楊清武

(陸軍軍醫(yī)大學(xué)第二附屬醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，重慶 400038)

過去10年，急性腦梗死已成為世界范圍內(nèi)第三大死因，是導(dǎo)致患者永久性殘疾的主要原因，造成了巨大社會和經(jīng)濟負擔[1]。雖然隨著降脂、降糖、改善血壓、提倡運動等諸多預(yù)防措施的實施，急性腦梗死患者的標準化年齡發(fā)病率有所降低，但目前患者臨床癥狀改善率仍不足一半[1]。因此，這樣的臨床治療現(xiàn)狀迫使研究人員進一步探索急性腦梗死治療策略，以期實現(xiàn)臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化，改善目前的治療困境。

大量的在體與離體實驗結(jié)果均表明，急性腦梗死后的神經(jīng)損傷的病理生理過程復(fù)雜，其中興奮性毒性、氧化和亞硝化應(yīng)激及炎癥機制在缺血性腦損傷中占主導(dǎo)地位[2-3]。這些腦損傷的關(guān)鍵病理機制為研究人員制定治療措施提供了干預(yù)靶點。然而，基于上述研究結(jié)論的超過1 000種被視為有望改善缺血性腦損傷的前景藥物在臨床試驗中均取得了令人失望的結(jié)果[4]。對于此，神經(jīng)學(xué)界開展了大量的專題討論，并提出了多種假說，如質(zhì)疑臨床患者與基于嚙齒類動物的腦梗死模型的不可比性，批評臨床神經(jīng)保護試驗的設(shè)計等[5]。急性腦梗死治療學(xué)術(shù)產(chǎn)業(yè)圓桌會議(stroke therapy academic industry roundtable，STAIR)為此提出了相應(yīng)建議和指南，并極大地改進、標準化了急性腦梗死臨床試驗的方法。然而，數(shù)十年過去了，目前仍然沒有任何神經(jīng)保護藥物可通過三期臨床試驗，這一現(xiàn)況使得神經(jīng)病學(xué)家開始進一步重新思考神經(jīng)損傷保護藥物失敗的原因。

急性腦梗死是一種由供血動脈阻塞導(dǎo)致的血管-神經(jīng)疾病。閉塞動脈的成功再通使得向可挽救的腦組織更好地運送營養(yǎng)物質(zhì)和神經(jīng)保護劑成為可能。血管內(nèi)治療是過去20年來急性腦梗死治療的最大進展，已成為急性腦梗死患者的標準治療手段之一[6]。這一技術(shù)在使得患者可直接獲益的同時，也為評估神經(jīng)保護劑的有效性創(chuàng)造了巨大的機會。然而，閉塞動脈的再通也可能導(dǎo)致如腦缺血再灌注損傷(甚至出血性轉(zhuǎn)化)等。因此，這一新治療技術(shù)的出現(xiàn)對急性腦梗死患者血管開通治療的神經(jīng)保護研究提供了新機遇和新挑戰(zhàn)[7]。本文旨在結(jié)合神經(jīng)保護研究現(xiàn)況與當前多中心隨機對照試驗的進展，嘗試提出急性腦梗死血管內(nèi)治療時代神經(jīng)保護的潛在研究方向與治療策略。

1 神經(jīng)保護藥物研究歷史

急性腦梗死后的神經(jīng)保護是指通過靶向腦實質(zhì)，直接或間接，單獨或聯(lián)合應(yīng)用，拮抗由缺血引起的有害分子和細胞事件，使得缺血半暗帶中的神經(jīng)元細胞存活[8]?！吧窠?jīng)保護”研究從20世紀70年代開始逐漸興起，在近30年來獲得了巨大關(guān)注。為了探索減少神經(jīng)元損傷的策略，研究者開始關(guān)注缺血性腦損傷的潛在機制。在20世紀90年代，由血供紊亂引起的神經(jīng)元能量衰竭，進一步導(dǎo)致的神經(jīng)元興奮性毒性被首先發(fā)現(xiàn)并確定為急性腦梗死后發(fā)生的核心損傷性分子機制[2]。繼而，探索神經(jīng)元死亡機制、直接干預(yù)神經(jīng)元、減少神經(jīng)元死亡被視為干預(yù)治療的核心靶點[2]。N-甲基-D-天冬氨酸受體信號通路和鈣通道等加速神經(jīng)元細胞的死亡的通路被相應(yīng)發(fā)現(xiàn)，但幾乎所有靶向這些通道的藥物在臨床試驗中均無效[9-10]。

