治療性淺低溫在新生兒中重度缺氧缺血性腦病中的研究進(jìn)展

李曼君 張靜 余樹春 鄧偉

南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院 1手術(shù)室，2麻醉科 （南昌 330006）

據(jù)統(tǒng)計(jì)［1］，全球有2.0‰ ～ 22.6‰足月和近足月新生兒發(fā)生缺氧缺血性腦?。℉IE），我國為3‰ ～ 6‰，與發(fā)達(dá)國家的發(fā)生率相似。其中15%～ 20%的患兒在新生兒期發(fā)生死亡，存活者中20% ～ 30%可遺留嚴(yán)重的神經(jīng)損傷后遺癥［2］。治療性淺低溫（MTH）已廣泛成為眾多腦損傷疾病最可靠的神經(jīng)保護(hù)療法之一，包括缺氧缺血性腦病、缺血性腦卒中、創(chuàng)傷性腦損傷和心臟驟停后全身性缺血。根據(jù)目標(biāo)溫度，將32 ～ 35℃低溫定義為MTH。一項(xiàng)納入13 個(gè)RCT 薈萃分析［3］顯示MTH 將中重度HIE 死亡和神經(jīng)系統(tǒng)傷殘風(fēng)險(xiǎn)分別降低了41%和19%。MTH 可顯著改善HIE 患兒的遠(yuǎn)期預(yù)后，是目前最具循證醫(yī)學(xué)證據(jù)的治療方法。但臨床醫(yī)師在治療新生兒HIE 時(shí)仍經(jīng)常面臨隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)或現(xiàn)行臨床指南無法回答的問題，對(duì)這些問題進(jìn)一步研究可能會(huì)優(yōu)化新生兒HIE 的低溫治療方案。目前尚少見治療性低溫用于新生兒中重度缺氧缺血性腦病的綜述。本文就MTH在新生兒缺氧缺血性腦病中的研究進(jìn)展做一簡要綜述。

1 HIE 的發(fā)生發(fā)展

1.1 HIE 的發(fā)病機(jī)制 缺氧時(shí)腦血管的自動(dòng)調(diào)節(jié)功能降低［4］，腦血流灌注減少。血管周圍的星形細(xì)胞腫脹和血管內(nèi)皮細(xì)胞水泡樣變性，使管腔變窄甚至閉塞。當(dāng)腦血流恢復(fù)后，血液仍不能流到這些缺血區(qū)，造成區(qū)域性缺血或梗死。缺氧影響線粒體功能，ATP 生成降低，無氧糖酵解增加，乳酸堆積，神經(jīng)元細(xì)胞膜的完整性被破壞，鈣離子超載，氧自由基生成，形成腦水腫，使顱內(nèi)壓增高，腦血流進(jìn)一步減少，引起嚴(yán)重的腦細(xì)胞代謝障礙。

1.2 HIE 的發(fā)展 慢性胎心監(jiān)測(cè)顯示，僅約10%的HIE 病例發(fā)生于分娩前；MRI 研究證實(shí)，絕大多數(shù)患有急性HIE 的嬰兒未發(fā)生腦萎縮，表明大多數(shù)腦損傷發(fā)生于出生前后。研究表明［5］，腦細(xì)胞死亡不一定局限于缺氧缺血期（HI），但HI 可引發(fā)一系列生化過程，導(dǎo)致數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天之后的延遲性腦細(xì)胞死亡。目前，已在足月嬰兒和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)［6］，即使在嚴(yán)重HI 后，細(xì)胞仍能大量存活，線粒體氧化代謝恢復(fù)到“潛在”階段，其特征是神經(jīng)活動(dòng)抑制和灌注不足，隨后是細(xì)胞能量代謝的進(jìn)行性繼發(fā)性衰竭，星形膠質(zhì)細(xì)胞再攝取失敗和過度去極化，導(dǎo)致興奮性氨基酸細(xì)胞外積聚、細(xì)胞毒性水腫以及延遲性癲癇發(fā)作。在動(dòng)物研究中［7］，HI 后，能量衰竭的發(fā)生與腦組織損傷密切相關(guān)。在嬰兒中［8］，與1 歲和4 歲時(shí)的神經(jīng)發(fā)育結(jié)果相關(guān)。新生兒發(fā)生HIE 時(shí)，更嚴(yán)重的HI 通常與更嚴(yán)重的原發(fā)性腦損傷、更早的繼發(fā)性惡化、更多的神經(jīng)元損失以及病死率和不良神經(jīng)結(jié)局的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。研究表明［9］，繼發(fā)性能量代謝衰竭與氧化性細(xì)胞呼吸的末端電子受體細(xì)胞色素C 從線粒體不可逆釋放有關(guān)。急性全身缺氧缺血可引發(fā)一系列腦損傷的演變，在損傷后的不同時(shí)間出現(xiàn)特征性事件。因此，在繼發(fā)性細(xì)胞惡化之前的這一相對(duì)較短的潛伏期內(nèi)，治療干預(yù)最有可能改善預(yù)后。

