濃縮生長因子在雄激素性脫發中的治療進展

楊曉雙

[關鍵詞]濃縮生長因子;雄激素性脫發;富血小板血漿

雄激素性脫發（Androgenic alopecia，AGA）是臨床上最常見的一種多基因相關的進行性脫發類疾病。組織病理特征為進行性毛囊微型化、毛發周期及毛囊微循環改變。據調查統計，50%的男性會出現AGA，隨著年齡進一步增大，患病率可增加至70%。女性在60歲時，其發病率也到達50%[1]。中國男性患病率約為21.3%，女性患病率約為6.0%[2]。在兒科人群中，AGA也并不少見[3]。隨著AGA發病率的升高，其對患者的心理影響和生理健康也不容小覷[4]。因此，對AGA的早期干預是AGA治療中的重要一環。

AGA的病因及發病機制尚未明確，主要與雄激素及其受體，基因表達、炎癥介導和信號通路相關。米諾地爾乳液和非那雄胺片是FDA批準用于脫發治療的權威用藥。非那雄胺作為用于治療AGA的藥物具有抗雄激素作用，常引起性功能障礙及心理負擔等副作用。米諾地爾局部長期外用可能會引起接觸性皮炎等皮膚過敏表現。國內外毛發移植的興起，其術中疼痛控制及術后效果要求術者有精湛的手術技能。因此，探索更為便捷有效的治療方法，仍是毛發領域的關注熱點。

近年來，富血小板血漿（PRP）的應用是再生醫學中多種內源性生長因子局部釋放的替代策略之一，已在如：軟骨分化、傷口愈合、脂肪移植、面部瘢痕和牙周再生等領域取得顯著療效。關于其治療AGA的臨床試驗正在展開，其療效也逐漸得到明確[5-7]。因此，基于生長因子可促進毛囊發育，新血管形成及刺激毛囊干細胞的這一原理[8-9]，更多生長因子替代品有望成為治療AGA的研究熱點。本文就第三代生長因子替代產物濃縮生長因子（Concentrategrowth factors，CGF）在AGA中的運用原理及治療研究進展綜述如下。

1 CGF的成分和制備過程

CGF是最新一代也是第三代的血小板濃縮物，繼富含血小板血漿 （Platelet Rich Plasma，PRP） 和富含血小板纖維蛋白（Platelet Rich Fibrin，PRF） 后于2006年由Sacco首次提出。CGF的成分主要包括豐富的生長因子、CD34陽性細胞群及纖維蛋白等生物活性成分，其中生長因子由血小板激活后釋放而來，主要包括血管內皮生長因子（Vascularendothelial growth factor， VEGF）、血小板衍生生長因子（Platelet Derived Growth Factor，PDGF）、轉化生長因子（Transforming Growth Factor，TGF）、表皮生長因子（Epidermal Growth Factor，EGF）、胰島素樣生長因子（Insulin-like Growth Factor，IGF）、肝細胞生長因子（Hepatocyte Growth Factor，HGF）、成纖維細胞生長因子（Fibroblast Growth Factor，FGF）等，各生長因子在促進細胞增殖、血管發生、基質合成方面均發揮重要作用，同時CD34陽性細胞則在血管新生、維護及組織修復等方面發揮明顯的作用[10-12]。

CGF是通過抽取靜脈血采樣后制備而成。采用獨特的差速不間斷離心技術避免血液中生長因子的破壞。制備過程中無需加入任何物質，主要通過血小板在離心過程中釋放生長因子而獲得。具體過程如下：抽取自體靜脈血9ml于無抗凝溶液的無菌Vacuette管中，然后將無菌管放入專用機器（Medifuge MF200，Silfradent srl，意大利弗利）中進行變速離心約13min （首先加速30s，速度達到2 700r/min后，維持旋轉2min，再降速至2 400r/min，維持旋轉4min，然后再加速到2 700r/min維持旋轉4min，最后再加速到3 300r/min維持旋轉3min后減速36s至停止）。離心結束后獲得三層成分，分別是：①上層貧血小板血漿（PPP）層;②中纖維蛋白豐富的凝膠，具有聚集的血小板和濃縮的生長因子（CGF）;③下層紅細胞（RBC）層。取中間層即可，約2.5ml。目前根據離心管制備工藝的不同，主要分為液態、松散凝膠態和凝膠態三種狀態CGF，應用于臨床不同領域，現階段CGF在骨缺損、鼻中隔修復、牙周骨修復、口腔黏膜修復、慢性皮膚潰瘍愈合及紫外線照射后的皮膚修復及神經纖維再生、血管內皮細胞生成中均獲得較為肯定療效[13-17]。