除了快速的神經(jīng)元興奮性毒性外，越來越多的研究開始關(guān)注隨后發(fā)生的氧化損傷和中樞與外周炎癥反應(yīng)。多種神經(jīng)和血管疾病細胞(例如，小膠質(zhì)細胞/巨噬細胞、星形膠質(zhì)細胞、神經(jīng)元和內(nèi)皮細胞)被證實參與這些級聯(lián)反應(yīng)。這些結(jié)論也進一步支持了急性腦梗死不僅僅是一種血管疾病的觀點。近年來，為了進一步深入闡述急性腦梗死后病理生理學(xué)過程，血管神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這一概念被提出[11]。該概念在原有神經(jīng)血管單元的基礎(chǔ)上，進一步結(jié)合了腦靜脈系統(tǒng)，并著重強調(diào)，急性腦梗死引起的腦損傷的治療不應(yīng)只專注于靶向神經(jīng)元[11]?；谠摾碚摰男滤帲?,4-二硫苯基-N-叔丁基硝酮二鈉(NXY-059，一種具有自由基捕獲特性的新型硝酮[12])，可顯著減少嚙齒動物[13]和靈長類動物[14]腦梗死模型中梗死體積并促進神經(jīng)功能恢復(fù)。然而，NXY-059在臨床試驗時被證實神經(jīng)保護作用是陰性結(jié)果[15]。此外，少量研究也報道依達拉奉是一種新型自由基清除劑，通過改善神經(jīng)元損傷進而實現(xiàn)神經(jīng)保護作用。盡管依達拉奉由于其潛在的神經(jīng)保護作用已經(jīng)在一些亞洲國家(如日本和中國)臨床使用，但其在歐洲或美國仍未獲得上市許可[16]。Nerinetide(NA-1)是一種可以與突觸后密度蛋白95(PSD95)相互作用的二十肽，其通過終止細胞內(nèi)一氧化氮的產(chǎn)生，抑制細胞死亡信號，從而減少腦梗死體積[17]。在前期研究中科學(xué)家發(fā)現(xiàn)它可以有效減少猴模型中的缺血再灌注梗死體積，并改善其神經(jīng)功能[17]。但在2021年公布的ESCAPE-NA1研究中，證實在全部隊列中，NA-1組和安慰劑組卒中后90天mRS 0～2的患者比例沒有統(tǒng)計學(xué)差異[17]。

此外，近年來，天然免疫反應(yīng)在急性腦梗死后腦損傷中的作用受到了極大的關(guān)注[18]。例如，浸潤到大腦中的外周先天免疫細胞可加重或減輕由急性腦梗死引起的神經(jīng)細胞損傷[19]。針對這些先天免疫反應(yīng)，一些臨床前研究和單中心小規(guī)模臨床試驗結(jié)果表明，患者的神經(jīng)功能在用藥后得到顯著改善[20-21]。這些結(jié)果也有力地表明，急性腦梗死不僅是一種大腦損傷的疾病，而且還可能是一種受外周先天免疫細胞和一些其他已知和未知因素影響的全身性疾病。盡管這些臨床試驗已顯示出基于神經(jīng)免疫藥物對急性腦梗死的神經(jīng)保護作用，但仍需要進一步的大規(guī)模、多中心臨床試驗來重新評估其神經(jīng)保護作用。

多種具有多靶點的藥物在動物腦梗死模型中也被證實可發(fā)揮積極的神經(jīng)保護作用。例如，DL-3-n-丁基苯酞(N-butylphthalide，NBP)可能通過改善線粒體功能和能量代謝[22]、減少氧化損傷和細胞凋亡[23]、減少炎癥反應(yīng)[24]及增強區(qū)域血流量和血管生成來發(fā)揮作用[25]，進而防止缺血性腦損傷并減少梗死體積[26]。此外，也有少量研究表明，他汀類藥物[27]、胞磷膽堿[28]和干細胞[29]也對急性腦梗死具有多種保護作用。目前需要大型隨機、雙盲、安慰劑對照研究來進一步評估這些藥物在改善急性腦梗死患者預(yù)后中的安全性和有效性。