1.3 胎兒的適應(yīng)機(jī)制 胎兒本身可通過以下多種調(diào)節(jié)保護(hù)自己免于窒息：（1）通過心血管和腦循環(huán)自身調(diào)節(jié)，血流再分布至心腦重要器官。（2）減少氧消耗量，表現(xiàn)為胎動(dòng)減弱或消失，胎兒呼吸伴運(yùn)動(dòng)消失，非重要器官利用糖酵解獲取能量等；（3）氧離曲線右移，氧釋放增加。但是這些防御機(jī)制作用是有限的，任何原因所致的胎盤氧轉(zhuǎn)運(yùn)嚴(yán)重減少都會(huì)導(dǎo)致胎兒氧合的急速下降。

1.4 HIE 的圍產(chǎn)期特征 HIE 可表現(xiàn)為宮內(nèi)窘迫，如胎動(dòng)明顯減少、胎心減慢＜ 120 次/min、胎糞污染羊水呈混濁［10］。出生后Apgar 評(píng)分明顯低下，或表現(xiàn)為口唇發(fā)紹等，需要人工輔助呼吸，而出生后不久（12 h 內(nèi)）可出現(xiàn)異常神經(jīng)癥狀。病情較重時(shí)，可有驚厥，因腦水腫出現(xiàn)囟門張力增高。

1.5 腦電監(jiān)測(cè)與背景分析 研究證明［11］，MRI 在證實(shí)腦損傷方面高度可靠，且對(duì)神經(jīng)發(fā)育結(jié)局具有高度預(yù)測(cè)作用。但HIE 早期患兒可因病情不平穩(wěn)或接受MTH 治療不能及時(shí)完善MRI，且影像學(xué)提供腦損傷證據(jù)的時(shí)間相對(duì)晚。而腦電圖（EEG）能夠在疾病早期獲得，且可與低溫治療同時(shí)進(jìn)行。出生后早期的腦電背景異?？深A(yù)測(cè)腦損傷的嚴(yán)重程度。常規(guī)EEG 和同步振幅整合腦電圖是現(xiàn)階段主要監(jiān)測(cè)手段，連續(xù)視頻腦電監(jiān)測(cè)（vEEG）可全程監(jiān)測(cè)HIE 患兒腦功能活動(dòng)變化。一項(xiàng)多中心隨機(jī)對(duì)照研究［12］納入了212 例HIE 患兒，進(jìn)行了72 h連續(xù)vEEG，發(fā)現(xiàn)在出生后48 h 和72 h，EEG 背景分析與MRI 腦損傷的嚴(yán)重程度和臨床癥狀分度均顯著相關(guān)。