2 CGF在AGA中可能的作用機制

目前，CGF在AGA中的臨床治療及基礎實驗研究較少，關于PRP在AGA的應用研究相對而言較為普遍，部分實驗療效已獲得臨床肯定，但具體機制尚未完全闡明。在此結合PRP作用機制研究文獻，推測CGF在脫發區域局部皮下注射，其成分中含對AGA治療有效的各種生長因子（上述7種）等。通過生長因子介導從而誘導Wnt/β-catenin、細胞外信號調節激酶（ERK）和蛋白激酶（Akt）等信號通路維持細胞存活、增殖和分化，同時具有促進頭皮局部血液供應，改善毛囊周圍微環境，誘導毛發再生及調控毛囊周期由休止期進入生長期，同時延長生長期，預防AGA發生的作用[18-19]。具體可能機制如下：

2.1 PDGF、TGF-b、VEGF、EGF和FGF等生長因子與其相應的跨膜受體結合，激活蛋白激酶B（Akt），一方面促進Bcl-2相關死亡啟動子（BAD）磷酸化，來抑制Bcl-2相關的細胞凋亡，延緩毛囊生長周期進入退行期，從而延長生長期，由此預防AGA;另一方面通過抑制糖原合酶激酶（GSK-3b）降解β-catenin，促進β-catenin在胞質中積累，從而促進毛乳頭細胞中Wnt/β-catenin的下游通路。β-catenin在胞質中持續積累后進入細胞核，與T-細胞因子/淋巴增強因子結合因子（TCF/LEF）家族成員作為轉錄的共同激活因子，從而引起毛發生長所需的基因表達，達到促進毛乳頭細胞的存活、增殖和分化的目的，起到調控毛囊生長周期的作用。

2.2 生長因子結合其相應的跨膜受體，亦可激活細胞外信號調節激酶（ERK）信號傳導途徑從而促進毛囊隆起區的毛乳頭細胞增殖，誘導毛囊周期由休止期進入生長期。

2.3 VEGF、PDGF、EGF、TGF-b、FGF等與細胞表面受體結合后通過促進血管生成和血管化，增加毛囊周圍微循環，為毛囊再生提供適當的營養物質及氧氣，從而促進毛囊再生。

2.4 生長因子可能會促進毛乳頭細胞分泌蛋白質，從而通過旁分泌刺激毛囊干細胞分化和毛囊形成，誘導毛發從休止期進入生長期。①VEGF：通過與血管內皮細胞表面受體結合促進內皮細胞增殖，因此可以在頭皮真皮層部位誘導形成新的血管，促進毛囊周圍血循環，由此改善毛囊的營養供應。同時VEGF大量表達于毛囊真皮鞘細胞和毛乳頭細胞中，通過活化VEGFR-2促進毛囊上皮細胞增殖，促進細胞遷徙和細胞表達，推動毛發周期循環[20-21];②PDGF：表達于毛囊上皮細胞及表皮細胞，有潛在血管生成作用，在修復皮下微血循環系統、促進膠原蛋白形成等方面起著重要作用。體外培養的毛囊上皮角質細胞和毛真皮乳頭細胞中均表達PDGF及其蛋白受體，PDGF參與的信號轉導可能參與了毛發生長周期過程，對于維持毛囊干細胞及再生能力至關重要，并有可能誘導退行期的發生[22-24];③TGF：TGF-β參與毛囊發育中的多條信號途徑，對毛囊的發育、細胞外基質的形成以及血管生成都有重要作用。動物實驗證明，毛囊干細胞可以通過TGF-β1的刺激誘導轉化成血管內皮細胞組織，從而改善頭皮血供[25]。同時，TGF-β2還可以控制毛發生長周期進行毛囊形態發生中的重要作用[26];④EGF：是一種細胞促有絲分裂劑，主要分布在毛囊的外毛根鞘部位，能夠促進外毛根鞘細胞的遷移和增殖。研究表明，EGF在一定濃度下能促進毛囊干細胞、毛乳頭細胞的增殖，同時還能促進細胞周期的轉變，從而影響毛發的生長[27];⑤IGF：毛發根部含有大量IGF-1活化細胞，IGF-1通過調節毛囊發育過程中的細胞增殖和遷移來發揮作用[28]。IGF-1具有抗凋亡作用，延緩毛發退行期及休止期的時間，從而延長生長期，促進毛發生長[29];⑥HGF：是一種旁分泌激素，可以通過作用于毛囊上皮細胞以促進毛囊的伸長。HGF/C-Met在上皮-間質轉化中起重要作用，能夠影響上皮細胞的特性，如：細胞的增殖、遷徙和形態改變等[30];⑦FGF：具有可能調節上皮來源細胞的有絲分裂活性，從而影響了毛囊的形成和發育。具有誘導血管生成的作用，促進毛囊周圍微循環[31]。動物實驗表明，通過C57BL/6小鼠中的β-catenin和Shh表達從而誘導毛囊生長周期提早進入生長期來刺激毛發生長[32];⑧CD34陽性細胞群：CGF富含的CD34陽性細胞是一種血管內皮前體細胞，可形成毛細血管為組織器官提供血供。在一個對脫發患者進行頭皮注射含有CD34陽性細胞的PRP制劑的實驗中發現，首次治療3個月后，患者臨床癥狀得到改善。推測CD34陽性細胞可能在PRP制劑中對血管生成有協同作用，從而進一步提高PRP療效[33]。

