氨茶堿對早產兒腦損傷潛在保護作用的回顧性研究

畢廣良 盧敏琪 錢新華 黃為民

南方醫科大學南方醫院新生兒科（廣州510515）

隨著新生兒重癥監護病房（NICU）的治療技術的發展，危重新生兒和極早產兒存活率得到顯著提高［1］。WTO 數據顯示全球新生兒死亡率已從2008年的2.35%降至2015年的1.92%，但隨之而來的新生兒群體的神經損傷發生率也呈上升趨勢［2］。尤其是胎齡小于28 周的極早產兒中有相當部分（25%～50%）的患兒可在遠期出現不同程度的運動、認知或學習障礙［3-4］，高到11.8%的極早產患兒會罹患腦癱。以我國每年出生約100 萬早產兒估算，每年可能新產生2.9 萬名腦癱患兒，此數據還沒包括足月兒群體。腦癱患兒給個人、家庭和社會帶來極大的醫療和經濟負擔［5］。因此，迫切需要早期干預以降低早產兒神經損傷的發生。

氨茶堿（Aminophylline）是磷酸二酯酶抑制劑和腺苷受體拮抗劑［6］，由茶堿和乙二胺2∶1 組合而成，經FDA 批準可用于緩解哮喘或其他慢性肺部疾?。ㄈ缏灾夤苎缀头螝饽[）引起的可逆性氣道阻塞癥狀。在新生兒當中它被廣泛應用于預防和治療早產兒的呼吸暫停［7］。腦損傷急性期細胞內環磷腺苷（cAMP）水平顯著下降，氨茶堿在動物實驗中已顯示可防止缺氧引起的腦細胞cAMP 下降，筆者前期動物實驗研究也提示氨茶堿對缺氧性小鼠模型具有保護作用［8］，但在臨床中是否具有腦保護作用仍未清楚。

目前有關氨茶堿與早產兒神經系統發育關系的研究不多，僅有部分研究發現氨茶堿對早產兒神經發育無不良后果［9］，由于臨床上對于早產兒腦損傷的診斷主要依據后期的影像學檢查以及神經發育評估，缺少早期特異性神經系統評估的手段和生化指標，因此難以判斷氨茶堿對早產兒早期神經系統發育的影響。神經元特異性烯醇化酶（neuron-specific enolase，NSE）是神經細胞中參與糖酵解途徑的一種烯醇化酶，當神經組織受損時可釋放到外周血液循環。已證實NSE 可作為急性腦損傷的生化標志物，且對新生兒腦損傷具有很好的預測作用［10-11］。通過檢測NSE 的下降情況，有望能早期判斷治療手段是否對神經系統的恢復起積極作用。

本研究擬通過回顧性分析我科收治的早產兒資料，通過檢測生后5 d 內NSE 的下降情況作為早產兒腦損傷恢復的指標，用以評估氨茶堿對早產兒腦損傷潛在的保護作用，為氨茶堿在早產兒腦損傷治療方面的臨床使用以及更深入的機制研究提供理論依據。

1 資料與方法

1.1 研究對象選取2018年9月至2020年9月我科NICU 收治的胎齡28 ～34 周的早產兒為研究對象。納入標準：（1）我院出生，生后即轉我科NICU 的早產兒；（2）胎齡28 ～34 周；（3）生后5 d內至少有2 次NSE 結果以及檢驗時間，能夠計算NSE日平均下降數值。排除標準：（1）NSE 標本提示溶血；（2）家屬放棄治療或簽字出院。

1.2 分組（1）納入研究共84 例早產兒，根據出生后24 h 內有無使用氨茶堿預防治療呼吸暫停分為治療組30 例和對照組54 例。（2）NSE 在成人的正常范圍是0 ～15 ng/mL，新生兒尚無標準參考值，但在臨床工作中發現，新生兒NSE 值較成人正常均值高，并在宮內窘迫或窒息等腦損傷高風險的患兒當中，首次NSE 值一般在成人正常值2 倍以上，即＞30 ng/mL。以此為經驗，為明確氨茶堿對不同病情嚴重程度的治療效果，做進一步的亞組分析，將首次NSE 值＞60 ng/mL 作為潛在重度損傷人群，首次NSE值在30 ～60 ng/mL之間的患兒作為輕度損傷人群。