1.6 HIE 的分子標(biāo)記物 HIE 發(fā)生后短期內(nèi)生物標(biāo)志物可比較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)HIE患兒神經(jīng)學(xué)預(yù)后［13］。神經(jīng)元特異性烯醇化酶（NSE）、S-100B 蛋白、血清tau 蛋白、激活素A、膠質(zhì)細(xì)胞原纖維酸性蛋白（GFAP）、肌酸激酶BB 同工酶（CK-BB）等表達(dá)水平可作為HIE 患兒病情嚴(yán)重程度和預(yù)后的評(píng)估指標(biāo)。NSE 表達(dá)水平與腦損傷程度呈正相關(guān)，血清NSE ＞ 39.2 mg/L 時(shí)，預(yù)測(cè)HIE 的敏感度和特異度分別為69%和80%，故NSE 聯(lián)合腦電圖分析預(yù)測(cè)HIE 預(yù)后的精確性明顯提高。另有研究發(fā)現(xiàn)［14］，臍帶血中的S100B 在新生兒窒息后腦損傷患兒中已經(jīng)顯著升高，表達(dá)水平與神經(jīng)損傷程度有關(guān)。但目前仍未找到最敏感、最精確的分子標(biāo)志物。

2 MTH 的實(shí)施

2.1 降溫策略 2022 版治療性淺低溫指南［15］指出，輕度HIE 是否需要接受MTH 治療尚存在爭議，但對(duì)中重度HIE 而言，MTH 對(duì)降低病死率、防止和減輕神經(jīng)系統(tǒng)遠(yuǎn)期后遺癥有肯定療效。大腦可通過全身降溫或選擇性腦部降溫實(shí)現(xiàn)MTH。全身降溫為大腦皮層和腦深部結(jié)構(gòu)提供了均勻的低溫，而腦部降溫對(duì)大腦皮層的降溫作用大于對(duì)大腦中央?yún)^(qū)域的降溫作用。鑒于缺氧缺血性腦損傷通常涉及皮質(zhì)和皮質(zhì)下結(jié)構(gòu)（即基底神經(jīng)節(jié)和丘腦），理論上這兩種降溫策略都是合理的。有研究發(fā)現(xiàn)［16］，腦部降溫可顯著減少嚴(yán)重的皮層病變，而全身降溫沒有這種保護(hù)作用。在輕度aEEG 異常的新生兒中，腦部降溫組和全身降溫組的皮層下病變減少?zèng)]有顯著差異。另一研究［17］卻表明，與全身降溫相比，腦部降溫后大腦嚴(yán)重混合性病變的發(fā)生率更高。也有薈萃分析顯示［18］，在HIE 嬰兒，腦部和全身低溫導(dǎo)致新生兒死亡率或主要?dú)埣驳慕档透叨认嗨疲瑑煞N降溫策略似乎是等效的。由于降溫方法相對(duì)簡單，更易達(dá)到和控制目標(biāo)溫度，并可同時(shí)行腦電圖檢查，因此，全身降溫目前得到了更廣泛的應(yīng)用。

2.2 MTH 的時(shí)間窗 缺氧缺血的進(jìn)展為時(shí)間依賴性，改善神經(jīng)發(fā)育結(jié)局的關(guān)鍵是出生后早期診斷和啟動(dòng)低溫療法。動(dòng)物研究顯示，延遲降溫會(huì)顯著降低神經(jīng)保護(hù)療效。一項(xiàng)對(duì)幼年和成年嚙齒類動(dòng)物以及近期胎羊的研究表明［19］，HI 后6 h 內(nèi)降溫的神經(jīng)保護(hù)作用明顯優(yōu)于6 h 后降溫，且高振幅癲癇波和細(xì)胞毒性水腫等第二期事件消退更早。而在MTH 的臨床研究中，由于絕大多數(shù)嬰兒在潛伏期后期被隨機(jī)分組，延遲啟動(dòng)的效果很難分析。一項(xiàng)對(duì)65 例存活的中重度HIE 新生兒進(jìn)行的隊(duì)列研究表明［20］，43 例在3 h 前開始降溫的嬰兒的心理運(yùn)動(dòng)發(fā)展指數(shù)（PDI）得分（中位數(shù)為90）明顯好于3 h 后降溫的嬰兒（中位數(shù)為78）。