3 CGF在AGA治療過程中的潛在臨床效果

3.1 CGF與傳統治療脫發方式相比的潛在優缺點

3.1.1 優點：①臨床操作簡便安全，技術易掌握：CGF在AGA中的治療操作大致流程為：自體靜脈血收集、離心、提取自體CGF，局部皮下注射脫發區域。流程簡要，易于臨床醫師掌握。除此之外，CGF制備受離心專利保護，操作快捷、安全、污染低。自體CGF局部皮下注射治療，不引起排斥反應與疾病傳染，細胞因子主要作用于細胞膜而非細胞核，不影響基因表達，具有安全性;目前個案報道CGF皮下注射頻次約4周一次，3次為1個療程，臨床治療耗時短，較為簡便;②副作用少：傳統藥物的不良反應是AGA治療的難題。非那雄胺長期口服才能保證AGA的治療效果，目前最令人擔憂的副作用包括男性的性功能障礙（性欲降低，勃起功能障礙，射精量減少，精子數量暫時減少，睪丸疼痛），情緒障礙（抑郁），男性乳房發育癥和前列腺癌風險增加。最近發現，長期使用非那雄胺可能與胰島素抵抗，2型糖尿病，非酒精性脂肪肝，干眼癥和潛在的腎功能不全，膽固醇水平升高、胃腸道疾病和肝功能障礙均存在一定關系[34]。

此外，外用5%米諾地爾溶液也同樣存在副作用，最常見的以瘙癢和脫屑為主要癥狀的刺激性接觸性皮炎。除此之外，過量的局部應用可能會引起全身吸收，導致未治療區域的過度生發，這對女性患者而言是極為不利的。另外，頭痛和過度發汗也會在其治療期間出現。CGF皮下注射，除注射部位暫時性疼痛外，尚未報道其他不良反應，目前仍需大量臨床報道繼續跟進其治療后不良反應。大量的臨床研究關于PRP皮下注射操作也已證實，該臨床操作所引起的不良反應幾乎是不存在或者是容易解決的。從治療機制上來看，CGF皮下注射還具有抑菌抗炎，及增加注射部位愈合的作用，因此操作后注射部位感染的概率及疼痛程度可能會明顯低于毛發移植。

CGF皮下注射，作為治療AGA的新型方法，有望與傳統藥物聯合，縮短治療病程，減少長期使用傳統藥物所帶來的副作用，甚至可能替代毛發移植成為新的整形美容醫學治療脫發的手段。

