腦出血后腦水腫藥物治療的研究進(jìn)展

滿鈺霖，魏東，江文

自發(fā)性腦出血是一種高發(fā)病率、高致死率和高致殘率的嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)疾病，是導(dǎo)致我國居民死亡和殘疾的主要原因之一。腦出血發(fā)生后，血腫對周圍腦組織形成壓迫，導(dǎo)致周圍組織缺血壞死，顱內(nèi)壓升高，重者可出現(xiàn)腦疝，造成原發(fā)性腦損傷。同時凝血酶和炎癥級聯(lián)反應(yīng)激活、紅細(xì)胞裂解產(chǎn)物的毒性作用等因素加重腦水腫的形成和腦組織的破壞，嚴(yán)重威脅患者的生命健康。腦水腫是腦出血后必然的病理生理過程，是導(dǎo)致“二次腦損傷”最重要的因素[1]。盡管利用顯微外科技術(shù)行微創(chuàng)血腫清除減輕血腫占位使原發(fā)性腦損傷治療取得了較大的進(jìn)步，但因合并繼發(fā)性腦損傷仍使預(yù)后不理想。近年來隨著對腦出血后腦水腫病理生理機(jī)制的研究不斷深入，許多腦水腫治療藥物正積極向臨床轉(zhuǎn)化。本文參考了腦水腫治療藥物的臨床前試驗(yàn)和臨床試驗(yàn)的研究結(jié)果，重點(diǎn)綜述腦出血后腦水腫的病理生理機(jī)制和目前具有轉(zhuǎn)化潛力的藥物，并進(jìn)行了評估，旨在為腦出血后腦水腫的治療研究提供科學(xué)依據(jù)，促進(jìn)新的臨床前試驗(yàn)與臨床試驗(yàn)的開展。

1 腦出血后腦水腫的病理生理機(jī)制

腦出血后腦水腫是一個復(fù)雜的病理生理過程。目前比較公認(rèn)的腦水腫發(fā)生機(jī)制中的關(guān)鍵因素主要包括：白細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞、炎性因子(基質(zhì)金屬蛋白酶、細(xì)胞間黏附分子-1、TNF-α、IL-1)、凝血酶、紅細(xì)胞及其降解產(chǎn)物、水通道蛋白-4、補(bǔ)體以及自由基。腦出血后數(shù)小時內(nèi)，一方面血腫形成和擴(kuò)大所產(chǎn)生的占位效應(yīng)使得周圍腦組織受到機(jī)械性壓迫，顱內(nèi)壓不斷升高，腦血流量減少，腦組織缺血，組織細(xì)胞鈉，鉀-三磷酸腺苷酶被抑制，水鈉在細(xì)胞內(nèi)潴留，造成細(xì)胞毒性腦水腫[2]。同時，大量自由基產(chǎn)生，活性氧和一氧化氮被激活，但由于腦組織中過氧化氫酶、谷胱甘肽及過氧化物酶含量較少，抗氧化能力差，這些大量生成的氧自由基可快速與腦組織中多不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，進(jìn)而破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)及血-腦屏障，引起血管源性腦水腫[3]。血漿蛋白的滲出、血凝塊收縮使得血塊內(nèi)的血清進(jìn)入血腫周圍間隙使得血腫周圍滲透壓升高，靜水壓下降，水分進(jìn)入血腫周圍區(qū)域，加重血管源性腦水腫[4]，進(jìn)而加重占位效應(yīng)，惡性循環(huán)。

血液進(jìn)入腦實(shí)質(zhì)后凝血酶活化，凝血級聯(lián)反應(yīng)啟動。過多的凝血酶可誘導(dǎo)血-腦屏障的破壞，促進(jìn)腦水腫的形成。一方面，凝血酶可通過激活蛋白酶激活受體(PARs)誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞收縮和細(xì)胞間緊密連接的開放、MMP-2和Src激酶的表達(dá)以及補(bǔ)體膜攻擊復(fù)合物形成，增加血-腦屏障通透性，破壞血-腦屏障[5-6]；另一方面，凝血酶還可通過PARs激活絲裂原蛋白激酶進(jìn)而激活核因子-κB(NF-κB)通路促進(jìn)炎癥，同時募集小膠質(zhì)細(xì)胞釋放TNF-α等炎性介質(zhì)加重腦水腫[5]。

