NGF联合自体骨髓干细胞动员治疗重型颅脑损伤疗效观察

焦继超 袁强 步星耀△ 马玉德 李志营 孙彦熙郑州大学人民医院神经外科郑州450003郑州市第七人民医院神经外科 郑州 450003

NGF联合自体骨髓干细胞动员治疗重型颅脑损伤疗效观察

焦继超1，2）袁强1）步星耀1）△马玉德2）李志营2）孙彦熙1）
1）郑州大学人民医院神经外科郑州4500032）郑州市第七人民医院神经外科 郑州 450003

目的 探讨神经生长因子（NGF）联合自体骨髓干细胞（BMSCs）动员治疗重型颅脑损伤的临床疗效和安全性。方法 选取60例重型颅脑损伤患者按随机数字表分为对照组（30例，给予NGF和综合康复治疗）和观察组（30例，在对照组治疗基础上加用自体BMSCs动员治疗），比较2组患者神经功能缺损评分（NIHSS）、格拉斯哥预后评分（GOS）及不良反应。结果2组患者治疗28d的NIHSS评分均较治疗前明显降低（P＜0.05），且观察组较对照组降低更为显著（P＜0.05）；观察组伤后6个月GOS评分明显高于对照组（P＜0.05），外周血CD34+、CD133+占外周血单核细胞比率治疗3周时明显高于对照组（P＜0.05）。2组患者均未出现明显不良反应。结论 NGF联合自体BMSCs动员及综合康复治疗可促进重型颅脑损伤患者神经损伤的修复，显著改善患者神经功能。

颅脑损伤；神经生长因子；骨髓干细胞；康复

创伤性脑损伤（traumatic brain injury，TBI）有较高致死率和致残率［1］，常并发神经功障碍，如何提高TBI的救治水平是神经外科研究的重点之一。神经生长因子（nerve growth factor，NGF）是神经营养因子的典型代表，研究发现［23］，NGF可维持神经元存活能力，能促进骨髓细胞增殖、分化，对中枢神经细胞具有全方位的保护作用。骨髓干细胞（bone marrow stem cells，BMSCs）具有自我更新、多潜能特性和分化为神经元和胶质细胞，参与神经功能的修复作用［4-7］。据此推测NGF联合自体BMSCs动员对TBI治疗理应有协同相加的临床疗效，但缺乏相关研究报道。为此，本研究观察NGF联合BMSCs动员及综合康复治疗重型颅脑损伤的临床效果和安全性，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择本院2012-05—2013-05收治的重型颅脑损伤患者93例，男54例，女39例；年龄18～60岁。纳入标准：（1）有颅脑损伤病史，格拉斯哥昏迷评分（Glasgow coma scale，GCS）≤8分，结合CT或MRI检查确诊为重型颅脑损伤；（2）性别不限，年龄18～60岁；（3）治疗前收缩压＜26.7kPa（1mmHg＝0.133kPa），舒张压＜16.0kPa；（4）继往无脑血管疾病史，伤后12h内即入院治疗者。排除标准：（1）符合入选标准，但合并占位性病变或血管畸形；（2）妊娠或哺乳期妇女；（3）对研究药物过敏或对同类药物过敏者；（4）需要手术治疗患者；（5）合并心血管疾病（严重心衰、心律失常）、肝肾严重原发性疾病，肝功能（ALT、AST）超过正常值的1.5倍，Cr超出正常值范围者；（6）造血系统严重原发性疾病；（7）白细胞＜4.0×109个／L，血小板＜100×109个／L者；（8）凝血功能异常或者有出血病史者；（9）其他不符合入选标准的病例。剔除标准：（1）治疗期间出现系统性并发症致病情恶化者；（2）治疗中途随意终止治疗者；（3）其他淘汰标准患者。对符合条件的60例患者采用随机数字表法分为对照组（30例）和观察组（30例）。2组患者年龄、性别、GCS评分等临床指标差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。实施前已向医院的伦理委员会提交关于此临床观察方案的伦理审查并合理通过，获得患者或家属知情同意并签医疗知情同意书。