3.1.2 缺點：①皮下多點注射，治療時及治療后，患者需耐受疼痛，治療產生創面，存在感染或不愈風險;②自體CGF的成分含量個體差異大，可能存在不同患者療效差異較大的情況。CGF體外保存時間短，為達治療效果，CGF提取、制備及注射流程需短期內完成，操作過程不排除體外污染;③CGF制劑的標準化尚未統一[35]，如：樣品中血小板、白細胞、紅細胞和生長因子濃度的不同，可能會引起不同的生物學反應。與此同時，提取所需的采血管材料，皮下注射劑量，間隔時間，注射技術，聯合給藥方案，評估量表和方法均尚未標準化，應用的不同類型CGF（新鮮的、冷凍干燥的、提取物、滲出液、膜）[36]又千差萬別，因此，需要更長的隨訪過程及更大樣本量的隨機安慰劑對照研究證實，以標準化基于CGF治療的最佳方案;④因為生長因子并不能抑制AGA的雄激素成分，若大量臨床研究證實CGF療效肯定，仍建議用CGF作為AGA的輔助治療聯合局部和/或口服治療等其他療法，暫無法成為傳統藥物完全替代方法。除此之外，作為輔助治療的臨床療效及優勢目前缺少大量臨床案例支撐。

3.2 CGF與PRP、PRF相比在AGA治療中的潛在區別：作為血小板濃縮物的第一代，PRP已被用于多個臨床領域。但添加抗凝劑和凝血酶或氯化鈣以誘導纖維蛋白聚合引發了關于其生物安全性的一些爭論。在AGA治療中，多次、多量反復皮下注射，可能會引發添加物體內蓄積或使有效活性成分性狀改變等問題，而CGF無外來激活劑等添加物，由此可克服生物安全問題。

CGF是PRF的另一種修飾形式，與PRF的區別在于CGF是通過反復切換離心速度來制備的，除含有更豐富的CD34陽性細胞群和更高濃度的生長因子外，因纖維蛋白凝塊相對較硬，其纖維蛋白粘合度及拉伸強度更強，釋放生長因子速度更為緩慢，因此，具有更強的再生能力及可塑性[37]。有研究顯示，相比PRF，CGF更有利于血管分化，理論上更有益改善AGA微循環。已有一系列研究提示其在骨形成或軟組織愈合中相比PRF更有效。因血小板濃縮物制備流程及成分上的差異，CGF在AGA的療效可能優于PRP、PRF。但何種濃度的CGF更有利于在AGA治療中發揮療效仍需進一步探索。

3.3 CGF在AGA中的療效需要進一步數據和文獻支撐：目前結合大量的臨床研究，CGF在骨科、整形外科、口腔頜面外科領域具有促進細胞增殖、組織修復的功能是顯而易見的。國內報道最新回顧了20例CGF治療男性AGA的臨床病例，局麻下注射量為0.05ml/cm2，治療后每4周隨訪一次，隨訪至少12周（3次）后，評分結果顯示患者頭發覆蓋率顯著增加，脫發外觀改善。GAIS量表評價平均（1.47±0.65）分（明顯改善），皮膚鏡檢查顯示，患者整體毛發密度及終毛/毳毛比例（T/V率）增加，提示CGF治療AGA有效[38]。結合既往PRP治療AGA的相關報道，絕大部分報道肯定生長因子在治療AGA中的療效。如國外報道11例因雄激素性脫發予頭皮皮下注射治療，每2周重復一次治療，共4次。3個月后通過臨床檢查、宏觀照片、頭發拉力測試和患者的總體滿意度對結果進行評估。經過4個療程的PRP后，7例頭發拉力測試變為陰性，觀察到頭發數量和覆蓋率有所改善等[39]。但國內外目前對于CGF治療AGA的臨床案例及相關文獻十分稀缺，其確切療效仍需要進一步數據和文獻支撐，CGF治療AGA的臨床療效需要大量臨床試驗驗證。

4 CGF在AGA治療過程需要面對的問題及展望

首先，因為AGA發病機制未完全闡明，生長因子不能抑制AGA的雄激素成分及改變AGA相關基因表達，因此，現階段只能成為治療AGA的輔助藥物，尚不能替代傳統藥物或成為靶向藥物;其次，CGF臨床應用前景廣闊，頭皮局部注射CGF治療男性患者AGA相對毛發移植等非藥物治療而言安全風險似乎很小，長期副作用小，且CGF制備簡單、易于掌握，可作為AGA的新型治療方法的探索熱點;最后，有必要進行更多的研究，探索不同生長因子成分在毛囊周期中所起的準確關聯作用及一個連接雄激素、細胞因子和結構變化的多維理論。總之，需要大量的臨床試驗進一步證實使用CGF治療及預防AGA的療效情況以及相對PRP、PRF的治療情況，甚至可對CGF成分進行調整，減少多聯合生長因子種類，尋找最佳治療濃度。