腦出血24 h內(nèi)，血腫中的部分紅細(xì)胞在補(bǔ)體膜攻擊復(fù)合物的作用下裂解釋放大量Hb和亞鐵血紅素。Hb對血-腦屏障有直接毒性作用，還可以通過組裝Toll樣受體(TLR)TLR2/TLR4異源二聚體激活小膠質(zhì)細(xì)胞促進(jìn)炎癥。亞鐵血紅素既可通過激活小膠質(zhì)細(xì)胞誘發(fā)炎癥，還可通過TLR-4激活NF-κB通路誘發(fā)炎癥。同時，亞鐵血紅素經(jīng)血紅素氧合酶降解可釋放鐵離子，后者可抑制鈉，鉀-三磷酸腺苷酶活性，產(chǎn)生羥自由基，刺激脂質(zhì)過氧化，導(dǎo)致神經(jīng)元死亡，并顯著增加血-腦屏障通透性，加重血管源性水腫。鐵沉積還可以通過上調(diào)星形膠質(zhì)細(xì)胞表面水通道蛋白-4加重細(xì)胞毒性水腫。除此之外，精氨酸加壓素受體、谷氨酸和內(nèi)皮素-1等也參與了腦水腫的形成[4]。綜上，腦出血后腦水腫主要是血管源性腦水腫和細(xì)胞毒性腦水腫共同作用，惡性循環(huán)的結(jié)果。

2 具備轉(zhuǎn)化潛力的藥物

2.1 芬戈莫德和辛波莫德 芬戈莫德是鞘氨醇-1磷酸鹽受體(S1PR)調(diào)節(jié)劑類藥物，在細(xì)胞內(nèi)經(jīng)Sphk2磷酸化后主要與表達(dá)在淋巴細(xì)胞、神經(jīng)元、膠質(zhì)細(xì)胞以及血-腦屏障內(nèi)皮細(xì)胞表面的S1P1R結(jié)合，具有抑制炎癥、保護(hù)血-腦屏障進(jìn)而減輕腦出血后腦水腫的作用。研究[7]報道S1P1R信號通路與淋巴細(xì)胞從次級淋巴組織遷出相關(guān)，進(jìn)而促進(jìn)了淋巴細(xì)胞在腦血管的浸潤，加重炎癥反應(yīng)。磷酸化的芬戈莫德可與淋巴細(xì)胞表面的S1P1R結(jié)合，使S1P1R內(nèi)化并降解減少淋巴細(xì)胞的游出，還可以作為功能性拮抗劑促進(jìn)C-C家族趨化因子受體7(CCR7)介導(dǎo)的淋巴細(xì)胞歸巢作用，進(jìn)而減少進(jìn)入腦內(nèi)的淋巴細(xì)胞數(shù)量，減輕炎癥，減輕腦水腫[8]。在大鼠腦出血動物模型[9]中，可減輕淋巴細(xì)胞入侵中樞、減輕血腫周圍水腫(PHE)和血腫周圍炎癥，改善短期和長期神經(jīng)功能。在一項(xiàng)芬戈莫德治療腦出血的初步研究[10]中，芬戈莫德組連續(xù)3 d每天給患者口服0.5 mg芬戈莫德，對照組僅用標(biāo)準(zhǔn)方法治療。結(jié)果發(fā)現(xiàn)芬戈莫德組患者第7 d GCS評分更高，第7 d、第14 d、和第30 d NIHSS評分更低；第7 d和第14 d PHE體積和相對PHE均明顯小于對照組；90 d mRS評分0～1分的患者比例更高；腦出血相關(guān)肺部感染更低，預(yù)后更好，不良事件發(fā)生與對照組無差異。該研究[10]證明了對于小至中量幕上深部腦出血患者，發(fā)病72 h內(nèi)口服芬戈莫德可以減輕PHE、改善神經(jīng)功能，促進(jìn)恢復(fù)。芬戈莫德發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能時不會降低患者的免疫功能，不良反應(yīng)小，口服生物利用度達(dá)93%[11]，具有較高的研究價值。目前正在進(jìn)行的芬戈莫德Ⅰ期臨床試驗(yàn)(NCT04088630)在進(jìn)一步探索發(fā)病24 d內(nèi)單劑量給予芬戈莫德的安全性。同類藥物還有辛波莫德，其Ⅱ期臨床試驗(yàn)(NCT03338998)旨在與對照組比較給予辛波莫德后14 d的PHE，探索其有效性、安全性和耐受性，但目前結(jié)果尚未公布。此兩種藥物均有望在未來被用于治療腦出血后腦水腫，改善功能預(yù)后。

