高血压脑出血的转化医学研究进展

张洪钿 徐如祥

高血压脑出血的转化医学研究进展

张洪钿 徐如祥

本综述对高血压脑出血(HICH)转化医学研究中使用的动物模型及其相关研究数据进行总结。从外科手术治疗、非外科手术治疗、脑血肿扩大后的降压治疗及血肿破入脑室及脑出血后相关脑积水的治疗四个方面阐述了目前的基础研究及临床研究的方向及要点。对当前以及未来可能开展的有关HICH临床研究进行了总结和展望。

高血压脑出血；动物实验；临床试验

高血压脑出血(hypertensive intracerebral hemorrhage，HICH)是一种极具破坏性的卒中形式，具有发病率高、死亡率高的特征。与缺血性脑卒中的相关研究相比，有关HICH的基础及临床研究很少。本综述旨在对HICH转化医学研究中使用的动物模型及其相关研究数据进行总结。对当前以及未来可能开展的有关HICH临床研究进行综述。

一、外科手术治疗的研究

(一)基础研究数据

HICH所致的血肿会破坏大脑或改变大脑的纤维联系，血肿的大小决定颅内压的增加程度并影响脑血流动力学，这种物理作用通常被称为“占位效应”。最初的占位效应与HICH同时产生，也有一些患者的血肿在第一个24 h内继续扩大[1]。此外，脑水肿的形成可进一步增加颅内压，最初的占位效应可触发其他次要的损伤机制。现已运用多种动物模型来检测占位效应，包括嵌入气球和注入“惰性”物质，可证明物理破坏导致脑损伤。

50多年来，有关外科清除血肿的临床试验均致力于降低血肿的占位效应[2]。血凝块清除也可降低有关毒素对大脑的有害作用。由于在动物研究中实施外科血凝块清除存在困难，所以关于血凝块清除的基础实验很少。但是，在猪HICH模型中运用组织纤溶酶原活化物(t-PA)和碎吸术检测了超早期(3.5 h)血肿清除的效应，试验中发现降低脑水肿形成和血脑屏障破坏的发生与血凝块清除程度相关。同样在一个兔子模型中，使用尿激酶(u-PA)和碎吸术清除血凝块6 h后可减轻脑水肿，修复血脑屏障同时降低谷氨酸含量效果[3]。

(二)临床效果的研究

自第一个研究手术清除血肿效果的临床试验开始，已有多个试验得出不一致的结果[4]。对血凝块清除效用的怀疑引发了一个全球性的前瞻性外科临床试验[脑出血外科临床试验(STHICH)，n=1 033)]，结果未能证实外科血肿清除可产生任何益处。然而，血肿清除的效果仍值得商讨。例如，尚不清楚是否某一类患者可能受益于血肿清除。同时还应注意到出血的位置对其预后有很重要的影响。如幕下出血是致命性的，人们普遍认为在这种情况下手术清除血肿减压是可能的救命方式[5]。

STHICH-I期临床的研究结果表明一些表浅(距皮质表面小于1 cm)脑叶出血的患者可能获益于血肿清除术，或许与这类手术中脑深部创伤较少有关。最新的STHICH-Ⅱ期临床研究结果表明与药物治疗组相比，手术治疗组疗效仍不明显。

血肿清除的另一个问题是，随着技术的发展能否降低手术带来的创伤并获得更好的疗效。因此，目前正在进行微创手术结合溶解血肿方法的前瞻性临床实验。例如，r-PA联合微侵袭手术清除血肿，可减轻血肿周围脑水肿。r-PA和超声溶栓的联合使用加速患者血肿溶解的方法同样意义重大[7]。

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(三)未来的研究方向

虽然目前正在进行的临床试验将推进对脑出血患者血肿清除术后潜在好处的认识，但至今没有研究可以明确清除血肿的最佳时机。尽管有人说血肿清除越早越好，但有20%～40%的患者术后24 h内血肿继续扩大[8]，试图清除正在扩大的血肿是有潜在风险的，特别是在使用了溶栓剂的情况下。

使用一种可靠的方法来识别患者的血肿是否正在扩大，将有助于判断何时进行手术治疗更加安全。CT血管造影“斑点征”已被认为是使用促凝剂预防血肿扩大的一个指征(SPOTLIGHT试验及STOP-IT试验，NCT01359202，NCT00810888)。也有一些证据表明，应用促凝血因子Ⅶa联合血凝块清除可降低再出血的发生率[9]。如上所述，t-PA可用于诱导溶栓以利于碎吸术清除血肿，但是其潜在的血管外作用值得关注。最近一项荟萃分析表明，另一种溶解血栓剂u-PA，在脑室内血凝块清除中的作用优于t-PA。