2.3 MTH 的降溫深度 大量臨床研究發(fā)現(xiàn)，核心溫度降低3 ～ 3.5 ℃，對(duì)HI 后的大腦有明顯保護(hù)作用。發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用的低溫臨界深度可能受到多種因素的影響，包括開始低溫的時(shí)間以及腦組織損傷的嚴(yán)重程度和性質(zhì)。一項(xiàng)對(duì)成年嚙齒動(dòng)物和胎羊的研究表明［21］，當(dāng)降溫延遲到腦缺血6 h后，降低5 ℃比降低3 ℃能獲得更好的功能和組織學(xué)神經(jīng)保護(hù)。然而，在7 d 齡的幼鼠中，與33.5 ℃相比，缺氧缺血后降溫至32、30、26、18 ℃，持續(xù)時(shí)間5 h，并未獲得額外的神經(jīng)保護(hù)效果。同樣，在新生仔豬中，腦缺血后的全身低溫，體溫分別降低3.5、5 ℃，可觀察到更明顯的神經(jīng)保護(hù)療效。但當(dāng)體溫降低8℃，腦總梗塞面積反而增加，原因可能為在極低溫度下腦血流明顯減少或者出現(xiàn)嚴(yán)重不良反應(yīng)如心律失常。一項(xiàng)大型隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)［22］，結(jié)果顯示，相比于33.5 ℃，32 ℃并不能進(jìn)一步減少18 月齡時(shí)中重度HIE 嬰兒的病死率或中重度殘疾率。

2.4 MTH 的持續(xù)時(shí)間 基于動(dòng)物研究的證據(jù)［23］，最初的隨機(jī)臨床對(duì)照試驗(yàn)方案要求低溫持續(xù)48 ～72 h。目前尚不清楚更短或更長的降溫時(shí)間是否足夠或可能更有效。在近足月的胎羊中［24］，全腦缺血后3 h 開始并分別持續(xù)48 h 和72 h，與降溫持續(xù)72 h 相比，48 h 腦電圖功率恢復(fù)和神經(jīng)存活率明顯更低。眾多臨床研究表明，需要持續(xù)72 h的低溫才能獲得最佳的神經(jīng)保護(hù)。另外，在足月胎羊中，當(dāng)缺血后3 h 開始低溫，持續(xù)時(shí)間從3 d 延長至5 d，電生理恢復(fù)或神經(jīng)元存活或皮質(zhì)小膠質(zhì)細(xì)胞誘導(dǎo)減少并沒有進(jìn)一步改善，且降溫時(shí)間延長與矢狀旁皮質(zhì)和齒狀回神經(jīng)元存活率的小幅降低有關(guān)。一項(xiàng)針對(duì)364 例中重度HIE 嬰兒的臨床試驗(yàn)［25］，將HIE 持續(xù)時(shí)間延長，MTH 降溫深度增加；但由于缺乏效果和安全問題，該研究在計(jì)劃招募的50%時(shí)停止；研究發(fā)現(xiàn)，新生兒ICU 降溫120 h 與72 h 的調(diào)整后死亡風(fēng)險(xiǎn)比為1.37（95%CI：0.92 ～ 2.04），32 ℃與33.5 ℃的調(diào)整后病死率為1.24（95%CI：0.69 ～ 2.25）。該研究表明，更長時(shí)間或更深程度的降溫對(duì)死亡或殘疾沒有顯著的總體影響。

2.5 MTH的復(fù)溫速率 現(xiàn)普遍認(rèn)為HIE患兒MTH后的緩慢復(fù)溫是有益的，但最佳復(fù)溫速率尚不清楚。HIE 治療性淺低溫的隨機(jī)臨床試驗(yàn)建議新生兒在不超過0.5 ℃/h 的速率復(fù)溫。這主要是基于病例報(bào)告，即快速復(fù)溫可能會(huì)破壞心血管功能穩(wěn)定，或引發(fā)反彈性癲癇發(fā)作。然而，有關(guān)人體HIE治療性淺低溫后的最佳復(fù)溫率的臨床數(shù)據(jù)仍然缺乏。動(dòng)物研究表明［26］，快速復(fù)溫可逆轉(zhuǎn)潛在有害過程的進(jìn)展，例如氧化應(yīng)激或興奮毒素釋放，而緩慢復(fù)溫可改善神經(jīng)結(jié)果。在暴露于嚴(yán)重HI 的新生仔豬中［27］，低溫18 h，與4 ℃/h 的復(fù)溫相比，0.5 ℃/h復(fù)溫與大腦皮層和白質(zhì)束中的caspase-3 激活較少有關(guān)。此外，在遭受短暫前腦缺血的成年沙鼠中［28］，低溫2 h 后的快速復(fù)溫與腦血流量和代謝的短暫解耦連以及海馬CA1 區(qū)神經(jīng)保護(hù)的喪失有關(guān)，但可通過緩慢或逐步復(fù)溫來避免。另一項(xiàng)動(dòng)物研究，腦低溫48 h 后，與快速復(fù)溫（5 ℃/h）相比，24 h 內(nèi)非常緩慢的復(fù)溫（0.2 ℃/h）可有利于腦電圖恢復(fù)。然而，皮層和CA4的神經(jīng)元存活率仍然顯著低于低溫72 h 后快速復(fù)溫（P＜ 0.05）；該研究表明MTH 后，總體低溫持續(xù)時(shí)間比復(fù)溫速度更重要。

