鞘内药物注射神经修复方法临床应用五例

2014-05-05陈琳黄红云左焕琮

中华细胞与干细胞杂志(电子版) 2014年3期

陈琳黄红云左焕琮

•病例报告•

鞘内药物注射神经修复方法临床应用五例

陈琳黄红云左焕琮

中枢神经损伤或病变后的可修复性是神经修复学的核心概念，是近年来基础和临床研究的重要成果。它不但为中枢神经损伤和变性疾病的自身恢复提出合理解释，更为鼓励医生采取各种积极干预策略，以增加神经功能恢复的速度和程度，减轻残障，提供理论基础和探索方向[1-2]。细胞移植发挥作用的机制之一，是分泌多种神经修复营养因子，而临床使用的神经修复营养药物，如神经生长因子、神经节苷脂等，对于体外神经细胞和周围神经的修复具有营养支持作用。鞘内神经修复药物用药是一种潜在途径。我科近来开展鞘内注射神经修复药物干预策略研究，探讨其安全性和可行性。共完成中枢神经系统疾病5例，结果报告如下。

一、临床资料

2011年11月至2012年5月收治5例患者，其中男4例女1例，年龄33～65岁，中位年龄48.2岁。病种分布：颈髓损伤、颈髓肿瘤切除术后、脑出血、脑梗死和小脑性共济失调各1例。发病至首次治疗时间：15 d～12年，平均30.9个月。本研究获得伦理学批准，所有患者签署知情同意书。治疗方法：术前完成血常规、血型、尿常规、大便常规、凝血机制、肝肾功能、乙肝五项、丙肝抗体、梅毒抗体、艾滋病抗体、心电图和胸片检查。术前3 d每日肌注注射鼠神经生长因子（nerve growth factor，NGF）30 μg和单唾液酸四己糖神经节苷脂（monosialoteterahexosyl ganglioside，GM1）20 mg，排除过敏反应者。术前4 h禁食水，建立静脉通路，多功能生理监护，常规腰椎穿刺，测压力，首先放出12～30 ml脑脊液，鞘内缓慢注射鼠NGF 30 μg + GM1 20 mg +生理盐水8 ml。术后平卧，多功能监护4～6 h，脑脊液常规及生化送检化验。结果5例患者全部获得随访，随访期6～14个月，平均11.2个月，均获得功能改善，治疗无不良事件发生。具体情况如下：

病例1：男，45岁，因突发左侧肢体活动不灵7 d，于2011年11月8日入院。患者于10月31日头颅CT示右侧基底节出血约30 ml，急诊全麻下右颞部小骨瓣开颅血肿清除术。入院诊断：高血压脑出血（右基底节）术后。入院时，卧床，左侧上肢肌力0级，下肢0～1级。鞘内药物注射神经修复6次，2012年4月6日出院时左上肢手部活动改善，肌力1～2级，左下肢可站立，独立行走，辅助下爬楼。上肢及手高肌张力缓解，下肢痉挛基本消失。2013年5月12日随访，患者可独立行走，上下楼，生活完全可自理。

病例2：男，65岁，因右侧肢体活动不利伴失语1个月余，加重1 d于2012年3月16日入院。入院诊断：左额顶叶脑梗死。入院时，生活完全依赖。精神差，完全性运动性失语，右上肢：远端肌力0级，近端肌力1级，肌张力增加，指鼻试验无法完成，轮替试验无法完成，右下肢：远端肌力3级，近端肌力4级，肌张力稍高，跟膝胫试验完成困难，闭目难立试验无法完成。鞘内药物注射神经修复3次，2012年9年19日出院时，语言改善，可较清楚发出8个音节，行走明显改善，可辅助下行走70～80 m，生活自理能力提高。2013年4月11日短信随访，借助单拐能走300 m，能自己吃饭、刷牙洗脸、如厕、上床。语言较清晰说出“1～12”数字、“再见”等简单词汇。