1.2 治疗方法 所有TBI患者均采用神经保护、醒脑、止血、氧自由基清除剂，甘露醇和甘油果糖脱水控制颅内高压，抗生素预防性控制感染，胃黏膜保护剂和对症支持等治疗。对照组患者给予鼠神经生长因子（mouse nerve growth factor，mNGF）18μg肌内注射，1次／d，连续4周。观察组在对照组治疗基础上自体BMSCs动员治疗，在重型TBI 1周后皮下注射重组人粒细胞集落刺激因子（recombinant human granulocyte colony stimulating factor，rhG-CSF）或重组人巨噬细胞集落刺激因子（recombinant human granulocyte macrophage colony stimulating factor，rhGM-CSF），3μg·kg-1皮下注射，1次／3d，2种交替，连续18d；同时配合辛伐他汀片10mg／d口服，连续18d。2组患者均于病情稳定后开始综合康复治疗，包括：（1）针刺疗法：以扶助正气，醒脑开窍、通经活络为原则，用针灸刺激与促醒有关的穴位。选用G26805Ⅱ型电针治疗仪，上端接负极，下端接正极，断续波30min，电流量以患者耐受为度，1次／d，连续4周；（2）运动疗法：主要包括四肢关节活动度保持、肌力增强、感觉刺激及躯干体位平衡，采用适宜运动方法与运动强度，运用牵张、轻叩或加压手法进行本体觉刺激训练，1次／d，40min／次，连续4周；（3）高压氧治疗：治疗时间2h，1次／d，10d为1个疗程，休息2d后继续下1个疗程；（4）传入神经刺激治疗：嘱患者亲属与患者多交流，用不同颜色刺激其视神经，用适当冷、温水擦洗刺激感觉神经。

1.3 临床疗效评定与不良反应观测 （1）采用美国国立卫生研究院制定的神经功能缺损评分（national institutes of health stroke scores，NIHSS）标准进行疗效评定；（2）6个月后Glasgow预后分级（Glasgow outcome scale，GOS）：1分：死亡；2分：植物生存；3分：重度病残、意识清楚、生活不能自理；4分：中度病残、生活自理；5分：恢复良好，有轻度精神障碍，能正常生活；（3）治疗前及治疗3周时均进行CD34+、CD133+细胞占外周血单核细胞比率的流式细胞仪检测。治疗期间密切观察患者生命体征，每次应用rhG-CSF或rh-GM-CSF前常规复查血常规和凝血功能。若白细胞数升高＜20×109个／L，继续使用；若白细胞数≥20×109个／L，暂停注射，隔日复查后根据情况应用，每2周复查肝、肾功能。

1.4 统计学方法 应用SPSS 13.0统计软件进行数据统计分析，计量资料采用均数±标准差（±s）表示，比较采用t检验，计数资料以率（％）表示，比较采用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2组NIHSS评分比较 2组治疗28dNIHSS评分均明显降低，与治疗前比较差异均有统计学意义（t1＝2.135，P＝0.038；t2＝2.398，P＝0.020）；2组患者治疗前NIHSS评分比较差异无统计学意义（t＝0.262，P＝0.794），治疗28d2组患者NIHSS评分比较差异均有统计学意义（t1＝3.470，P＝0.001）。见表1。

表1 2组NIHSS评分比较±s）

表1 2组NIHSS评分比较±s）

注：与治疗前比较，＃P＜0.05；与对照组比较，＊P＜0.05

组别nNIHSS 评分治疗前治疗28d观察组3024.86±3.8518.26±2.33＃＊对照组3024.39±4.0721.02±1.71＃

2.2 2组重型颅脑损伤患者预后比较 重型颅脑损伤后6个月随访，观察组和治疗组中残无明显差异（P＞0.05）；良好、重残和植物生存均有显著差异（P＜0.05）。见表2。