2.2 格列苯脲 格列苯脲屬于磺酰脲類降糖藥，起初用于治療Ⅱ型糖尿病。近年來因其神經(jīng)保護(hù)作用而重新得到廣泛關(guān)注?；酋ｋ孱愂荏w1(Sur1)可調(diào)節(jié)三磷酸腺苷和鈣離子敏感的瞬時受體電位(TRP)M4型通道Trpm4，共同構(gòu)成Sur1-Trpm4通道。腦出血后，Sur1-Trpm4通道失去調(diào)節(jié)，過度開放使大量鈉離子、氯離子、鈣離子和水內(nèi)流，加重細(xì)胞毒性腦水腫。此外，基質(zhì)金屬蛋白酶9表達(dá)升高，與緊密連接相關(guān)的緊密粘連蛋白-1(ZO-1)和閉合蛋白(Occludin)表達(dá)降低，血-腦屏障破壞,加重血管源性腦水腫。格列苯脲可通過抑制Sur1-Trpm4通道的開放降低基質(zhì)金屬蛋白酶9表達(dá)，增加緊密連接蛋白水平[12]，因而格列苯脲可能會減輕腦出血后細(xì)胞毒性腦水腫和血管源性腦水腫。在一項(xiàng)回顧性病例對照研究[13]中，磺脲類藥物組患者入院時腦出血體積更小、PHE體積更小、出院時狀態(tài)更好、住院期間死亡率更低。格列苯脲作為黃酰脲類降糖藥已長期應(yīng)用于臨床，安全性和穩(wěn)定性較高。目前正在進(jìn)行的GATE前瞻性、開放性多中心隨機(jī)對照試驗(yàn)(NCT03741530)旨在探索口服小劑量格列苯脲控制急性腦出血后腦水腫，改善患者預(yù)后的有效性，未來有望對臨床研究提供指導(dǎo)。

2.3 他汀類藥物 他汀類藥物是3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶A還原酶的競爭性抑制劑，是治療血脂異常的常用藥物。近年來臨床前試驗(yàn)[14]發(fā)現(xiàn)其可能通過靶向血腫周圍腦實(shí)質(zhì)的繼發(fā)性腦損傷通路，加速腦出血后血腫清除和減少炎癥細(xì)胞浸潤，進(jìn)而減輕腦水腫。研究[15]表明，他汀類藥物可通過下調(diào)趨化因子受體(如CCR1、CCR2、CCR4、CCR5和CX3CR1)和黏附分子(如Mac-1、淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原-1、VLA-4和細(xì)胞間黏附分子-1)，抑制單核/巨噬細(xì)胞向血腫周圍遷移，減少促炎細(xì)胞因子(如IL-1β、TNF-α和IL-6)和趨化因子(如單核細(xì)胞趨化蛋白-1、巨噬細(xì)胞炎癥蛋白-1α和巨噬細(xì)胞炎癥蛋白-1β)的產(chǎn)生進(jìn)而減輕腦水腫。此外，他汀類藥物還可以通過促進(jìn)Th1/Th2平衡向Th2表型轉(zhuǎn)變調(diào)節(jié)輔助T細(xì)胞的分化，降低TNF-α等炎性因子的表達(dá)，進(jìn)而減輕腦水腫?；仡櫺匝芯縖16]表明，入院前有他汀類藥物服用史并在入院后繼續(xù)服用的患者30 d死亡率更低。還有觀察性研究[17]發(fā)現(xiàn)在腦出血后服用他汀類藥物的患者病死率更低，功能預(yù)后更好。值得注意的是，目前相關(guān)臨床研究多局限于回顧性研究，缺乏前瞻性隨機(jī)對照研究證據(jù)。目前常用的他汀類藥物如阿托伐他汀是臨床常用的降脂藥，具有療效迅速、藥效持續(xù)時間長的特點(diǎn)。正在進(jìn)行的STUTINⅢ期臨床試驗(yàn)(NCT03936361)以及STATIC(NCT04857632)將進(jìn)一步對他汀類藥物治療腦出血的安全性和有效性進(jìn)行評估，結(jié)果將對他汀類藥物治療腦出血后腦水腫，改善預(yù)后提供證據(jù)支持。