病例3：女，35岁，因四肢麻木无力3年余，颈髓肿瘤术后双上肢活动障碍1个月于2012年1月6日入院。入院诊断：以颈髓室管膜瘤（C2-7）术后。2011年12月2日在清华大学玉泉医院颈髓MRI显示C2-7水平T1等信号，脊髓内增强信号影，C1水平脊髓空洞（图1a），12月2日神经外科行颈髓肿瘤切除术。术后颈髓MRI（2011年12月14日）复查：C2-7肿瘤影基本消失（图1b），双下肢行走平衡略改善，大便恢复正常（术前使用开塞露1个月），生活不能自理，无法自己进食、穿衣、如厕及整理个人卫生。入院时，上肢：左侧远端肌力1～3级，近端0～1级；右侧远端肌力2～3级，近端0～2级，左侧痛觉、温度觉、关节震动觉消失，右侧痛觉、温度觉、关节震动觉减退，共济运动无法完成，下肢：左侧肌力4～5-级；右侧肌力4+～5级，左侧痛觉、温度觉、关节震动觉明显减退。双侧跟-膝-胫试验不稳，鞘内药物注射神经修复4次，出院时，肢体活动明显改善，双上肢肌力由0～3级（图2a），增加到4+级（图2 b）。行走恢复正常，感觉功能恢复正常。生活基本可自理。2013年2月8日短信随访，生活可完全自理，可做轻体力劳动，精神状况良好。

图1 患者3行颈髓肿瘤切除术前后MRI-T2WI图像

图2 患者3行鞘内药物注射神经修复治疗前后

病例4：男，63岁。因外伤后四肢活动障碍伴呼吸困难8个月于2012年2月13日入院。颈椎MRI（2012年2月9日）显示：C1-2陈旧性脊柱损伤，脊髓严重受压，异常信号，提示脊髓损伤变性。入院诊断：（1）颈髓损伤；（2）呼吸功能不全。入院时，语言呼吸显著费力（需要24 h持续使用无创呼吸机），按压腹部，才能发音，双上肢肌力2～3级，右侧略好于左侧，双侧肌张力轻度增加，双下肢肌力2～3级，左侧好于右侧，双侧肌张力显著增加，易痉挛、下肢交叉状态。鞘内药物注射4次，2012年12月出院时，呼吸改善，言语改善，不压腹部连续大声数数字0～120。夜间基本脱离无创呼吸机。双下肢交叉痉挛改善，肌张力部分缓解。双手由不能触及鼻尖，改善到触及头顶，双手握力增加。可在辅助下，站立20～30 min。

病例5：男，33岁，因步态不稳12年，加重伴双手动作笨拙构音障碍2年于2012年2月16日入院。入院前腰部酸痛1个月，走路需要搀扶，头颅MRI（2010年12月10日）显示：小脑、桥脑、延髓轻度萎缩（图3）。入院时，构音中度不清，上肢：肌力4+～5级，肌张力轻度增加，指鼻试验不准，轮替试验慢笨拙，下肢：肌力4+～5级，肌张力显著增高，闭目难立征不稳，跟膝胫试验慢，不准。鞘内药物注射5次，2012年3月4日腰部疼痛基本消失。上肢、下肢、语言明显改善。2012年7月、9月、11月、2013年4月，电邮随访：病情平稳，大部分生活可自理，但仍需人搀扶下行走。

图3 头颅MRI T2WI像矢状位

二、讨论

根据神经系统疾病治疗之殊途同归原则，很多神经疾病开始发病各异，但最终损害殊途同归，故许多治疗手段是相同或相似的，作用机制也包括保护、再生、修复、重塑、替代、激活、微环境改变、免疫调控等多方面[3]，而神经营养是增加神经抗病能力和修复的重要物质基础。神经营养因子，可以有效治疗各种神经损伤和神经变性疾病[4-10]。

1.NGF与GM1的作用：大量文献证实，神经修复营养药物，如NGF和GM1等，对于体外神经细胞和周围神经的修复营养支持作用，效果肯定[11-14]。NGF注入脑微环境内，可保护受损神经细胞，减轻损伤程度，促进神经元和胶质细胞的代谢，抑制迟发性神经细胞死亡或凋亡，促进其发育、分化、轴突的再生，加快损伤神经元的修复，挽救更多濒临死亡的脑细胞[15-18]。NGF是一种神经营养性因子，GM1是内源性营养因子的前体增强剂。两者对神经系统的功能重建、神经纤维的再生以及神经移植存活，具有不可忽视的协同作用。研究证实NGF不但有益于感觉神经元损伤后的恢复，也能够促进运动神经元再生[19-20]。