迄今為止，盡管臨床試驗屢屢失敗，但神經(jīng)保護仍然是急性腦梗死治療的研究前沿與熱點。為了解決這個問題，神經(jīng)病學(xué)界已經(jīng)提出了許多建議和指南來改善研究現(xiàn)況。例如，STAIR 委員會建議使用非人類靈長類動物應(yīng)用于臨床前、腦梗死轉(zhuǎn)化研究，以解決動物和人類研究之間的潛在差異[30]。該委員會還建議進行臨床前多中心研究，以提高數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性與研究轉(zhuǎn)化的可能性[30]。然而，盡管一些研究遵從上述 STAIR 指南，但臨床研究結(jié)果仍表明藥物干預(yù)未能改善患者的預(yù)后。例如，Green 研究的 NXY-059 的神經(jīng)保護作用是根據(jù) STAIR(56)提出的標準開發(fā)的，但仍未達到預(yù)期的功效[31]。這些意想不到的結(jié)果促使科學(xué)家和臨床醫(yī)生開始重新思考與探索急性腦梗死神經(jīng)保護藥物。

2 急性腦梗死血管內(nèi)治療時代神經(jīng)保護的新策略

近年來，血管內(nèi)治療技術(shù)的發(fā)展，為急性腦梗死的治療開創(chuàng)了新的時代，除顯著提高治療時間窗內(nèi)血管開通率外，還可確保將神經(jīng)保護劑遞送到可挽救的腦組織，并在血管開通后繼續(xù)發(fā)揮保護作用[32]。因此，急性腦梗死的治療應(yīng)建立一個系統(tǒng)化的干預(yù)體系，包括重新開通閉塞的動脈、使用神經(jīng)保護劑來恢復(fù)神經(jīng)功能。此外，由于梗死后病理生理變化的復(fù)雜性，同時干預(yù)多個靶點可能會更好地實現(xiàn)神經(jīng)保護。

2.1 血管再通術(shù)前后的神經(jīng)保護

急性腦梗死治療最重要的神經(jīng)保護策略是對閉塞的動脈進行早期再通，使缺血腦區(qū)的血流得到恢復(fù)，以輸送更多的血液、氧氣和神經(jīng)保護劑，從而改善患者臨床結(jié)局。盡管在基于急性腦梗死的臨床試驗中對1 000多種具有潛在神經(jīng)保護作用的藥物進行了研究，但很少聚焦于閉塞動脈重新開通的患者。盡管這些藥物可能存在更大的神經(jīng)保護作用，但可能因為這些藥物無法成功進入可被挽救的腦組織導(dǎo)致這種神經(jīng)保護策略失效。因此，我們推測血運重建可能是神經(jīng)保護策略的第一步。

然而，再通治療的有效性在腦梗死發(fā)病后7.3 h顯著降低[33]，這一狹窄的治療時間窗口使得10%或更少的患者可進行血管再通治療[34]。因此，院前急救和急救護理在提高急性腦梗死患者預(yù)后水平中的發(fā)揮著重要作用。使用救護車進行院前溶栓已被證明可增加溶栓再通率，而不增加不良事件[35]。然而，在院前發(fā)病后2 h內(nèi)開始使用硫酸鎂拮抗神經(jīng)興奮性毒性的研究發(fā)現(xiàn)，并未改善急性腦梗死的患者90天時臨床結(jié)局[36]。此外，血管內(nèi)治療可導(dǎo)致癥狀性顱內(nèi)出血等手術(shù)并發(fā)癥[37]，因為腦缺血后再灌注的時間越長，出血性轉(zhuǎn)化率就越高[7]。因此，我們希望縮短從中風(fēng)發(fā)作到入院和血管內(nèi)治療的時間。在介入干預(yù)治療前，如在救護車中采取保護措施，縮短從急性腦梗死發(fā)作到入院和血管內(nèi)治療的時間，也可通過減少患者出血性轉(zhuǎn)化，進而改善患者預(yù)后。綜上，未來的臨床試驗應(yīng)設(shè)計一個更全面的策略，通過將血管再通治療與藥物保護策略相結(jié)合的方式，以進一步提高改善患者預(yù)后。