1.3 治療方案治療組生后24 h 內即給予靜脈氨茶堿治療，首劑負荷量5 mg/kg，維持量2 ～3 mg/kg Q12h，從負荷量12 h 后開始。

1.4 觀察與評價指標記錄患兒胎齡、體重、性別、生產方式、Apgar評分、孕母產前病史、產前激素的使用、有無先天畸形、生后5 d 內2 次的NSE 值、住院時間、頭顱MRI 結果、糾正胎齡40 周NBNA 評估以及各種并發癥等。NSE 下降幅度=（首次NSE數值-復查NSE 數值）/相隔天數。

1.5 統計學方法采用GraphPad Prism 8.0.1 統計軟件進行分析處理。計量資料用均數±標準差表示，組間比較采用成組t檢驗。計數資料采用例（%）表示，組間比較采用χ2檢驗或Fisher 精確概率檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料比較治療組與對照組在胎齡、出生體重、剖宮產比例、性別、產前胎膜早破、產前激素使用情況、先天畸形、窒息情況、生后氣管插管呼吸機使用以及肺表面活性物質使用、入院后24 h 內首次NSE 值比較差異無統計學意義，說明兩組入院時腦損傷嚴重程度相似，具有可比性。見表1。

表1 納入人群的治療組和對照組的特征對比Tab.1 The characteristics of the aminophylline treatment group and the control group 例

2.2 兩組生后5 d 內NSE 下降幅度的比較靜脈滴注氨茶堿的治療組NSE日均下降幅度［（16.60± 13.7）ng/mL］比沒有早期氨茶堿治療的對照組［（5.91 ± 4.71）ng/mL］下降更多，差異有統計學意義（P＜0.001），見圖1。

圖1 治療組和對照組生后5 d 內NSE 下降幅度的比較Fig.1 Comparison of the decrease of NSE within 5 days after birth between aminophylline treatment group and control group

2.3 亞組內治療組和對照組的比較結果顯示在NSE 值＞60 ng/mL 的亞組中，治療組NSE日均下降幅度［（23.37 ± 13.82）ng/mL］比對照組［（11.09 ±3.92）ng/mL］的下降幅度大，差異有統計學意義（P＜0.05，圖2）。而在30 ～60 ng/mL 之間的輕度腦損傷亞組中，治療組NSE 下降幅度［（6.45±3.62）ng/mL］比對照組［（4.46 ± 3.83）ng/mL］大，但差異無統計學意義（P=0.114，圖3）。以上亞組的分析提示氨茶堿對嚴重程度更高的潛在腦損傷更嚴重的患兒恢復作用更好，而輕度亞組結果中雖無顯著差異，但不排除是由于輕度亞組中NSE日均下降值更小，可能需要更大的樣本量進行研究。

圖2 首次NSE 值＞60 ng/mL 的潛在重度腦損傷亞組人群中治療組和對照組生后5 d 內NSE日下降幅度的比較Fig.2 Comparison of the decrease of NSE within 5 days after birth between the treatment group and the control group in the subgroup of potentially severe brain injury with the first NSE of ＞60 ng/mL

圖3 首次NSE 值在30 ～60 ng/mL 之間的輕度腦損傷亞組人群中治療組和對照組生后5 d 內NSE 下降幅度的比較Fig.3 Comparison of the decrease of NSE within 5 days after birth between the treatment group and the control group in the mild brain injury subgroup whose first NSE was between 30 ng/mL and 60 ng/mL