2.6 預(yù)防分娩和復(fù)蘇期間發(fā)熱 母體發(fā)熱會(huì)增加HI 期間胎兒體溫和神經(jīng)損傷的風(fēng)險(xiǎn)。在懷孕的狒狒中［29］，將母體溫度提高到41 ～ 42 ℃之間會(huì)顯著增加子宮活動(dòng)，胎兒和母體之間的溫度梯度從0.47 ℃增加到0.75 ℃，并且與嚴(yán)重的胎兒酸中毒、缺氧、低血壓和心動(dòng)過速有關(guān)。多項(xiàng)研究證實(shí)［30］，分娩時(shí)發(fā)熱與新生兒發(fā)病率（包括死亡、新生兒驚厥、腦病和新生兒卒中）獨(dú)立相關(guān)?，F(xiàn)研究普遍認(rèn)為，在足月兒或近足月嬰兒復(fù)蘇期間，應(yīng)關(guān)閉嬰兒床的頂置加熱器。在隨后的觀察中，如果懷疑腦病，應(yīng)首先對(duì)嬰兒進(jìn)行MTH 治療，并嚴(yán)格監(jiān)測(cè)體溫。

3 延遲性MTH

由于診斷較晚或在無法提供低溫療法支持的地區(qū)出生，一些嬰兒無法在發(fā)生HIE 的前6 h 內(nèi)這時(shí)間窗口內(nèi)開始MTH。出生6 h 后是否應(yīng)該接受MTH 療法尚純?cè)跔幾h。最近，美國21 個(gè)新生兒醫(yī)學(xué)中心進(jìn)行的一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)［31］，招募了168 例患有HIE 的足月嬰兒，且無法在出生后6 h 內(nèi)開始MTH。嬰兒在出生后6 ～ 24 h 內(nèi)被隨機(jī)分為體溫過低（33 ～ 34 ℃）或常溫（36.5 ～ 37.3 ℃），試驗(yàn)中開始降溫的中位時(shí)間為出生后16 h。使用Bayley Ⅲ評(píng)估18 ～ 22 個(gè)月時(shí)幸存者的神經(jīng)發(fā)育結(jié)果。低溫組9 例死亡，10 例中度至重度殘疾（78 例患者），常溫組9 例死亡，13 例中度至重度殘疾（79 例患者），差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞ 0.5）。貝葉斯分析表明，死亡或殘疾減少至少1%、2%或3%的概率分別為71%、64%或56%。該研究強(qiáng)調(diào)了制定強(qiáng)有力的臨床方案的必要性，以確保在復(fù)蘇后的前6 h開始MTH，以獲得最佳臨床結(jié)局。