2.4 塞來昔布 非甾體類抗炎藥塞來昔布是環(huán)氧合酶-2(COX-2)的選擇性抑制劑，通過抑制COX-2可顯著減少上游機(jī)制中的活性氧，并使下游的NF-κB保持與P-IkB結(jié)合的非活化狀態(tài)，進(jìn)而減少了COX-2、TNF-α、IL-6的表達(dá)，減少花生四烯酸向PGE2的轉(zhuǎn)化，最終減輕炎癥對腦組織的損害，減輕腦水腫[18]。在一項(xiàng)44例腦出血患者的隨機(jī)對照研究[19]中，塞來昔布組連續(xù)2周每天2次給予患者400 mg塞來昔布，結(jié)果相比于對照組第(7±1)d的相對PHE顯著下降。塞來昔布是COX-2的選擇性抑制劑，特異性強(qiáng)，胃腸道不良反應(yīng)小，但有誘發(fā)心血管疾病的風(fēng)險。目前尚無正在進(jìn)行的塞來昔布或其他COX-2選擇性抑制劑治療腦出血后腦水腫的大型臨床試驗(yàn)，未來需要更多的前瞻性研究來探索入院前和住院期間使用塞來昔布對腦出血預(yù)后的影響。

2.5 其他有轉(zhuǎn)化潛力的藥物 補(bǔ)體抑制劑[20]、米諾環(huán)素[21]、褪黑素[22]、過氧化物酶體增殖活化受體γ激動劑[23]、載脂蛋白E衍生物[24]、促紅細(xì)胞生成素[25-26]、N-甲基-D-天冬氨酸受體抑制劑[27]在臨床前試驗(yàn)中也顯現(xiàn)出了很好的減輕腦水腫、改善預(yù)后的功能。部分藥物如去鐵敏在臨床試驗(yàn)中被發(fā)現(xiàn)可以改善預(yù)后[28]，但這些藥物在大型臨床試驗(yàn)中目前未能很好地展現(xiàn)對預(yù)后的改善作用，未來需要進(jìn)一步完善試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

3 總結(jié)與展望

隨著顯微外科技術(shù)的進(jìn)步，微創(chuàng)血腫清除為腦出血患者帶來福音，但繼發(fā)性腦損傷卻仍可通過多種機(jī)制發(fā)生，導(dǎo)致患者預(yù)后仍不理想。當(dāng)下大量臨床前試驗(yàn)正尋找治療腦出血后腦水腫安全有效的藥物，但這些藥物在臨床實(shí)踐中并未得到有效的轉(zhuǎn)化。臨床試驗(yàn)未得到理想的治療效果，主要與以下幾點(diǎn)有關(guān)。首先，腦出血后腦損傷是一個復(fù)雜的病理生理過程，而目前的研究過于關(guān)注單一靶點(diǎn)進(jìn)行干預(yù)，不足以達(dá)到改善預(yù)后的程度進(jìn)而導(dǎo)致治療失敗。其次，動物與人體的差別可能會使人體試驗(yàn)達(dá)不到動物試驗(yàn)的效果，甚至是有害的。此外，研究設(shè)計(jì)不夠嚴(yán)謹(jǐn)、研究樣本量太小、患者選擇標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、單盲、給藥劑量不足等致使研究結(jié)果不能反映藥物的真實(shí)效果。另外，凝血酶和炎癥的作用具有雙面性。如早期凝血酶發(fā)揮止血作用的同時也會促進(jìn)炎癥的發(fā)生，破壞血-腦屏障和產(chǎn)生細(xì)胞毒性作用；炎癥可引起一系列級聯(lián)反應(yīng)破壞腦組織，但炎癥對于血腫的清除同樣至關(guān)重要。因此，不合適的干預(yù)時機(jī)可能會影響研究結(jié)果，甚至對預(yù)后是有害的。這就要求我們更深入研究繼發(fā)性腦損傷的細(xì)胞分子機(jī)制，尋找干預(yù)時機(jī)的標(biāo)志性事件，在恰當(dāng)?shù)臅r間窗進(jìn)行干預(yù)。目前芬戈莫德、格列苯脲、瑞舒伐他汀以及塞來昔布具有較大臨床轉(zhuǎn)化潛力，需要在吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)開展更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)呐R床試驗(yàn)。未來聯(lián)合治療將是治療腦出血的大趨勢，包括多藥聯(lián)合治療以及干細(xì)胞移植治療、微創(chuàng)血腫清除手術(shù)與藥物聯(lián)合治療，可能會對患者預(yù)后有積極的作用。相信今后的研究能提供更多可靠的臨床證據(jù)，改善患者預(yù)后。