早產兒腦損傷的治療進展

楊 莎 綜述 翟 瑄 審校

早產兒腦損傷主要表現為腦室周圍－腦室內出血、腦室周圍白質軟化等，病死率較高，存活者往往會出現神經系統的后遺癥［1］。本文回顧并總結促紅細胞生成素治療和干細胞移植治療的機制、方案，總結早產兒腦損傷的手術治療策略，為臨床選擇更為合理的治療途徑和方法提供依據。

一、促紅細胞生成素（erythropoietin，EPO）治療

（一）作用機制

EPO是一種糖蛋白，具有保護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在治療早產兒腦損傷方面具有較好的應用前景。EPO發揮其神經保護作用主要通過以下機制：①血管生成作用：EPO能夠上調多種具有血管功能、信號轉導功能和能量傳遞功能的基因表達，促進新血管形成，從而增加腦組織灌注［2］；②介導抗凋亡因子產生：通過對Bcl-2基因家族表達的調控，激活NF-κB，實現抗凋亡作用［3］；③通過減少炎癥細胞浸潤及炎癥細胞因子的生成產生抗炎作用［4］；④直接抗氧化作用：EPO主要通過調高細胞內抗氧化酶（如超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶）的活性來實現氧自由基的滅活［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合，抑制細胞凋亡。

（二）治療劑量

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

目前多數臨床試驗結果均表明，EPO對于早產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道。但是最近兩項多中心隨機雙盲試驗結果表明，高劑量EPO不會減輕早產兒腦損傷的嚴重程度也不會降低死亡率［9，10］。但此兩項試驗均只隨訪至2歲，目前研究認為，對此年齡段的兒童行神經功能評估，其相關結果意義有限。如需系統評估高劑量EPO是否對早產兒腦損傷有治療效果，需要更多長期的隨訪結果來證實。

（三）治療時機

相關動物實驗表明，在腦損傷發生當時，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。該實驗認為，分別在腦損傷發生的第1天、第3天、第7天皮下注入5 000 U／kg的EPO能產生最佳的神經保護作用［11］。同時有相關研究表明，持續一段時間連續注入rh-EPO比僅在損傷后前42 h內注入rh-EPO對早產兒腦損傷的保護作用更強［12］。目前的相關文獻均傾向于早期、連續使用rh-EPO來治療早產兒腦損傷。但對于rh-EPO治療早產兒腦損傷的治療時機尚無定論，仍需要更多的相關試驗來進一步探索。

（四）治療的安全性

研究報道，早期高劑量rh-EPO治療并沒有增加早產兒視網膜病（retinopathy of prematurity，ROP）的發生率或使ROP加重［13］。但近年來也有文獻報道，由于早產兒的視網膜血管化不完全，同時EPO具有促進血管生長、促進視網膜存活等潛在效應，高劑量rh-EPO可能會增加ROP的發病風險并加重病情，但兩者間的作用機制需要進一步研究［14］。目前的研究并未發現低劑量rh-EPO會增加ROP的發生率和并加重ROP病情。另有研究表明，低劑量rh-EPO可以降低早產兒患壞死性小腸結腸炎和敗血癥的風險［15］。這表明重復、持續低劑量地注入rh-EPO治療早產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的風險也需要進一步研究。

（五）合并其他療法

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

二、干細胞移植

（一）作用機制

干細胞可以從多種組織中獲得，根據其來源不同可以分為神經干細胞、間充質干細胞以及造血干細胞等，其中間充質干細胞被認為在治療早產兒腦損傷方面最具前景［18，19］。相關文獻報道，移植的間充質干細胞在腦損傷區域通過釋放大量細胞因子或促進細胞因子的表達來誘導神經干細胞的形成、遷移和分化，促進神經元樹突和軸突的形成，抑制缺血后炎癥反應。但究竟是哪種因子在治療腦損傷時起到了抗炎、抗氧化、抗細胞凋亡等活性作用，目前仍有待進一步研究［20，21］。

（二）移植干細胞的類型

選擇最合適的干細胞類型及其來源是干細胞移植治療早產兒腦損傷的重要環節。近年來，許多文獻報道了各種干細胞對新生兒腦損傷治療效果［22，23］。有研究顯示間充質干細胞由于缺乏主要組織相容性復合物（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相關；來源于胎盤、臍帶血等妊娠相關的組織的比成人組織來源的間充質干細胞具有更低的免疫原性，同時具有更強的增殖能力和旁分泌能力。此外，與在骨髓中提取干細胞相比，提取胎盤等妊娠相關組織中的干細胞侵襲性更低，且用于臨床時沒有倫理方面的爭議［24］。這些研究結果表明，來源于胎盤組織的間充質干細胞在治療新生兒腦損傷方面有更好的前景。另有文獻報道，非限制性體干細胞比間充質干細胞的分化程度更低、再生潛能更好，將非限制性體干細胞用于發生顱內出血的早產嬰兒期的兔子，能有效促進其感覺、運動功能恢復，減少細胞凋亡、炎癥細胞浸潤和細胞因子的表達［25］。這表明在未來干細胞移植治療早產兒腦損傷的研究中，非限制性體干細胞的運用也是一個重要方向。