表2 2组急性中型颅脑损伤患者预后比较［n（％）］

2.3 CD34+CD133+细胞占外周血单核细胞比率 2组治疗前外周血CD34+、CD133+细胞占外周血单核细胞比率无显著差异（t＝0.847，P＝0.425），治疗3周后，观察组外周血CD34+、CD133+占外周血单核细胞比率明显高于对照组（t＝6.023，P＝0.000）。见表3、图1。

表3 2组患者治疗前、后CD34+、CD133+占外周血单核细胞比率（±s，％）

表3 2组患者治疗前、后CD34+、CD133+占外周血单核细胞比率（±s，％）

组别n治疗前治疗3周后观察组30 0.15±0.015.93±1.32对照组30 0.16±0.022.26±1.27

图1 2组治疗后3周CD34+、CD133+细胞表达情况

2.4 不良反应 治疗过程中，所有患者未出现明显不良反应。观察组均出现白细胞计数升高，皮下注射后rhG-CSF及rhGM-CSF分别以中性粒细胞、单核细胞增多为主，而红细胞无明显改变。部分患者血小板计数有升高，凝血功能指标有轻微改变。3例患者出现低热，1例出现轻微腿痛，余患者未见明显异常，停药后上述症状均消失，复查血常规、凝血功能均恢复正常。上述不良反应与对照组无明显差异，2组所有重型颅脑损伤患者治疗前后患者的生命体征平稳，肝肾功能及血糖、血脂等无明显变化。

3 讨论

重型颅脑损伤由于脑组织损害广泛，血脑屏障被破坏，造成脑组织直接损伤、出血、弥漫性轴索损伤、脑缺血以及脑组织水肿引起继发性脑损伤［1，8-9，12］。其发病机制比较复杂，其中包括以下几方面［1-2，9-12］：（1）能量代谢障碍：颅脑损伤后产生大量的氧自由基，自由基破坏线粒体、细胞膜，从而引起脑细胞缺氧，线粒体能量代谢途径改变，导致氧化磷酸化受阻，高能磷酸化合物形成减少，乳酸堆积，最终造成细胞的凋亡。（2）血脑屏障破坏及神经细胞的凋亡：颅脑损伤后血脑屏障受到破坏、脑组织受损合并血管破裂出血，造成脑组织缺血、缺氧，脑组织缺血及灌注损伤、炎症反应，造成神经细胞的凋亡，引起脑水肿形成。因此，恢复神经细胞能量代谢，减少缺血、缺氧等对治疗颅脑损伤非常关键。

NGF对中枢神经细胞具有全方位的保护作用，且神经细胞生长、分化、再生和修复，可能通过以下颅脑损伤的主要病理机制发挥作用：（1）NGF是神经系统的生物活性分子，可提高神经细胞对葡萄摄取和利用，清除氧自由基，促进细胞内线粒体磷酸化，使ATP生成增多，改善脑细胞能量代谢，抑制乳酸生成，纠正细胞能量代谢失衡的状态［2，5，13-14，16］；（2）正常情况下NGF不易通过血脑屏障，颅脑损伤后血脑屏障破坏，外源性NGF进入脑组织内，激活干细胞信息传递系统，从而调节相应的蛋白合成，促进神经元细胞及轴突的生长，并能抑制受损伤中枢神经细胞的凋亡，从而对神经细胞起保护作用［2，5，14-15，17］。

