(fā)展中起重要作用[12]。長鏈非編碼RNA（lncRNAs）可以調節(jié)腸道上皮細胞的平衡及參與腸道黏膜的生長[13]。一項使用高通量測序技術（NGS）對NEC 患兒病變和鄰近腸道組織中的lncRNA 和mRNA 表達譜所進行的檢測發(fā)現(xiàn)，兩者共有4 202 個lncRNAs的表達存在顯著差異，進一步通過共表達分析發(fā)現(xiàn)，包括lncRNA ENST 00000623580、lncRNA NONHSAT180418.1、lncRNA NONHSAT125636.2和NONHSAT 087855.2 在內的lncRNA 可能通過lncRNA-mRNA網絡相互作用介導NEC的發(fā)生和發(fā)展[14]。雖然目前關于NEC的lncRNAs的研究有限，但miRNAs和lncRNAs有潛力成為早期預測NEC的生物標志物及干預治療靶標。

蛋白組學通過使用液相色譜-質譜（LC-MS）對研究對象在特定時間及空間下的蛋白質進行檢測，對于疾病生物標志物的研究有著重要意義[15]。有研究通過蛋白組學對NEC相關蛋白進行探索發(fā)現(xiàn)，包括C 反應蛋白（CRP）、巨噬細胞遷移抑制蛋白（macrophage migration inhibitory protein，MMIP ）在內的多種蛋白和NEC發(fā)生相關，但均為非特異性[16]。代謝組學使用質子核磁共振波譜（1H NMRS）、LC-MS和氣相色譜-質譜（GC-MS）對生物標本中的小分子化合物進行分析檢測，獲得完整的代謝圖譜[15]。Thomaidou 等[17]利用非靶向1H NMRS 聯(lián)合靶向LC-MS檢測NEC患兒尿液代謝物發(fā)現(xiàn)，包括氨基酸、有機酸、糖類和維生素在內的25種代謝物和NEC發(fā)生相關，其中14種代謝物對NEC有很好的診斷性能。組學研究為早期預測NEC提供了新方向，目前相關研究大多為單中心，且病例數(shù)較少，存在較多偏倚和缺陷，但這些研究均提示，預測NEC 的發(fā)生、發(fā)展、分期和治療靠單獨的一種生物標志物難以實現(xiàn)，組學研究與臨床數(shù)據(jù)的結合使得建立完善精準的NEC預測體系成為可能。NEC研究要取得突破性進展需要國家層面的多中心合作或國際合作，確保研究的高度權威性和同質性；另外，臨床研究的經費、人力和時間投入也是一個亟需解決的問題。

2 預防進展及展望

2.1 產前預防

早產是發(fā)生NEC的獨立高危因素，避免發(fā)生早產至關重要。同時，產前應用糖皮質激素、延遲臍帶結扎對NEC的發(fā)生有一定預防作用[18-19]。但在圍生期的標準化管理中，尚未提出可用于降低NEC發(fā)生的保護措施，目前除預防早產外的相關保護因素僅在小樣本、單中心的臨床研究中得到證實，缺乏強有力的循證醫(yī)學支撐。

2.2 產后預防

母乳含有豐富的免疫活性物質和各種有益因子，對新生兒尤其是早產兒發(fā)育不成熟的腸道有很好的保護和促進成熟作用。目前多數(shù)研究均證實，母乳喂養(yǎng)對于NEC有明顯預防作用[20]。但大多早產兒或極低出生體重兒的母親往往會缺乏母乳，不能滿足患兒的母乳正常供應，盡管近年來母乳庫的建立能滿足部分小胎齡早產兒的母乳供應，但在保存以及巴氏消毒過程中可能會導致母乳中的活性成分被破壞，這是當下亟需被解決的問題之一。目前開展了較多關于母乳活性成分對NEC 預防相關的研究，但均處于臨床前研究階段，廣泛應用于臨床仍需時間。

