楊薏帆 鐘志芳 劉益鳴 張挺杰 馮 藝 李 君
(北京大學人民醫院疼痛醫學科,北京 100044)
神經病理性疼痛是造成全球疾病負擔的重要因素,其在一般人群中的患病率為6.9%至10%[1]。一旦出現,神經病理性疼痛通常會造成巨大的痛苦和嚴重的軀體殘疾,常伴有抑郁和焦慮,顯著降低生活質量。神經病理性疼痛的治療管理具有挑戰性,藥物在許多病人中并未取得令人滿意的效果。神經調控技術、神經阻滯、脈沖射頻、射頻熱凝等治療被推薦用于難治性神經病理性疼痛的管理,但仍有許多病人的癥狀在針對神經進行相關處理后仍未取得令人滿意的緩解。
富血小板血漿(platelet-rich plasma, PRP)是通過離心的方法從自體血液中提取血小板及血漿的濃聚物,即血小板濃度高于基礎值的血漿。目前臨床應用的PRP,其血小板濃度至少為基礎血漿的2 倍,普遍認可的血小板濃度是正常血小板濃度的4~8倍[2]。PRP 釋放多種生物活性因子和黏附蛋白,以啟動組織修復過程。這些活性物質負責啟動止血級聯反應、合成新結締組織以及血管重建從而為PRP在修復組織缺損、促進創傷組織愈合等方面提供了理論基礎。近年來,PRP 成為研究的焦點,其組織修復作用在神經病理性疼痛中也顯示出廣闊前景。本文通過綜述富含血小板的血漿在神經病理性疼痛治療中的應用,旨在為臨床治療神經病理性疼痛提供新的治療方法和思路。
PRP 中的血小板在氯化鈣和凝血酶的刺激下能夠釋放出多種生長因子,其中包括血小板衍化生長因子(platelet derived growth factor, PDGF)、轉化生長因子-β (transforming growth factor-β, TGF-β)、表皮生長因子 (epidermal growth factor, EGF)、神經生長因子(nerve growth factor, NGF)、血管內皮細胞生長因子 (vascular endothelial growth factor, VEGF)、成纖維細胞生長因子(fibroblast growth factor, FGF)、胰島素樣生長因子(insulin-like growth factor, IGF) 等[3],而腫瘤壞死因子-α (tumor necrosis factor, TNF-α)、腦源性神經營養因子 (brain derived neurotrophic factor, BDNF)、膠質細胞源性神經營養因子 (glial cell line derived neurotrophic factor, GDNF)、白細胞介素(interleukins,IL)中IL-4、IL-6、IL-13 等的基因表達也會增加[4],見表1。這些不同的生長因子在神經修復過程中發揮著特定的功能:IGF-1 對于神經元、膠質細胞和施萬細胞的蛋白質合成具有刺激作用,同時還抑制了細胞凋亡。此外,它與VEGF 協同作用,促進神經元軸突的生長和恢復,從而實現對其靶組織的重新支配。表皮生長因子受體及其配體在調節神經、膠質前體細胞或干細胞的增殖、遷移、分化和生存方面扮演重要角色,同時也維持分子平衡,以及在調節神經損傷反應方面發揮作用。而PDGF,作為一種外源性的血小板衍生生長因子,在脊髓損傷情況下通過調節多種離子通道,提高神經元的興奮性,增加突觸可塑性和生長功能,減少神經元的凋亡[5],并通過 ERK1/2、PI3K/Akt 和JNK 信號通路促進人類脂肪衍生干細胞增殖,有利于起到神經再生作用[6]。