4 附加療法

低溫與神經(jīng)保護(hù)藥物聯(lián)合使用可能更有效。細(xì)胞程序性死亡和無菌缺血性炎癥可增加潛伏期細(xì)胞死亡，且氧自由基和興奮毒素均可進(jìn)一步加重?fù)p傷［32］。在一項(xiàng)針對(duì)接受低溫治療的HIE 新生兒的Ⅱ期試驗(yàn)中［33］，與單獨(dú)降溫相比，抗驚厥藥托吡酯未改善死亡或神經(jīng)系統(tǒng)殘疾。惰性氣體氙通過新生仔豬中的N-甲基-天冬氨酸（NMDA）受體發(fā)揮抗凋亡作用。但在一項(xiàng)小型Ⅱ期試驗(yàn)中［34］，在10 d 齡時(shí)通過MRI 波譜評(píng)估，與單獨(dú)低溫組相比，低溫聯(lián)合惰性氣體氙組未觀察到明顯增加的神經(jīng)保護(hù)作用，且丘腦中乳酸與那十六烷基天冬氨酸的比值（平均比值1.09，95%CI：0.90 ～ 1.32）和內(nèi)囊后肢的分?jǐn)?shù)各向異性（平均差-0.01，95%CI：0.03 ～ 0.02），兩組相比無明顯差異（P＞ 0.05）。一項(xiàng)納入30 例HIE 嬰兒的隨機(jī)試驗(yàn)［35］，接受內(nèi)源性激素褪黑激素加低溫或單獨(dú)低溫治療，結(jié)果顯示，聯(lián)合治療組患兒6 個(gè)月齡時(shí)的生存率有所提高，且無神經(jīng)系統(tǒng)或發(fā)育異常。

重組紅細(xì)胞生成素（rEpo）是一種更有前景的神經(jīng)治療藥物，在新生兒腦損傷的臨床研究中具有抗凋亡、抗氧化、抗興奮毒性和抗炎作用。此外，它促進(jìn)少突膠質(zhì)細(xì)胞和神經(jīng)元的增殖以及成熟和分化，可幫助促進(jìn)HI 后的腦組織神經(jīng)修復(fù)。有研究顯示［36］，rEpo 單藥治療后，患有HIE 的足月兒影像學(xué)和神經(jīng)系統(tǒng)測(cè)量的結(jié)果有所改善。此外，一項(xiàng)針對(duì)接受低溫加多次rEpo 治療（1 000 U/kg，出生后1、2、3、5 和7 d）的中重度 HIE 嬰兒的Ⅱ期隨對(duì)照機(jī)試驗(yàn)［37］顯示，與單獨(dú)低溫相比，低溫聯(lián)合rEpo 治療患兒在出生后5 d 通過MRI 發(fā)現(xiàn)皮質(zhì)下和小腦腦損傷評(píng)分降低，12 月齡時(shí)運(yùn)動(dòng)和發(fā)育評(píng)分更好。

5 展望

MTH 現(xiàn)已被確立為標(biāo)準(zhǔn)化治療之一，以改善中重度HIE 患兒的神經(jīng)系統(tǒng)恢復(fù)。全身降溫或腦部降溫需持續(xù)72 h 才能獲得最佳的神經(jīng)保護(hù)。進(jìn)一步改善HIE 嬰兒低溫療效的最有效方法是在出生后的前6 h 內(nèi)盡早開始MTH。神經(jīng)發(fā)育結(jié)局的進(jìn)一步改善需要多種治療方案的聯(lián)合應(yīng)用，包括避免復(fù)蘇期間和復(fù)蘇后的發(fā)熱、盡早啟動(dòng)低溫和內(nèi)源性或外源性神經(jīng)保護(hù)劑聯(lián)合應(yīng)用的策略。rEpo 等內(nèi)源性神經(jīng)保護(hù)劑在新生兒腦損傷的中具有抗凋亡、抗氧化、抗興奮毒性和抗炎作用等多種潛在益處，且具有良好的安全性。未來需要進(jìn)一步確定和開發(fā)更有效的神經(jīng)保護(hù)干預(yù)措施，既可與MTH 療法相結(jié)合，也可單獨(dú)用于不適合低溫療法的患者，如極早產(chǎn)兒。完善腦電圖監(jiān)測(cè)和進(jìn)一步尋找可能提示腦損傷的生物標(biāo)志物，以便在短暫的時(shí)間窗內(nèi)有效早期識(shí)別HIE，盡早啟動(dòng)低溫療法，是未來研究的方向。

【Author contributions】LI Manjun conducted the literature search and wrote the article.ZHANG Jing conducted a literature search.DENG Wei and YU Shuchun revised the article.All authors read and approved the final manuscript as submitted.