維持腸道正常微生物群落的穩(wěn)態(tài)對NEC發(fā)生有預防作用，出生后早期抗生素和H2受體阻滯劑的應用對腸道微生物群落及穩(wěn)態(tài)的破壞會間接導致NEC發(fā)生風險的增加[21]。近年來，使用腸道微生態(tài)制劑調節(jié)腸道微生物群落及預防NEC備受推崇，盡管有大量研究表明使用益生菌對腸道微生物群落和穩(wěn)態(tài)有明顯改善和保護作用，但目前并沒有一項益生菌被指定或推薦用于預防NEC，需要制定適用于新生兒需求的益生菌使用和管理方法，進行嚴格的藥物臨床試驗，推薦合理的使用指征、劑量和時間，保證益生菌應用的有效性和安全性。

3 治療進展及展望

臨床上，一旦懷疑NEC需立即開始干預及治療，禁食、胃腸減壓、抗感染、腸外營養(yǎng)、維持內環(huán)境穩(wěn)定以及必要的高級生命支持等是目前治療NEC的主要方法。其中，禁食時間取決于NEC的嚴重程度，Ⅰ期NEC 禁食48～72 小時，Ⅱ期禁食7 天，Ⅲ期禁食10～14天，隨著患兒臨床情況的改善，可以開始腸內營養(yǎng)并逐漸加量[22]。在培養(yǎng)結果回示前，應當盡早應用能夠覆蓋革蘭陰性菌和厭氧菌的廣譜抗生素，對于重癥和抗生素治療無效患兒，應當考慮聯(lián)合抗真菌藥物[23]。Ⅰ期NEC 患兒病情控制后可選擇在48～72 小時后停止使用抗生素并恢復喂養(yǎng)，對于Ⅱ期及以上的患兒，即使培養(yǎng)結果為陰性，也要抗感染治療10～14 天[22]。在內科保守治療期間，需行連續(xù)的體格檢查、實驗室檢查和影像學檢查監(jiān)測患兒病情是否改善或惡化，對于內科保守治療無效，病情不斷進展的患兒應盡早行手術治療（圖1）。手術治療的主要目的是減少嚴重敗血癥及全身臟器衰竭的風險，盡可能保留患兒腸道的長度，預防短腸綜合征的發(fā)生[24]。NEC 手術干預的絕對指征是發(fā)生腸穿孔，影像學表現(xiàn)為腹腔積氣；在未發(fā)生腸穿孔的情況下，經過積極內科治療，患兒臨床癥狀、實驗室檢查和影像學檢查持續(xù)加重也是需要進行手術干預的指征；而NEC 后腸狹窄是NEC 患兒后期進行手術的重要原因，需要外科治療的NEC 患兒病死率更高，并易伴有包括短腸綜合征、生長發(fā)育遲緩和神經發(fā)育障礙在內的遠期并發(fā)癥[24]。由于NEC危害性較大，對出現(xiàn)腹脹、喂養(yǎng)不耐受等非特異性疑似該病表現(xiàn)的新生兒常在未明確診斷之前禁食，會導致因腸道缺乏底物刺激而延緩腸道發(fā)育成熟，最終可能增加這部分新生兒發(fā)生NEC 的風險。同樣，抗生素濫用也會促使新生兒腸道菌群紊亂，增加NEC的發(fā)生風險。因此，臨床上對未確診但疑似NEC的患兒禁食或抗感染與否尚存在爭議，制定嚴格的診斷標準，提高臨床醫(yī)師診療水平，嚴格把控治療指征是解決這一現(xiàn)象的關鍵。