2.2 雞尾酒療法

腦缺血損傷的機制十分復(fù)雜，在不同的時間點由不同的關(guān)鍵信號的級聯(lián)放大反應(yīng)共同參與。例如，興奮性毒性可在幾分鐘內(nèi)發(fā)生，并在幾小時內(nèi)達到頂峰，隨后發(fā)生氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)等，在缺血后數(shù)小時內(nèi)發(fā)生，并在數(shù)天內(nèi)維持在較高水平。這些損傷機制有時在腦缺血后同時發(fā)生，發(fā)揮協(xié)同作用。因此，單個神經(jīng)保護劑可能不足以抑制不同部位不同反應(yīng)的級聯(lián)放大效應(yīng)造成的細胞損傷?；谀X梗死后的病理生理特征，我們建議在未來的轉(zhuǎn)化研究中應(yīng)該以連續(xù)給藥、序貫的方式，針對多個關(guān)鍵分子和細胞事件(雞尾酒療法)，以減少急性期的缺血損傷[18]。盡管自2007年來雞尾酒療法被提出[38]，但目前仍未有此類策略的在急性腦梗死中應(yīng)用的臨床報道。此外，我們也建議在臨床前試驗應(yīng)首先進行大型動物腦梗死模型，將失敗的神經(jīng)保護藥物(如抗興奮性毒性 + 抗炎 + 抗氧化劑)與安全性和耐受性試驗相結(jié)合，進一步篩選最佳組合神經(jīng)保護劑，并基于該結(jié)果再進一步開展人群臨床試驗。

2.3 血管有效再通

盡管血管內(nèi)治療的血運重建成功率較高，一過性缺血缺氧導(dǎo)致的微血管結(jié)構(gòu)和功能的改變可能導(dǎo)致無復(fù)流現(xiàn)象[39]。在嚙齒類動物和靈長類動物腦梗死模型中均發(fā)現(xiàn)，血管成功再通后，部分毛細血管中仍然擠滿了被包埋的血小板、白細胞、纖維蛋白以及被激活的血小板[40]。此外，氧化-亞硝化應(yīng)激誘導(dǎo)的周細胞收縮也被證明可損害缺血后的毛細血管功能[41]，抗氧化-亞硝化應(yīng)激藥物可以通過恢復(fù)周細胞功能障礙，進而通暢微血管來挽救毛細血管微循環(huán)功能[42]。無復(fù)流現(xiàn)象已成為制約接受血管內(nèi)治療患者獲益的重要臨床問題。但是，目前臨床仍沒有有效的方法(如影像學(xué)或超聲檢查)或者手段可以及時檢測以及干預(yù)急性腦梗死患者的無復(fù)流現(xiàn)象。基于周細胞在急性腦梗死中調(diào)控微血管的重要作用及其對缺氧環(huán)境的敏感性，探究周細胞的作用與調(diào)控機制可能是解決這一問題的有效途徑[43]。當神經(jīng)保護劑與腦梗死后的促再循環(huán)策略聯(lián)合使用時，可能將進一步促進患者恢復(fù)、減少腦組織損傷，并值得在未來的研究和臨床試驗中進一步進行廣泛探索。

2.4 側(cè)枝循環(huán)

良好的軟腦膜或軟腦膜側(cè)枝循環(huán)已被證明可以延長患者接受血管內(nèi)治療的時間窗[44]。例如，在較晚時間點進行再灌注治療的患者中有40%仍然獲得了功能獨立的臨床結(jié)局[45]，這表明側(cè)枝循環(huán)有利于改善患者臨床結(jié)局[46-47]。IMS III試驗的亞組分析也證實了更高評分的側(cè)枝循環(huán)級別與更好的臨床結(jié)局成顯著正相關(guān)[48]。良好的側(cè)枝循環(huán)也可顯著降低癥狀性顱內(nèi)出血的風(fēng)險，促進溶栓和血管內(nèi)治療后早期神經(jīng)功能恢復(fù)[49]。此外，良好的術(shù)前側(cè)枝循環(huán)已被證明與3和6個月時良好的功能預(yù)后呈正相關(guān)[49]。因此，增加急性腦梗死高危人群的側(cè)枝循環(huán)，可有效保護梗死后腦組織，也可為向可挽救腦組織輸送神經(jīng)保護劑提供更多的血管通道。