有實驗研究表明(Sánchez 等,2017),在周圍神經損傷的早期階段,引入外源性生長因子至受損的局部微環境可以促進神經損傷的再生修復,同時降低術后并發癥的發生率。這些生長因子具備多種功能,包括促進細胞的增殖、分化、趨化以及刺激血管生成等。通過重建神經再生微環境,可以有效保護受損的神經元,促進軸突的生長和功能的恢復。這為PRP 在修復組織缺損、加速創傷愈合方面提供了理論基礎。Zheng 等[6]發現,PRP 在刺激細胞增殖方面最適宜的濃度為全血的2.5 倍。這種濃度明顯地誘導神經營養因子的合成。
神經損傷后,軸突具有一定的再生能力,在這一過程中施萬細胞的增殖起到非常重要的作用,血小板濃縮物中含有TGF-β1、PDGF、FGF 等多種生長因子[8],這些細胞因子均調控并促進施萬細胞的增殖:TGF-β 可以減弱施萬細胞的去神經支配的不良反應,并且可以激活施萬細胞進而促進軸突再生[9];同時TGF-β1 可上調β1 結合素的表達,使施萬細胞能夠監測外界微環境的變化,進而顯著促進施萬細胞的延伸[8]。PDGF、FGF 是施萬細胞的促分裂原,是神經元存活所需要的營養因子,通過調節神經營養因子的釋放、神經細胞及施萬細胞的遷移,促進神經軸突再生[10]。脊髓損傷時,施萬細胞與PDGF-β結合可增加有髓神經纖維的數量,證實PDGF-β 促進施萬細胞與軸突之間的聯系。Zheng 等[6]發現PRP能顯著促進大鼠施萬細胞的增殖和遷移,提高施萬細胞NGF 和GDNF 的分泌量,其促進效果呈劑量相關性。有研究證實(Qin 等,2016;吳晶洋等,2016)富血小板纖維蛋白和高度濃縮生長因子血纖維蛋白(concentrate growth factors, CGF)均可促進施萬細胞增殖、遷移和分泌相關神經營養因子,從而加速大鼠在坐骨神經壓迫損傷后功能的恢復及組織結構的改善。除了調控施萬細胞,FGF、IGF 等都可以刺激神經元和神經膠質細胞的發育生長,從而促進髓鞘和軸突的再生(Matsumine 等,2016)。在動物實驗中,將PRP 作為神經移植物的填充物,使得大鼠軸突的直徑、厚度及有髓鞘的軸突數量大大增加(Kim 等,2014)。Takeuchi 等[11]將大鼠的大腦皮質和脊髓切開,放在培養液中一起接觸培養14天,并加入不同濃度的PRP(0%、5%和10%),實驗中制備的PRP 濃度較血漿增加了11.3 倍。結果發現PRP 加入促進了軸突的生長,10% PRP 組軸突生長最好,但在加入IGF-1 和VEGF 抗體后,其促進作用減弱,證明軸突再生的機制與IGF-1 和VEGF 密切相關。在兔面神經擠壓模型中,富血小板纖維蛋白及NGF 均能促進面神經擠壓傷的組織學修復及面神經功能恢復,PRF的作用與NGF相當(劉旸等,2018)。Giannessi 等[12]在大鼠坐骨神經損傷模型中也發現富血小板纖維蛋白可以作為生物活性蛋白源,抑制瘢痕增生,提高軸突再生率。PRP中含有多能性間充質干細胞 (mesnchymal stem cells,MSCs),這些細胞可能在神經修復中發揮重要作用[13]。將孤立的MSCs 應用于斷裂的外周神經末端能夠促進更強的軸突再生(Goel 等,2009)。這種促進軸突再生的效應可能歸因于MSCs 分泌NGF、BDNF以及促進血管生成的因子(Wang 等,2012)。