但遗憾的是，对中枢神经系统疾病的实际临床应用价值极其有限。其主要原因是，血脑屏障的存在。而常规的用药途径，主要是肌肉注射、静脉注射或口服，药物基本无法通过血脑屏障，不能达到和作用到脑脊髓损伤/损害的部位。临床实践中，临床医生为达到脑脊髓内可能的有效血药浓度，往往大剂量或超大剂量外周用药，极大增加患者家庭及社会负担，并可能增加副作用。

鞘内神经修复药物用药是一种新途径，是神经修复学研究的重要内容，优点：（1）药物直接作用于损伤/损害局部，容易达到有效浓度；（2）直接突破血脑屏障；(3)可以有效激活患者内在的自身修复机制[21-24]。

2.卒中的鞘内药物神经修复：临床研究显示，单独使用NGF鞘内注射，即可以提高脑血管病后遗症的临床疗效，有效反应依次为感觉、智力、正常生活活动、总的生活能力、肢体活动、言语[25]。在神经干细胞的体外扩增中GM1及NGF能发挥促进作用，两者存在协同作用。动物实验表明，GM1能增加NGF的营养作用，减少病损细胞的死亡，对神经元的增殖分化也有协同作用[26]。

3.脊髓肿瘤切除后鞘内药物神经修复：脊髓肿瘤，特别是髓内肿瘤切除后，常导致术后神经功能障碍。早期给予神经修复联合康复治疗，对于改善患者神经功能，减少肢体残障，提高生存质量，非常重要。研究发现，NGF + GM1对神经损伤后脊髓运动神经元退变的保护作用与单用NGF或GM1相比，能更早期地发挥作用，并且效果优于单用NGF或GM1[27]。本例治疗后运动能力和感觉功能均有改善，近期效果明显，远期疗效满意。是否目前的改善更多归因于肿瘤切除及康复训练，尚有待进一步研究。

4.脊髓损伤鞘内药物神经修复：外伤导致的脊髓损伤的治疗是临床经常面临的棘手问题，慢性期一直被认为缺乏有效治疗手段。神经修复学干预策略已改变了这一现状，药物治疗是多年来探索的热点之一[28]。神经修复营养药物对脊髓损伤有神经保护，促进神经再生，功能修复的作用。GM1能促进神经轴索生长，促进受损神经元的结构和功能恢复，但作用机制复杂。研究证实，GM1能通过刺激脊髓损伤后微管相关蛋白-2表达增强的方式来促进脊髓损伤后残存神经元的修复和动物运动功能的恢复[29]。

NGF对脊髓损伤后的神经再生有一定的促进作用，有助于功能恢复。而鞘内用药可以避开血脑屏障的阻碍，提高损伤区域局部药物浓度。实验发现，蛛网膜下腔注射NGF能够增加内源性神经干细胞数目，促进其向神经元方向分化，可更有效的促进神经发生和运动功能恢复[21]。NGF也可以增加大鼠脊髓损伤模型白质轴突计数，恢复其运动功能[30]。

5.小脑性共济失调鞘内药物神经修复：小脑性共济失调是神经变性疾病，病程多呈进行性加重，严重者导致患者残疾，丧失生活自理能力。临床尝试药物治疗（如枸橼酸坦度螺酮）、高压氧、中医、康复、以及枕动脉植入小脑、后颅窝减压、枕肌贴敷手术，报道有一定疗效，但至今仍没有公认的确切方法[31-32]。