二、非外科治疗的研究

(一)基础研究数据

加强血肿吸收的内在机制是HICH治疗的另一策略，或许可解决手术清除血凝块带来的脑创伤问题。虽然血肿吸收的机制及其如何调节鲜为人知，但已知血肿吸收可能涉及红细胞的溶解，其中能量的消耗和补充起着重要作用[10]。红细胞溶解(而不是吞噬作用)会将细胞内物质释放入大脑的细胞外空间，而产生神经毒性。将溶解后的红细胞注入大鼠脑导致了广泛的脑损伤。

过氧化物酶体增殖物激活受体γ激动剂(PPARγ)，如吡格列酮，可能会促进血凝块的吸收。在啮齿动物模型中PPARγ可提高小胶质细胞/巨噬细胞的吞噬功能并加速血凝块吸收的作用已得到证实[11]。PPARγ激动剂除加速血凝块吸收外，可能还有其他作用。而炎症、氧化应激、兴奋性毒性以及细胞凋亡均被认为与HICH继发性脑损伤相关。

根据以上基础研究数据可推断，颅内出血使用吡格列酮促进血肿吸收的临床试验是可行的，由此引发了关于吡格列酮临床使用安全性的临床试验(SHRINC试验；NCT00827892)。虽然试验最初旨在确定吡格列酮的安全性，但这一大剂量研究还发现了吡格列酮在HICH患者血肿/水肿吸收中的作用。

(二)替代治疗方法

如何根据血肿的持续时间和发生机制促进血肿吸收受到越来越多的关注。总的来说，吞噬作用在去除旧的或受损的红细胞过程中是必不可少的。红细胞表面分子发出“吃我”(如磷脂酰丝氨酸)或“别吃我”(如CD47)的信号给潜在的吞噬细胞。这些信号与巨噬细胞特异性受体(如CD47)与信号调节蛋白α发生反应从而调节巨噬细胞功能。小胶质细胞/巨噬细胞中的CD36受体在HICH后调节红细胞吞噬和PPARγ激动剂的吞噬作用中非常重要，这种吞噬作用通过上调CD36来介导的。另一个可能的途径是阻止红细胞溶解并将血红蛋白/铁离子释放到脑的细胞外环境。补体系统的激活，膜攻击复合体的插入，均可造成红细胞溶解[12]。

三、脑血肿扩大后的降压治疗

(一)基础研究数据

对血肿扩大的基础研究运用了胶原酶诱发的HICH模型，但是关于血压对血肿扩大的影响的相关实验结果是前后矛盾的。一个大鼠HICH模型中，高血压与血肿增大有关。有研究发现在胶原酶注射后，自发性高血压大鼠与血压正常对照组的血肿量没有差别。但血压的急剧变化比慢性高血压更容易造成血肿扩大。例如，Benveniste等[13]研究了脑活检后的出血情况，他发现自发高血压大鼠与血压正常对照组的出血量没有差别，但是观察到正常血压大鼠在血压急性增高后出血量也增高。

(二)INTERACT、HICHADAPT及ATACH-Ⅱ临床试验

最近许多已完成及尚未完成的临床试验将降压视为控制脑内血肿扩大的方法。如，急性脑出血加强降压试验(INTERACT1/2)，急性脑内出血降低动脉压试验(HICH ADAPT)以及急性脑出血抗感血压试验(ATACH-Ⅱ)。

在INTERACT试验中，HICH患者被随机分为加强组(将收缩压降至140 mmHg)与基于指南控制血压的标准组(目标收缩压为180 mmHg)，使用常规静脉降压药物。INTERACT2试验发现加强降压并不降低死亡率及重残率，也不减轻血肿扩大。然而，一个对改良Rankin评分的有序分析提示有神经功能改进。这些结果似乎要等其他有关血压的临床试验结果公布后才能得出最终的结论[14]。HICH ADAPT试验的假设是：降低血压对HICH患者的脑血流无有益或有害的改变。试验根据收缩压降低目标将患者随机分为＜150 mmHg或＜180 mmHg组，通过CT灌注测量2 h后患者的脑血流。ATACH-Ⅱ是一个多中心随机的Ⅲ期临床试验，在HICH发生后3 h内通过静脉给予尼卡地平将收缩压降至140 mmHg以下。

(三)其他方法

在大鼠HICH模型中给予凝血因子Ⅶa可减轻早期血肿扩大。还有不少实验者研究在华法林药物处理的动物身上建立胶原酶诱发HICH的模型。有研究发现了多种不同的逆转华法林在HICH小鼠中的抗凝作用的方法及其作用：浓缩复合凝血酶及新鲜冰冻血浆可以减少出血[15]。Ⅶa及氨甲环酸效果不佳。对血浆激肽释放酶的抑制是减少血肿扩张的另一个方法。