最新的研究表明,MSCs 可能轉變為促進軸突再生的施萬細胞表型來發揮作用(Ladak 等,2011)。因此,PRP中的MSCs 可能通過促進軸突再生和恢復正常軸突生物物理特性,在減輕神經病理性疼痛機制方面具有重要地位。在另一項實驗中(Cho 等,2010),雖然獨立應用間充質干細胞并未觀察到促進軸突再生的效果,但在間充質干細胞與PRP 聯合應用時,軸突再生的增強效果顯著超過了單獨使用PRP 引導的軸突再生效果。這表明間充質干細胞釋放的生物因子可能有助于促進和增強軸突再生。
充足的血液供應被認為是建立最優神經再生微環境的關鍵因素。血小板濃縮物中包含的VEGF、FGF、PDGF 等生長因子在促進血管內皮細胞的生長以及損傷部位血管再生方面發揮關鍵作用(Kakudo 等,2014)。此外,血管內皮細胞還能分泌細胞因子以刺激軸突生長,達到神經再生的目標。研究證實(Cattin 等,2015),血管在引導軸突生長和施萬細胞遷移方面起到了引導物和信號的作用。將PRP 與VEGF 的抗體聯合應用于受損神經處,對于神經再生的促進作用減弱,這表明VEGF是PRP 分泌中促進神經再生的因子之一(Sánchez等,2017)。當PRP 被激活后可以轉化成三維纖維蛋白基質刺激血管形成,促進施萬細胞的黏附并在纖維蛋白凝膠導管中進行分散,形成Bungner 帶促進軸突再生。此外,它還可以為再生軸突提供自然的細胞外基質,加快周圍神經損傷的修復(Ye 等,2012)。
神經損傷后興奮傷害感受器,構成了神經纖維過度興奮和持續放電的基礎。過度的炎癥反應會產生較多的氧自由基,導致神經元細胞凋亡,不利于神經再生。PRP 可以通過多種機制來發揮抗炎作用,促進受損組織由促炎狀態向抗炎狀態轉變,可以阻斷施萬細胞、巨噬細胞、中性粒細胞和肥大細胞釋放促炎細胞因子,并抑制促炎因子受體的基因表達(El-Sharkawy 等,2007)。血小板不釋放IL-10,但通過誘導未成熟樹突細胞產生大量IL-10,減少γ-干擾素的產生,發揮抗炎作用(Hagihara 等,2004)。PRP 也可以通過抑制細胞核轉錄因子NF-κB阻止星形膠質細胞分泌促炎因子,減輕炎癥反應(Anitua 等,2014)。研究發現,PRP 能減輕正中神經和面神經損傷后的腫脹反應,為神經再生提供良好的環境(Park 等,2014)。
PRP 亦表現出對神經組織的保護效應。Teymur等[14]采用PRP 與自體神經移植物聯合應用,促進大鼠坐骨神經的恢復。研究結果揭示,PRP 有效保護受損神經纖維,即便在移植神經時去除外膜,PRP 仍能減緩神經纖維化和軸突退化的程度。另一項開展的研究發現,CGF 有助于保護受損坐骨神經,防止神經纖維內髓鞘與軸突分離,避免板層嚴重扭曲和變形現象的發生 (Qin 等,2016)。Anitua等[15]的研究結果表明,在帕金森病大鼠模型的大腦神經元體外培養中,加入β-amyloid 會引發嚴重神經毒性反應,而聯合應用PRP 后,神經毒性反應程度明顯降低,存活細胞數量較對照組為多。PRP 對于降低bcl-2相關死亡啟動子mRNA (bcl-2-associated death promoter, BAD mRNA) 和Caspase-3 的表達也具有顯著效果,同時促進bcl-2 mRNA 水平的提升,減少細胞凋亡,以加快神經功能的恢復。PRP 中的生長因子單獨或結合應用,對間充質干細胞、神經元、施萬細胞和神經干細胞均發揮了抗凋亡和保護作用( Rao 等,2016)。