NGF对神经细胞有广泛的生物学活性，具有提高神经递质的活性，促进多种合成代谢，调节神经元代谢及生存环境，维持其存活、生长、分化成熟和再生，促进神经细胞DNA的合成，刺激神经突轴的增生和定向生长等生物学效应。给予外源性NGF能营养成熟神经元，使成熟神经元发生重塑；NGF也可能通过对炎症的消除以及对神经递质的调节等生物作用，改善神经元生存的微环境，改善膜离子泵的功能等一系列生物活性，促使受损伤神经细胞功能修复和改善[33-34]。静脉用药NGF，对脑萎缩有效[35]。维生素B12缺乏导致小脑性共济失调[36]，而维生素B12鞘内注射可明显改善小脑型共济失调的症状[37]。

综上，开展神经修复营养药物临床应用新途径，有效突破血脑屏障，提高药物在脑和脊髓的有效浓度，期望获得疗效，较大降低患者和社会医疗负担。本组患者采用两种或三种药物联合鞘内注射，患者耐受良好，多次脑脊液检查对比和临床观察显示无近期和远期不良事件发生，初步结果表明安全可行。部分患者长期随访，疗效满意。大样本中的安全性及有效性，是否联合用药优于单一使用，能否真正缩短恢复的病程，能否提高整体修复的程度和提高生活质量，药物的优化配比，这些都有待更多研究证实。与细胞移植联合应用，亦具有现实意义[38]。

1 陈琳,黄红云.神经修复学学科体系若干问题探讨[J].中国修复重建外科杂志,2009，23(3):366-370

2 Huang H,Chen L,Sanberg P.Cell Therapy from bench to bedside translation in CNS neurorestoratology era[J].Cell Medicine,2010,1(1): 15-46.

3 陈琳，黄红云，左焕琮.神经修复学若干新概念、新名词、新假说[J/CD].中华临床医师杂志（电子版），2011(19)：5557-5559.

4 Vázquez-Roque RA,Ramos B,Tecuatl C,et al.Chronic administration of the neurotrophic agent cerebrolysin ameliorates the behavioral and morphological changes induced by neonatal ventral hippocampus lesion in a rat model of schizophrenia[J].J Neurosci Res,2012,90(1):288-306.

5 Sharma HS,Sharma A.New strategies for CNS injury and repair using stem cells,nanomedicine,neurotrophic factors and novel neuroprotective agents[J].Expert Rev Neurother,2011,11(8):1121-1124.

6 Rockenstein E,Ubhi K,Pham E,et al.Bene fi cial effects of a neurotrophic peptidergic mixture persist for a prolonged period following treatment interruption in a transgenic model of Alzheimer's disease[J].J Neurosci Res,2011,89(11):1812-1821.

7 Sullivan AM,Toulouse A.Neurotrophic factors for the treatment of Parkinson's disease[J].Cytokine Growth Factor Rev,2011,22(3):157-165.

8 Muresanu DF,Doppler E,Novak P.Neurotrophic factor treatment of neurological disorders: the benefits of a pleiotropic treatment approach.Commentary[J].CNS Neurol Disord Drug Targets,2011,10(4):415-416.

9 Aron L,Klein R.Repairing the parkinsonian brain with neurotrophic factors[J].Trends Neurosci,2011,34(2):88-100.

10 Lapchak PA,Schubert DR,Maher PA.Delayed treatment with a novel neurotrophic compound reduces behavioral deficits in rabbit ischemic stroke[J].J Neurochem,2011,116(1):122-131.

11 张磊，梅元武.不同途径给予神经生长因子对大鼠脊髓损伤后的影响[J].中风与神经疾病杂志，2006，23(1)∶55-57.

12 陈通，牟凤群，夏鹤春，等.神经生长因子对缺血淤血性损伤早期脊髓功能恢复的影响[J].山东医药,2008，48(21)：40-41.

13 周青山,夏文芳,解小丽,等.神经生长因子对神经源性痛大鼠脊髓保护作用研究[J].医药导报,2007,26(2)∶152-155.

14 杨建中,吴伟,康立星,等.单唾液酸神经节苷脂（GM-1）对脊柱脊髓损伤疗效回顾性分析[J].颈腰痛杂志,2010(2)∶157-158.

15 Nauta HJ,Wehman JC,Koliatsos VE,et al.Intraventricular infusion of nerve growth factor as the cause of sympathetic fiber sprouting in sensory ganglia[J].J Neurosurg,1999,91(3):447-453.