（三）移植干細胞的途徑

目前的實驗結果顯示，干細胞移植的治療途徑主要包括：局部性腦室內直接注入、硬膜內注入、鼻內注入和全身系統性的靜脈內注入等［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，因此通過靜脈內注入等全身系統性注入方法移植間充質干細胞未來在臨床應用上具有更大的優勢。但是，全身性注入的移植干細胞可以滯留在肺、肝、脾和腎臟，且全身性注入的間充質干細胞較難通過血腦屏障，因此對局部腦損傷的治療效果不佳。有實驗表明，局部腦室內注入干細胞在治療嚴重腦室內出血時，其治療效果比全身性靜脈注入更佳［28］。同時局部腦室內注入可以直接從新生兒未閉的前囟進行穿刺，不需要進行其他的侵襲性操作。

（四）移植干細胞的劑量

有研究報道，向出生后9 d、存在缺血缺氧性腦損傷的老鼠經鼻內注入移植間充質干細胞，其有效劑量為每次5×105～10×105細胞單位［26］。另有研究表明，采用局部腦室內注入干細胞對腦室內出血的腦損傷鼠進行治療時，其使用劑量可減至原來的1／5［28］。由此可見，移植干細胞的注入劑量可能與其注入途徑有關。同時一項試驗表明，在腦損傷發生后24 h內，經鼻腔注入1×106細胞單位／kg劑量的間充質干細胞能夠通過恢復神經元數量，并減少大腦炎癥反應，從而有效保護腦損傷后的神經系統［27］。此外，有相關臨床試驗報道，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細胞單位／kg。

（五）移植干細胞的注入時機

綜合相關文獻報道，干細胞移植時機根據實驗設計的不同而有所差異，從腦損傷發生后1 h到10 d內不等［29］。經氣管內注入間充質干細胞70 d后，在實驗動物的體內已經檢測不到間充質干細胞，但其仍有長期神經功能的改善，這表明間充質干細胞移植治療腦損傷主要是由早期注入的干細胞起作用［19，30］。總體來說，干細胞移植的治療時間窗比較短，且治療效果與其距離損傷發生的時間成負相關。

（六）長期的安全性和預后

目前的試驗表明，經鼻內注入移植間充質干細胞的動物中，并沒有在其鼻甲、腦內和其他組織內發現腫瘤新生物。與對照組相比，間充質干細胞移植組的患者在組織學、感覺運動功能和認知功能上都有穩定的改善，且沒有出現其他副反應［27］。現已有Ⅰ期臨床試驗證實，對存在嚴重腦室內出血的早產兒，采用不超過1×107細胞單位／kg臍帶血來源的間充質干細胞經腦室內注入是安全可行的。

三、手術治療

由于新生兒大腦具有良好的發育潛能，目前臨床上保守治療新生兒出血性腦損傷效果顯著，且手術治療對于新生兒的損傷較大，術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，手術治療的報道較少。近期有文獻報道了2例新生兒顱內出血的手術治療，體現了“損傷控制”的理念，即盡量減少手術帶來的損傷，以利于患者術后的快速恢復［31］。2例均為右側顳葉腦內血腫及硬膜下出血，患者在出生后幾天內即出現顱內壓增高及腦疝癥狀，于出血部位周圍切開硬膜，清除約5 mL的硬膜下的出血，達到減壓目的后即終止手術，無需實施腦內血腫清除，以減少手術時間，盡量避免因手術導致的出血。術后患者的癥狀明顯改善，其中1例術后長期隨訪結果提示神經功能發育無明顯異常。但目前相關手術報道較少見，對于新生兒顱內出血是否需要積極手術治療仍存在爭議，有文獻報道，手術可能給新生兒帶來新的腦損傷。因此早產兒出血性腦損傷的手術指征仍需要更多的臨床研究和報道來進一步探討。

綜上所述，早產兒腦損傷及其所致后遺癥的發生率逐年增高。目前治療早產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治療早產兒腦損傷的臨床試驗正在逐漸開展，對于使用EPO的具體治療方案、預后及長期的安全性，仍需進一步研究及隨訪。雖然大量的動物實驗證實神經干細胞移植治療早產兒腦損傷效果理想，也有Ⅰ期臨床試驗初步證實其安全性和有效性，但其具體的臨床治療效果及治療方案仍需進一步隨訪。同時，對于其出血性腦損傷的手術治療策略，也需要更多的臨床研究來進一步探討。為了解決這些問題，應當進一步開展多中心大樣本的聯合臨床試驗，為推進其臨床使用及確定最佳的治療策略提供更多臨床依據。