2.4 治療組與對照組預后比較由于部分患者中途放棄治療或失訪，因此納入預后分析治療組28例，對照組51 例。兩組在住院時間、呼吸機使用時間、支氣管肺發育不良（BPD）、早產兒視網膜病變（ROP）、壞死性小腸結腸炎（NEC）等并發癥方面差異無統計學意義。神經系統方面，通過頭顱MRI 檢查發現，治療組顱內出血（IVH）或腦白質軟化（PVL）較對照組有所減少，但結果差異無統計學意義。而治療組的NBNA 評分則較對照組有所提高（P= 0.038 1），差異有統計學意義，提示治療組整體的神經系統發育和預后較對照組好。見表2。

表2 治療組與對照組的結局和預后比較Tab.2 Comparison of outcomes and prognosis between the treatment group and the control group 例

3 討論

腦損傷是新生兒預后不良的常見疾病之一，特別是若早產兒腦在發育的關鍵時期遭遇缺氧缺血、炎癥和感染等影響，將對發育中的神經系統造成嚴重損傷，此類患兒大部分會遺留不同程度的神經系統發育障礙［12］。因此，早期積極預防并治療，對減輕神經系統后遺癥的發生具有重要意義。NSE 存在于中樞系統的神經元和神經內分泌細胞內，是一種可特異性反應神經元損傷的標志物，對早期新生兒腦損傷具有很強的預測作用［10-11，13］，也作為早期判斷腦損傷恢復的指標。本研究結果顯示，早期使用氨茶堿治療的早產兒比沒有早期使用氨茶堿治療的患兒，其NSE 下降速度更快。通過亞組分析進一步發現，氨茶堿治療無論是在輕度腦損傷組，還是潛在的重度腦損傷組，NSE 下降幅度均較對照組更大，但只有在潛在的重度腦損傷組亞組分析中有明顯差異，提示氨茶堿對潛在的重度腦損傷患兒治療效果更明顯。

早期的動物研究已表明氨茶堿可以減輕腦水腫和組織損傷［14］，并且能在缺氧誘導的新生大鼠腦損傷中通過減少凋亡細胞數量達到改善長期認知的效果［15］。氨茶堿的腦保護作用可能是通過多種途徑達成的：（1）氨茶堿作為磷酸二酯酶抑制劑，可抑制級聯反應［16］，并使組織中環腺嘌呤單磷酸（cAMP）濃度增加，其中cAMP 參與了多種神經系統疾病的發病機制，在神經系統損傷的修復中占有重要的地位［17］，也與圍產期腦損傷有關［18］。因此，氨茶堿可能通過提高腦組織中cAMP 的濃度，從而影響神經細胞膜蛋白的結構和功能，參與中樞神經系統突觸傳遞，調節腦血管的舒縮功能以及抑制病理狀態下細胞內各種損害性細胞因子的表達和產生，并通過抗凋亡促進神經功能的恢復［19］。（2）氨茶堿也是組蛋白脫乙?；讣せ顒?，在治療濃度下可增加組蛋白脫乙?；傅幕钚裕瑫r將其募集至炎癥活動部位，具有阻止炎癥因子表達的作用［20］。以上可能是氨茶堿對腦保護的作用途徑，但需更進一步的基礎研究。

本研究不足之處是回顧性研究，納入的人群缺少長期隨訪的資料，包括頭顱MRI、腦功能監測和發育評分，另外也缺少部分氨茶堿血藥濃度的監測，因此對于判斷氨茶堿是否具有長遠益處仍需進一步研究。今后需設計更完善的前瞻性臨床研究，對納入患兒采取常規治療手段，制定完備的氨茶堿的使用劑量、療程以及監測方法，嚴格執行NSE 首次檢驗和復查檢驗的時間，以及加強預后隨訪制度，為氨茶堿對新生兒的腦保護治療提供更高級的循證醫學證據。氨茶堿因其同時具有輔助利尿［21］、預防腎損傷［22］、舒張肺血管平滑肌以及興奮呼吸中樞［7］等作用，早已在危重新生兒和早產兒的救治當中得到廣泛應用，若能通過前瞻性的臨床研究以及深入的細胞實驗闡明其對神經系統的作用機制，將對新生兒腦保護以及神經重癥發展提供積極意義。