側(cè)枝循環(huán)是恢復(fù)缺血區(qū)域血液流動的重要途徑[50]?；谘鲃恿W(xué)以增加腦血流的策略包括誘發(fā)高血壓[50]、平頭臥位[51]和容積擴張[52]等。其他的策略，比如高氧[53]、遠端缺血預(yù)處理[54]和生理缺血訓(xùn)練[55]也被證明可以增加缺血區(qū)域的腦血流量。雖然這些基于側(cè)枝循環(huán)的治療策略已經(jīng)在急性腦梗死的臨床前和/或臨床研究中進行了研究，但尚未應(yīng)用于臨床實踐。因此，改善缺血區(qū)域腦血流量的策略研究仍然充滿了挑戰(zhàn)性。

2.5 血管生成

增強血管生成來重建側(cè)枝循環(huán)也可能有利于急性腦梗死患者。各種藥物治療，包括磷酸二酯酶5型抑制劑西地那非[56]，血管內(nèi)皮生長因子-a[57]，已被證明可以促進血管生成。然而，在急性腦梗死患者中進行的大型隨機試驗顯示該類藥物呈現(xiàn)陰性結(jié)果[58]。這一研究的失敗可能源于患者適應(yīng)證選擇不當，以及缺乏對側(cè)枝血管和側(cè)支血流干預(yù)措施影響的評估[59]。此外，側(cè)支循環(huán)增加可能導(dǎo)致出血性轉(zhuǎn)化，在研究中應(yīng)當對側(cè)枝循環(huán)增加的并發(fā)癥給予更多的關(guān)注[60]。重新建立有效的以及支持使用抗血小板藥物等預(yù)防策略的功能性側(cè)支循環(huán)，而不僅僅是促進新血管形成，對于改善這一人群的預(yù)后具有至關(guān)重要的作用。

2.6 血管再通術(shù)后的出血性轉(zhuǎn)化

出血轉(zhuǎn)化是血管再通后最嚴重的并發(fā)癥之一，將顯著增加患者死亡率[61]。在接受溶栓或血管內(nèi)治療的急性腦梗死患者中，約10%～40%的患者可能出現(xiàn)出血性轉(zhuǎn)化[62]，但目前臨床尚缺乏有效干預(yù)措施。相較于腦組織，血管再通后出血轉(zhuǎn)化在其他缺血組織，如缺血的心臟、肝臟和腎臟中卻較為少見。究其原因，我們不難發(fā)現(xiàn)，腦血管和外周血管的血管成分(如周細胞、內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞)及其生物功能存在顯著差異，血管受損可能是引起這一現(xiàn)象的罪魁禍首。毛細血管結(jié)構(gòu)細胞缺血導(dǎo)致的血管通透性異?？墒沟醚和ㄟ^血腦屏障進行外滲[63]。經(jīng)多類動物模型驗證，多種因素，如活性氧[64]、白細胞[65]，都可顯著影響血腦屏障通透性。盡管針對這些因素的多種化合物在動物實驗中被證實可以有效減少出血性轉(zhuǎn)化[66]，但迄今為止，均未被成功轉(zhuǎn)化。例如，在兔急性腦梗死模型中，NXY-059 顯示出減少出血轉(zhuǎn)化的前景[67]，但未在臨床試驗中證實其有效性。

3 結(jié)論

盡管在急性腦梗死患者中實現(xiàn)神經(jīng)保護的道路極具挑戰(zhàn)性，但血管內(nèi)治療技術(shù)的出現(xiàn)在顯著提升閉塞動脈成功再通率的同時，也為向可挽救腦組織有效運輸神經(jīng)保護劑成為了可能。由于急性腦梗死涉及到多個分子事件引起的腦組織損傷，單一的神經(jīng)保護靶點可能不會提供預(yù)期的治療效果，而在成功血運重建后立即給予患者多靶點神經(jīng)保護劑(雞尾酒療法)可能有望進一步提高患者的臨床獲益。此外，應(yīng)注意加強側(cè)支循環(huán)，防止腦缺血后出現(xiàn)無復(fù)流現(xiàn)象和出血性轉(zhuǎn)化。