(1)抑制膠質細胞生成:給小鼠鞘內注射PRP 后,小膠質細胞、星形膠質細胞和浸潤性炎性細胞以及促炎性細胞因子的表達被逆轉(Borhani-Haghighi 等,2019)。PRP 可以抑制星形膠質細胞的活化,減少M2-型丙酮酸激酶的表達和膠質纖維酸性蛋白 (glial fibrillary acidic protein, GFAP)、葡萄糖轉運蛋白1 和人磷酸化信號傳導子及轉錄激活子3 在星形細胞中的表達,增加髓鞘和少突膠質生成,改善了小鼠的行為能力,減輕神經損傷導致的慢性炎癥。
(2)調控5-羥色胺釋放:新制備的血小板在PRP 中處于休眠狀態,被激活后血小板形態改變并促進血小板聚集,釋放其胞內α-致密顆粒(Wang 等,2021),致密顆粒會刺激具有疼痛調控作用的5-羥色胺釋放(Odem 等,2018)。
多項研究[16,17]均報道,PRP 聯合脈沖射頻治療急性期和亞急性期的帶狀皰疹,與常規射頻治療相比能更為有效的降低疼痛評分并改善睡眠質量。徐幼苗等[18]發現,與脈沖射頻聯合神經阻滯對照組相比,脈沖射頻聯合PRP 治療組疼痛緩解和睡眠質量改善更為明顯,普瑞巴林使用量和使用時間、皮損愈合時間及PHN 發生率也更低[19]。40 例急性帶皰病人在藥物治療基礎上聯合PRP 椎旁治療,在1 個月內PRP 組疼痛評分、加巴噴丁用藥降低更明顯、睡眠質量改善、皮損愈合時間也更快,顯示較單純藥物治療效果更優。黃立榮等[20]對脊神經背根神經節采用脈沖射頻聯合PRP 注射治療PHN,病人術后VAS 評分均較術前明顯降低,但該研究為回顧性分析,缺乏對照組,且治療為藥物 + 背根神經節脈沖射頻 + PRP 的聯合方案,隨訪時間僅為2 個月,不能確定PRP 單獨治療PHN。另一項關于PHN 隨機對照研究中,30 例PHN 病人在背根神經節采用脈沖射頻聯合 PRP 注射治療后,經過3 個月的隨訪,可以觀察到VAS 評分較單純脈沖射頻組明顯降低[21]。而對21 例頭面部三叉神經PHN 病人的半月神經節注射PRP,90 天后發現疼痛均較治療前明顯減輕[22]。除了在神經周圍注射顯示出了對PHN 的療效,在其他部位注射也可能有效。有案例報道1 例PHN 5 年的病人進行棋盤狀多點微量皮內注射,VAS 評分從5~6分降低至1~2 分,并在2 個月后隨訪時仍然有顯著的治療效果[23]。在30 例PHN 病人中,將PRP 在超聲引導下多點注射到疼痛皮損區域的肌肉筋膜內,4 周的隨訪中可以觀察到SF-MPQ 評分較注射前均有降低,提示可以針對PHN 多途徑治療,修復外周軟組織,改善對末梢神經感受器的異常刺激[24]。
脊髓損傷后出現神經病理性疼痛目前尚無最佳治療方案,在脊髓損傷病人中發生率為65%~83%,嚴重影響病人的生活質量[25]。PRP 能促進脊髓神經軸突再生、感覺神經修復、運動功能恢復,可以與干細胞結合使用,在中樞神經病理性疼痛治療中具有巨大潛力。Salarinia 等[26]研究 PRP 對脊髓挫傷大鼠模型的影響,在造模后24 h 鞘內注射PRP,大鼠出現運動功能恢復和軸突再生;而采用骨髓間充質干細胞和PRP 聯合治療脊髓損傷的大鼠,原本Bcl-2基因的表達下降被明顯逆轉并顯著抑制了caspase 3基因表達,大鼠軸突再生增加,細胞凋亡減少,運動功能改善(Salarinia 等,2020)。