圖1 NEC 的治療

3.1 干細胞用于NEC治療

干細胞被定義為擁有自我更新和轉化為多種成熟細胞類型能力的非特異性細胞[25]。腸道上皮細胞在受到缺血、缺氧和低溫等應激因素損害時，腸道干細胞（intestinal stem cells,ISCs）可促進受到應激損害的腸道上皮細胞的修復和再生[26]。除了再生和替代的基本能力外，干細胞還可以分泌多種旁分泌因子，發(fā)揮包括抗炎、抗凋亡、促進增殖和遷徙等生物效應[27]。有動物模型研究發(fā)現(xiàn)，間充質干細胞（mesenchymal stem cells，MSCs）和神經干細胞以及干細胞源性的外泌體均可降低NEC 的發(fā)生率[28]。然而，目前多數(shù)研究尚處于臨床前研究階段，如何制定合理的研究標準和推廣臨床轉化，是目前亟需解決的問題。關于MSCs，目前研究較多的包括骨髓源性、羊水源性和臍帶源性。骨髓源性MSCs 源自骨髓，能夠分化成多種細胞類型，主要通過旁分泌機制植入損傷組織并促進組織修復，在模擬NEC 缺氧條件下，骨髓源性MSCs 可分泌IL-6、血管內皮生長因子（VEGF）和肝細胞生長因子（HGF），從而提高腸道細胞的活力和增殖[29]，動物實驗證實其能改善腸道屏障功能，降低NEC 的發(fā)生率[30-31]。但有研究發(fā)現(xiàn)，骨髓源MSCs 主要參與免疫調節(jié)，羊水源性MSCs 主要參與細胞的發(fā)育和生長[32]。而臍帶源性MSCs 免疫原性較低，對腸道損傷保護作用更強[33]。神經干細胞（neural stem cells，NSCs）可以修復并更新腸神經系統(tǒng)（enteric neural system，ENS）源的神經元，近年來NSCs 在各種腸道疾病研究中備受關注[34]。研究發(fā)現(xiàn)，使用NSCs 注射液治療的NEC 大鼠幼崽腸道神經系統(tǒng)的完整性、干細胞的分化及其生存率均顯著高于對照組[35]。

越來越多的臨床前研究證實干細胞對NEC有顯著改善作用，但干細胞應用于臨床依舊存在一些問題需要解決：①干細胞獲取和培養(yǎng)工藝需要進一步優(yōu)化；②干細胞的獲取和臨床應用缺乏完備的倫理準則；③干細胞改善NEC的具體作用機制；④干細胞具有免疫原性，其應用于臨床治療NEC的安全性和效益性。

3.2 外泌體用于NEC治療

外泌體是由多泡體和質膜融合形成的較小囊泡，不同類型細胞分泌的外泌體通過與靶細胞膜上的受體相互作用影響細胞信號轉導[36]。目前有些試驗已經證實了外泌體對NEC治療的有效性，但尚未在臨床中應用。干細胞源性外泌體（stem cell-derived exosomes,SC-Exs）作為干細胞分泌的生物活性因子，對預防NEC 有很好的保護效果，可保持腸道屏障的完整性，降低NEC 的發(fā)生率和嚴重程度[37]。母乳中富含母乳源性的外泌體（human breast milkderived exosome，HM-Ex），從母乳中提取外泌體更安全且經濟。相關研究表明，HM-Ex 可以修復腸道上皮緊密連接蛋白，減少腸上皮細胞的損傷和壞死，顯著降低NEC的發(fā)生風險[38-39]。

動物模型及相關研究發(fā)現(xiàn)，外泌體對NEC的治療具有顯著作用，但目前依舊存在一些問題需要解決：①母乳經過巴氏消毒后外泌體的活性是否受到影響；②外泌體的分離和提純工藝需要進一步研究和改善；③外泌體改善NEC的具體機制尚未完全明確；④目前其功效僅在臨床前研究被證實，進入臨床應用的安全性、有效性仍有待進一步研究。

NEC 是新生兒嚴重疾病，是導致早產兒死亡的重要原因之一。隨著新的診斷技術和檢測指標的不斷出現(xiàn)，對NEC的認識水平不斷提高。積極預防、早期識別及規(guī)范治療是減少NEC發(fā)生、提高NEC患兒存活率及改善其預后的關鍵。目前NEC治療方面出現(xiàn)了較多新興方案，有可能從根本上改善NEC的發(fā)生、發(fā)展及預后，但其具體作用機制尚不清楚，安全性和臨床有效性有待證實，這將是今后的重點研究方向之一。