四、血肿破入脑室及脑出血后相关脑积水

非创伤性自发HICH有42%～55%与脑室内出血(intraventricular hemorrhage，IVH)相关。IVH是一个独立的预后不良因素，具有29%～78%的死亡率。而不伴IVH的HICH死亡率为5%～29%。此外，IVH的体积也与预后不良有独立相关性[16]。当出血点与脑室紧邻时，向脑室内扩展更加常见，如丘脑和尾状核的出血。

IVH堵塞脑室系统或脑室外血肿对脑室的挤压都可以造成急性脑积水。急性脑积水意味着颅内压增高，脑灌注降低并威胁生命，是HICH破入脑室患者高死亡率的独立危险因素。血肿紧邻脑室与脑积水有关[17]。HICH通过破入脑室系统得到自发减压，但不能改善预后。HICH后的IVH具有高发病率及高死亡率。这些问题凸显了血液在脑室中的潜在危害作用。正因如此，当前大多数研究IVH的临床研究均把重点放在脑室内经导管注入u-PA，或重组组织型纤溶酶原激活剂(rt-PA)促血凝块溶解并排出，还有超声以及内镜血肿清除。

(一)基础研究资料

成人IVH有多种动物模型，均采取血制品注射入脑室的办法。一个啮齿类IVH的模型将200 μl自体血注入脑室[18]，用来研究铁在IVH后脑损伤中的毒性作用。有控铁作用的蛋白血红素加氧酶和铁蛋白在IVH后上调，使用铁螯合剂去铁胺降低IVH后脑室扩大。高血压以及低血压后迅速扩容诱发新生比格犬脑出血模型也用于自发性IVH的研究中，未成年兔也用来研究自发IVH。加强纤维溶解被认为可使脑室内积血的清除更快，并减少室管膜和蛛网膜下腔接触血液的时间。在这些模型中，u-PA/组织型t-PA减少了血液对室管膜表面的破坏[19]。

(二)CLEAR临床试验

最新的HICH合并IVH或脑积水的治疗建议是当格拉斯哥评分(Glasgow coma scale，GCS)小于8分时给予颅内压监测，如有意识水平下降则给予脑室外引流。另外推荐脑灌注压(cerebral perfusion pressure，CPP)控制在50～70 mmHg。尽管这些治疗策略很有帮助，但积极清除脑室内血肿更受推崇。血肿的存在及体积是预后的独立影响因素。血凝块溶解对加速IVH血肿清除因素的评估试验(CLEARIVH)是一系列研究IVH的rt-PA治疗的安全性、剂量、给药间隔及有效性的Ⅱ期临床试验。通过脑室内注射3 ml rt-PA(1 mg/ml)与3 ml生理盐水安慰剂对比来评价该治疗对幕上少量出血(＜30 ml)的安全性[20]。治疗组系统性出血发生率为23%，对照组为5%，但各安全性指标都未见统计学上的显著性差异。脑室内rt-PA治疗血肿清除较快(治疗组与对照组比例为18%∶8%)，且留置脑室外引流(extra ventricular drainage，EVD)的时间缩短，治疗总时间缩短。血凝块溶解与体积有关，且在脑室内越靠近中线溶解越快。另外，rt-PA治疗组中的高纤溶酶原及低血小板计数也会使血凝块溶解加快。

rt-PA治疗并非没有风险，如果考虑到脑室外引流与引流+脑室内纤溶治疗后发生全身出血比例增高，出血风险必须重视。一个回顾性研究中，27名患者介绍脑室内注入了rtPA，当全部导管的开口都位于脑室内时，rt-PA的安全性得到提高。在动物模型中t-PA与神经退变有关，引发了对于t-PA治疗后血肿周边脑组织水肿的评价。两个回顾性研究均不能说明脑室外引流合并rt-PA治疗对于血肿后脑水肿有影响，但是也有的回顾研究发现脑室内注入rt-PA后3～4 d时血肿周围水肿明显增大[21]。最新的美国心脏协会和美国卒中协会自发性HICH治疗指南指出脑室内rt-PA治疗的有效性仍在探索中。

(三)其他处理

HICH后脑积水常见，多种研究致力于评价其治疗策略。脑室内t-PA治疗的临床试验一直着重观察其主要预后指标的发生率、死亡率。需分流的慢性脑积水发生在20%～28%HICH后行脑室切开术的患者中，而需要分流本身是一个二级预后指标。尽管需要分流与许多因素有关，只有丘脑出血及颅内压增高是分流的独立相关因素。在这些病例中，丘脑出血合并IVH的慢性脑积水发生率高达66%～68%[22]。