Chen 等[27]對脊髓損傷大鼠進行PRP 鞘內注射,結果顯示PRP 促進了血管生成和神經元的再生和大鼠運動能力的恢復。de Castro 等[28]對腰椎后根切斷術大鼠注射PRP 和人胚胎干細胞混合凝膠,結果表明,混合凝膠可以促進切斷后的背根軸突再生。除了動物實驗,Shehadi等[29]將制備的PRP 和濃縮骨髓混合,對慢性脊髓損傷病人進行鞘內注射,治療12 個月病人的Oswestry功能障礙指數從60%降低至20%。
繼發于外周神經損傷的神經痛是臨床上的一大挑戰,PRP 顯示出了對疼痛改善和功能恢復的作用,目前已有諸多PRP 治療神經損傷的相關研究:在面神經損傷的動物模型中,PRP 局部注射后觸須運動、眼瞼閉合和電生理功能恢復,施萬細胞和軸突顯著再生,NGF、BDNF、S-100 蛋白表達水平更高(Li 等,2019);與NGF 相比,PRP 組再生神經軸突直徑更接近正常神經,提示PRP 在促進面神經損傷修復功能上優于NGF(盧海彬等,2017)。Kuffler 等[30]將創傷神經的斷端浸潤在充滿自體PRP 的膠原蛋白管中,發現神經軸突再生連接斷端間隙,病人的感覺和運動神經功能恢復,且疼痛由不能忍受轉變為可以忍受甚至完全緩解。這項技術將神經殘端插入了自體PRP 填充的膠原管,誘導軸突再生,該技術在其他研究中也觀察到了可以修復受損的神經并有效地減輕神經痛[31,32]。在下牙槽神經損傷中,El Khoury 等[33]報道了1 例PRP聯合脂肪移植治療下牙槽神經損傷疼痛的病例,在治療后6 個月隨訪,病人的癥狀完全消失。而付麗等[34]在下牙槽神經移位同期牙種植術中成功利用CGF 促進神經恢復及軟硬組織再生。朱亞瓊等[35]將PRP 注射到擠壓傷模型兔坐骨神經外膜周圍,發現PRP 具有促進神經再生、抑制肌肉萎縮的作用,且多次注射療效優于單次注射;而在同樣動物模型中,采用 PRP 聯合低劑量超短波可以加速軸突恢復并減少靶肌肉萎縮(Zhu 等,2020)。García 等[36]將PRP 在超聲引導下注射入損傷的上肢橈神經內,11 個月后肌電圖顯示橈神經的運動功能已完全恢復。Ikumi 等[37]利用PRP 促進病人手指周圍神經擠壓傷的愈合,術后早期疼痛緩解,神經功能恢復的時間縮短。Zheng 等[38]在神經移植術應用PRP,12周后觀察到可以改善代表神經功能的坐骨神經功能指數并減少肌肉萎縮。
神經卡壓會引起慢性無菌性炎癥,出現充血、水腫導致疼痛,PRP 注射對卡壓造成的疼痛顯示出治療效果。
(1)椎間盤突出:將PRP 經椎間孔或硬膜外途徑注射至病變神經根周圍,可以治療脊柱退變性神經根痛,有研究[39]顯示PRP 可以緩解神經根痛,治療后疼痛評分明顯下降。Ruiz-Lopez 等[40]分別采用糖皮質激素和PRP 硬膜外注射治療脊柱退變性神經根痛,發現 PRP 的長期鎮痛效果優于糖皮質激素。Lam 等[41]采用PRP 注射治療頸椎病,治療3 周后病人頸肩部疼痛也明顯改善。
(2)腕管綜合征:Malahias 等[42]對2018 年之前的PRP 治療腕管綜合征的研究進行了薈萃分析,共納入了4 項研究和1 篇病例報道,結果支持PRP注射可改善臨床狀況,并且PRP 對輕度至中度腕管綜合征病人尤為有益。超聲引導下注射PRP 后疼痛減輕,正中神經功能和遠端感覺潛伏期改善,療效優于局部注射糖皮質激素[43],6 個月的隨訪后PRP治療仍有更大的優勢[44]。Raeissadat 等[45]采取PRP聯合腕部夾板治療輕中度腕管綜合征,8 周后并不能帶來獲益,不過該研究隨訪時間較短,且未在影像下引導操作,這可能影響注射的精確度。