自体BMSCs因其具有极强的自我更新能力、多项分化潜能，并具有无创的优点，成为神经系统研究热点［4-5，7］。BMSCs动员是利用细胞因子使位于骨髓中的干细胞进入外周血液，并通过血液循环到达损伤组织以达到细胞治疗目的。BMSCs是一异质性细胞群，包含了造血干细胞、骨髓间质干细胞、血管内皮祖细胞等。研究表明［4-7，18］，自体BMSCs动员具有促进神经分化、血管生成、抗炎、抗凋亡的作用；本课题组前期研究［4-5］发现，辛伐他汀可动员骨髓内皮干细胞，还可以促进脑源性神经因子和血管内皮因子的分泌，发挥血管生成作用，且与rhG-CSF或rhGM-CSF协同作用，有利于颅脑损伤后神经功能的恢复。研究［4，19］表明，综合康复对颅脑损伤患者功能恢复有促进作用，可促使躯体及脑神经向受损大脑发送神经冲动刺激，并阻止和改善脑损伤后退行性变，减少损伤神经元凋亡和促进突触重建，恢复患者神经功能。其机制：（1）针刺疗法具有疏通经络、运行气血等作用，可增加组织血液循环、促进神经元突触再生与神经功能重建、促进脑内血肿吸收和损伤的周围神经再生、激活脑干网状系统、提高神经细胞兴奋性；（2）运动训练和理疗可向中枢提供感觉、运动和反射性刺激，促进大脑皮质受损功能的重建，恢复丧失的功能，同时可改善瘫痪肢体血液循环，促使相应皮层脑血量增加，减少肌肉萎缩，促进功能恢复，延缓和防止肌肉萎缩、肢体萎缩畸形的发生；（3）高压氧可快速提高血液中氧分压和氧含量，从而恢复脑组织氧供，并能减低因缺氧产生的乳酸，从而稳定脑内环境，改善脑神经细胞的功能活动。

重型颅脑损伤病理机制复杂，在临床常规治疗基础上单纯依靠某种药物提高对大脑损伤的治疗作用有限，而NGF［2，14，17］和自体BMSCs动员［4，6］均对颅脑损伤的修复有一定的治疗作用，且研究发现［2-3］，NGF促进骨髓细胞增殖、分化，对中枢神经细胞具有全方位的保护作用。基于此，本研究将NGF联合BMSCs动员及综合康复用于治疗重型颅脑损伤，结果显示观察组患者NIHSS评分、GOS预后评分均明显优于对照组（P＜0.05），外周血CD34+、CD133+细胞增多，均未见明显不良反应。该结果与本课题组前期中枢神经损伤治疗报道一致［4-5］，表明NGF联合自体BMSCs动员和综合康复治疗可促进重型颅脑损伤患者神经损伤修复，显著改善患者神经功能，并显示其具有协同作用。

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（收稿2014-04-20）

The curative effects of NGF combined with autologous bone marrow stem cell mobilization on treating patients with severe craniocerebral injury

Jiao Jichao＊，Yuan Qiang，Bu Xingyao，Ma Yude，Li Zhiying，Sun Yanxi
＊Department of Neurosurgery，the People＇s Hospital of Zhengzhou University，Zhengzhou450003，China

Objective To investigate the curative effects of NGF combined with autologous bone marrow stem cell mobilization（BMSCs）on treating patients with severe craniocerebral injury.Methods 60patients with severe craniocerebral injury were randomly divided into control group（n＝30，treated with NGF plus comprehensive rehabilitation therapy）and observation group（n＝30，treated with NGF，comprehensive rehabilitation therapy plus BMSCs）.The neurological function deficit，prognosis and adverse reaction of two groups were evaluated by the neurological function deficit score（NIHSS）and Glasgow Outcome Scale（GOS）.Results The NIHSS of two groups at 28dafter treatment was lowered than that before treatment，especially in the observation group；the GOS of observation group was higher than that of control group at 6months after treatment；the peripheral blood CD34+and CD133+ratio of peripheral blood mononuclear cells of observation group at 3weeks after treatment was higher than that of control group.There was no obvious adverse reaction in two groups.Conclusion The NGF，comprehensive rehabilitation therapy plus BMSCs can effectively improve the nervous injury？repair and nervous function of patients with severe craniocerebral injury.

Craniocerebral injury；Nerve growth factor；Bone marrow stem cells；Rehabilitation

R651.1+5

A

1673-5110（2015）02-0004-03

河南省科技发展计划项目（132300410366）资助

△通讯作者：步星耀，博士后，主任医师，教授，研究生导师，E-mail：buxingyao1＠126.com