16 Venero JL,Hefti F,Knusel B.Trophic effect of exogenous nerve growth factor on rat striatal cholinergic neurons: comparison between intraparenchymal and intraventricular administration[J].Mol Pharmacol,1996,49(2):303-310.

17 Montero CN,Hefti F.Intraventricular nerve growth factor administration prevents lesion-induced loss of septal cholinergic neurons in aging rats[J].Neurobiol Aging,1989,10(6):739-743.

18 高爱鲜,张云书,高占强,等.鞘内注射神经生长因子治疗脑梗死临床观察[J].实用心脑肺血管病杂志,1999,7(2)∶122-122.

19 张淋坤,张引成.神经生长因子和神经节苷脂的研究进展[J].中国实用神经疾病杂志,2010,13(10):89-93.

20 张引成,王贵和,张政华.神经节苷脂M1介导神经生长因子对运动神经元再生的影响[J].西安医科大学学报,2001,22(5):4592-4621.

21 潘伟,尹宗生,张辉,等.鞘内注射神经生长因子对脊髓损伤大鼠运动功能恢复及神经细胞变化的影响[J].安徽医科大学学报,2011,46(9)∶875-879.

22 Cirillo G,Cavaliere C,Bianco MR,et al.Intrathecal NGF administration reduces reactive astrocytosis and changes neurotrophin receptors expression pattern in a rat model of neuropathic pain[J].Cell Mol Neurobiol,2010,30(1):51-62.

23 刘兴波,刘明,翟峰,等.NGF/奥德金鞘内给药治疗脊髓损伤的试验研究[J].中外医疗,2008,27(29)∶63-64.

24 Mao J,Price DD,Hayes RL,et al.Intrathecal GM1 ganglioside and local nerve anesthesia reduce nociceptive behaviors in rats with experimental peripheral mononeuropathy[J].Brain Res,1992,584(1-2):28-53.

25 窦荣花,于庋麟.鞘内注射神经生长因子治疗脑血管后遗症30例临床疗效观察[J].微循环学杂志,1997,7(3)∶50-51.

26 王倩，王治平，许勤，等.GM1和NGF对神经干细胞体外增殖的影响[J].中国当代儿科杂志,2009,11 (10):841-845.

27 黄飞,王怀经,邢毅,等.联合应用神经生长因子和神经节苷脂1对坐骨神经损伤大鼠脊髓神经元的保护作用[J].解剖学杂志,2005,28(3):323-325.

28 黄红云,陈琳.神经修复学—21世纪新学科、新理念、新领域[J].中国修复重建外科杂志,2008,22(4):439-445.

29 陈永刚,耿彬,王栓科,等.神经节苷脂对大鼠脊髓损伤后微管相关蛋白- 2表达的影响及意义[J].中国矫形外科杂志,2011,19(10):840-845.

30 张磊,梅元武.神经生长因子干预大鼠脊髓损伤模型白质轴突计数和运动功能恢复的变化[J].中国组织工程研究与临床康复,2007,11(6):1192-1194.

31 郑秀琴,于苏文,赵建法,等.枸橼酸坦度螺酮改善小脑性共济失调临床研究[J].中国实用神经疾病杂志,2011,14(12):19-21.

32 陈涛,田增民.小脑共济失调的神经干细胞移植治疗进展[J].立体定向和功能性神经外科杂志,2007,20 (5):319-320.

33 祁岩超,王远东,张晓敏,等.神经生长因子对儿童癫痫的治疗作用[J].广州医药,2000,31(1):22-23.

34 黎彬如,毕桂南.神经生长因子与神经可塑性[J].国际脑血管病杂志,2006,14(4):294-297.

35 张玉珍,夏丽杰,赵丽杰.神经生长因子(NGF) 治疗脑萎缩33例临床疗效分析[J].黑龙江医学,2000,(9):46.

36 李富勇,高祚芝,张宏江.维生素B12缺乏导致小脑性共济失调1 例( 附磁共振改变)[J].中国煤炭工业医学杂志,2011,14(3):470-471.