(3)莫頓神經瘤:De Angelis 等[46]對5 例莫頓神經瘤手術后傷口不愈合病人采用 PRP 聯合透明質酸治療,術后30 天所有病人的傷口都完全愈合,足部疼痛麻木明顯緩解。
(4)梨狀肌綜合征:朱圓圓等[47]采用超聲引導下PRP 注射治療梨狀肌綜合征,較推拿治療組相比,PRP 組療效更佳,臀部和下肢的疼痛緩解更為明顯,超聲圖像也顯示出更好的預后。
(1)糖尿病周圍神經病變:Roman 等[48]報告了對1例糖尿病神經病變疼痛病人進行神經周圍(正中、尺、脛、腓深、腓淺神經)注射富含生長因子的自體血漿(plasma rich in growth factors, PRGF)治療的情況。術后1 年,病人的神經病理性疼痛量表評分有所改善,活動能力也有所提高。Hassanien 等[49]進行了更大規模的研究,在超聲引導下對30 例糖尿病周圍神經病理性疼痛病人采取神經周圍PRP 注射(正中、尺、脛、腓深、腓淺神經),與藥物組相比,在治療后 1、3、6 個月時,PRP 治療后病人疼痛和麻木均較對照組明顯改善。
(2)三叉神經痛:Stamatoski 等[50]對29 例三叉神經痛病人在7 天內進行5 次PRP 密集性注射,在2 個月和6 個月隨訪時病人的疼痛均有明顯的減輕。
PRP 治療神經病理性疼痛的臨床研究見表2。

表2 富血小板血漿治療神經病理性疼痛的臨床研究
在現階段仍然缺少有效治療神經病理性疼痛的手段,給病人及社會均造成了嚴重的負擔。目前針對神經病理性疼痛領域的研究和應用已經逐漸增多,經過相關的基礎實驗和臨床研究,已經證實了PRP 在神經病理性疼痛治療中的潛力,表明PRP 具備安全性、可行性和有效性。PRP 源自病人自身因此不存在免疫反應的風險,治療過程相對簡單,很少出現不良反應。PRP 所釋放的多種因子和干細胞可能在協同作用的情況下減輕神經病理性疼痛。同時它們與其他細胞所釋放的因子相互作用,促進傷口的愈合和再生過程,并發揮抗炎作用,從而消除傷害感受神經元的過度興奮。
即使有大量的研究顯示了PRP 在神經損傷和神經病理性疼痛上的效果,相關治療機制原理仍然需要進一步研究。大多數用于支持PRP 減輕神經病理性疼痛的數據來自非嚴格、無對照的臨床研究,相對而言證據等級較低;同時不同的全血分離裝置會產生不同濃度、不同比例的非活化和活化血小板,另外從人體或動物血液中獲得PRP 時其組成差異很大,也會造成結果的差異。部分研究結果顯示在神經損傷模型中PRP 并未表現出明顯的改善作用(Piskin 等,2009;Bayram 等,2018;?enses 等,2016),這些爭議性的結果可能與多個因素有關,包括動物模型的選擇、神經損傷模型的差異、應用的血小板濃縮物劑量和濃度、神經處理方法以及評估措施等,這提示我們在比較不同臨床研究的結果時需要謹慎,在比較臨床和動物模型研究的結果時也是如此。針對PRP 的臨床研究仍然需要進行大規模、大樣本、多中心的隨機對照研究,以驗證其在臨床上的效應并深入探究其作用機制,提供更加有力的證據以推動神經病理性疼痛的恢復,也為未來神經病理性疼痛治療領域提供新的治療思路和方案。
利益沖突聲明:作者聲明本文無利益沖突。