急性脑积水通常需EVD或腰穿处理，前者更常用。在荟萃分析中，单纯EVD与保守治疗相比，将蛛网膜下腔出血与HICH-IVH的死亡率从78%降至58%。有报道用EVD治疗IVH，在梗阻解除后续以腰穿治疗，可使后期分流管使用率降低。一个回顾性非随机研究评价了EVD及脑室内rt-PA溶纤直至三、四脑室积血清除，如患者脑室引流夹闭试验失败则行腰穿引流的方法。与单纯EVD、EVD结合腰穿、EVD结合rt-PA术后的脑室-腹腔分流管使用率最低[23]。某前瞻随机试验评估了IVH相关的丘脑出血，单纯行EVD或在内镜血肿清除后行EVD的疗效。尽管在预后和死亡率上各组未见差异，但内镜治疗组分流管使用率明显降低(48比90%)。

临床上常用的内镜下第三脑室造瘘术(endoscopic third ventriculostomy，ETV)被视为IVH后解除急性梗阻性脑积水的一种有效的治疗方法。用内镜清除脑室内血肿(经双侧颅骨钻孔)联合ETV及EVD置入的方法预防晚期脑积水，25名患者24名有效。在一个使用软质内镜对IVH实施内镜清除的研究中，13名患者得到安全的治疗，没有一名患者产生脑积水。内镜IVH清除是非常有前景的技术。目前已报道临床案例的脑积水发生率低。因脑室外引流管的存在可能延长患者住ICU的时间，所以将内镜清除脑室血液作为初始治疗可使血液更早清除并减少连续经导管注入rt-PA治疗的依赖性。目前一个临床试验即旨在研究对于IVH合并脑积水并且颅内压大于20 mmHg的患者，向脑室内注入rt-PA与内镜血凝块清除相比的神经病学预后差异(临床试验NCT10164011)。

使用rt-PA治疗脑室内血肿已发展为导管引导的超声溶栓。三个IVH患者经此治疗后血凝块减小，虽然这一研究受样本量小、为回顾性对照研究的因素限制，导管引导的聚焦式超声促血栓溶解治疗为将来的研究提供了空间。一项Ⅱ/Ⅲ期临床试验已经启动，它针对HICH(＜60 ml)合并IVH及三、四脑室铸形的患者，将脑室外引流+rt-PA治疗与脑室外引流+rt-PA+三、四脑室通畅后腰大池引流治疗对比，研究治疗后行永久性脑室腹腔分流的必要性。

五、展望

过去十年间，针对脑出血的基础研究明显增多，由此发现了一些新的可能的治疗靶点，并开始作为临床试验研究的基础。关注点在于，如何使动物模型准确再现人类疾病，以及如何使基础研究中得到的疗效转化为临床应用。主要目标就是确定动物模型的有效性。为控制脑出血量，人们尝试了很多办法，包括减轻血肿扩张、加速自身血肿吸收或血凝块清除手术。每种方法都有其背后的优点和缺点(潜在的并发症)，加深理解才能更好的应用。HICH所致脑损伤中的一些血凝块来源的因子(如凝血酶及铁元素)的作用已为人所知，而似乎很多其他因子也在调控脑功能(加重或减轻损伤)。另外，这些因子如何在HICH的环境下互相作用尚不知晓，这是可能是未来研究的重要内容。患者血肿相似但可能有非常不同的预后，其中的原理多半未知，理解这种差异性有助于改进HICH治疗方法并指导个体化治疗。

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The research progress in translational medicine of hypertensive intracerebral hemorrhage

Zhang Hongtian,Xu Ruxiang.
Bayi Brain Hospital affiliated to the Military General Hospital of Beijing PLA,Beijing 100700,China
Corresponding author:Xu Ruxiang,Email：zhanghongtian007@126.com

This review made a summary on animal models and relative research data of hypertensive intracerebral hemorrhage(HICH)translational medicine research.Conclude four aspects of basic and clinical research in current research directions and key points as surgical operation treatment,non surgical operation treatment,and antihypertensive treatment after the enlargement of cerebral hematoma,the treatment of hematoma broken into the ventricle and hydrocephalus after cerebral hemorrhage.Summarized and prospected the development of HICH clinical research on the current and the future.

Intracranial hemorrhage,Hypertensive;Animal experimentation;Clinical trial

2015-02-09)

(本文编辑：杨艺)

10.3877/cma.j.issn.2095-9141.2015.02.012

国家自然基金面上项目(81371345)；北京市科技新星计划(xx2013059)

100700北京，北京军区总医院附属八一脑科医院

徐如祥，Email：zhanghongtian007@126.com

张洪钿,徐如祥.高血压脑出血的转化医学研究进展[J/CD].中华神经创伤外科电子杂志,2015,1(2)：104-107.