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编号:10269770
静脉注射免疫球蛋白治疗新生儿缺氧缺血性脑病的临床与免疫学机理研究
http://www.100md.com 《中华儿科杂志》 2000年第3期
     作者:陈实 杨锡强 李成荣 冯斌 苏卓娃 林瑞春 杜冀晖

    单位:陈实(现在深圳南山妇幼保健院,邮编 518052);冯斌(518052 深圳市南山人民医院儿科);林瑞春(518052 深圳市南山人民医院儿科),苏卓娃(中心实验室),杜冀晖(中心实验室);李成荣(深圳市儿童医院内科);杨锡强(重庆医科大学附属儿童医院内科)

    关键词:脑缺氧;脑缺血;免疫球蛋白类;静脉内;肌酸激酶;白细胞介素6;肿瘤坏死因子

    中华儿科杂志000304 【摘要】 目的 研究静脉注射免疫球蛋白(IVIG)治疗新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)的临床与免疫学机理。方法 设IVIG治疗组(n=20)及常规治疗组(n=22)。比较两组患儿治疗后HIE症状消失时间、住院时间、器官功能障碍发生率及肌酸磷酸激酶(CPK)水平,同时检测治疗前后血浆及外周血单个核细胞(PBMC)体外产生白细胞介素6(IL-6)及肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平。还观察IVIG在体外对患儿PBMC产生IL-6及TNF-α能力的直接影响。结果 与常规治疗组比较,IVIG治疗后患儿异常的原始反射、肌张力、意识障碍及惊厥消失时间,住院时间明显缩短(251±38) h比(287±53) h(P<0.05)。心、肾功能损害、高胆红素血症及院内感染发生率降低(0%比27%,5%比36%,15%比50%,5%比36%,P值均<0.05)。IVIG治疗后其血浆及PBMC体外产生的IL-6和TNF-α水平(中位数)明显低于治疗前(IL-6:31.2比77.5 ng/L,65.6比1 077.3 ng/L,P值均<0.05。TNF-α:51.4比2 922.6 ng/L,50.9比2 334.0 ng/L,P值均<0.05),而常规治疗前后无明显变化。血浆及PBMC体外产生的IL-6和TNF-α水平与血清CPK水平呈显著正相关关系(γ分别为0.632,0.587,0.656,0.610,P值均<0.05)。此外,IVIG直接加入患儿PBMC培养系统后,其IL-6及TNF-α产生能力明显受抑制。结论 IVIG可能通过抑制PBMC产生IL-6及TNF-α等损伤性细胞因子发挥减轻脑损伤及多器官功能损害、缩短病程等疗效。
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    A study on clinical effects and immunological mechanism of intraveneous immunoglobulin therapy in neonates with hypoxic ischemic encephalopathy

    CHEN Shi

    (Department of Pediatrics, Shenzhen Nanshan People's Hospital, Shenzhen 518052, China)

    YANG Xiqiang, LI Chengrong

    【Abstract】 Objective To investigate the therapeutic effects and possible immunological mechanism of intraveneous immuunoglobulin(IVIG) in neonates with hypoxic ischemic encephalopathy(HIE). Methods Neonates with HIE were divided into two groups of routine and IVIG treatments. The recovery time of various features of HIE, the appearances of organ dysfunctions and levels of serum CPK were investigated. Meanwhile, interlukin-6 (IL-6) and tumor necrosis factor-α (TNF-α) in the plasma and in the supernatant of cultured peripheral blood mononuclearcytes (PBMC) were measured before and after the treatment. The effects of IVIG in vitro on IL-6 and TNF-α production of PBMC were also detected. Results Compaired with the routine treatment group, the recovery time of the abnormal primitive reflexes, muscular tone, disturbance of conciousness and seisures, and the hospitalization course were significantly shortened in IVIG treatment group (251±38) vs (287±53) hours, P<0.05). The incidences of cardiac and renal damages, hyperbilirubinemia and nosocomial infections(%) were markedly decreased(0 vs 27, 5 vs 36, 15 vs 50, 5 vs 36, P<0.05). Levels (median) of IL-6 and TNF-α both in the plasma and the supernatant of PBMC after IVIG treatment were lower than those before IVIG treatment (of IL-6 31.2 vs 77.5 and 65.5 vs 1 077.3; of TNF-α 51.4 vs 2 922.6 and 50.9 vs 2 334.0,P<0.05). There were not significant differences in routine group before and after treatments. Levels of IL-6 and TNF-α both in the plasma and supernatant of PBMC in patients with HIE were markedly positive correlated with the levels of serum CPK (r=0.632,0.587, 0.656 and 0.610, respectively P<0.05). Levels of IL-6 and TNF-α production were obviously inhibited with the exposure to IVIG in vitro in the cultured PBMC of HIE patients. Conclusion IVIG might relieve the cerebral damages and multiple organ dysfunctions and shorten the course of HIE by the inhibition of IL-6 and TNF-α productions.
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    【Key words】 Cerebral anoxia; Cerebral ischemia; Immunoglobulins, intraveneous; Creatine kinase; Interlukin-6; Tumor necrosis factor

    近年研究表明,免疫系统及其功能异常可能参与了新生儿缺氧缺血性脑病(HIE)的发病,利用免疫疗法治疗HIE已具有潜在的可能性。免疫球蛋白(IVIG)作为重要的免疫治疗制剂,已广泛应用于多种免疫相关性疾病的治疗,但迄今国内外尚未见IVIG治疗HIE的报道。现将IVIG治疗HIE的临床及免疫学变化的初步观察结果报告如下。

    对象及方法

    一、研究对象

    1.正常对照组:系健康足月新生儿共21名,其中男13名,女8名,采集脐带血备测。
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    2.HIE新生儿:按照HIE诊断标准[1],1995年11月~1998年11月收治的,足月新生儿42例,根据入院时间顺序按单双号分组如下:

    (1)常规治疗组:共22例,其中男12例,女10例。入院后予复方丹参、维生素E、胞二磷胆碱及其他脑保护剂治疗。治疗前后分别采集外周血备测,观察记录治疗前后临床及检测指标。

    (2)IVIG治疗组:共20例,其中男12例,女8例,在常规治疗基础上于病程的48 h内予IVIGG制剂(卫生部成都生物制品研究所),静脉输注,剂量为每次400~1 000 mg/kg,共1~3次,每次在3 h内滴完。于IVIG治疗前后分别采集外周血备测,观察记录治疗前后临床及检测指标。

    二、检测方法

    1.体外外周血单个核细胞(PBMC)分离及培养:以淋巴细胞分离液(上海试剂二厂产品)分离PBMC,洗涤后用RPMI-1640(Gibco,USA)在37℃、5%CO2条件下,经植物血凝素(PHA,广州医学工业研究所)诱导培养72 h,培养结束后收集上清液置-20℃冰箱备测。
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    2.血清肌酸磷酸激酶(CPK)水平的检测:采用我院Beckman全自动生化分析仪测定。

    3.血浆及PBMC体外培养液中白介素6(IL-6)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平的检测:采用鼠抗人单克隆抗体ELISA法,IL-6和TNF-α检测试剂盒购自美国的Endogen。

    4.IVIG在体外对PBMC产生IL-6和TNF-α影响的观察:20例IVIG治疗组中,10例治疗前的外周血经体外PBMC分离及培养后,于培养结束前18 h加入0.05%的IVIG,以便同时观察加入及未加入IVIG对PBMC体外产生IL-6和TNF-α的影响。

    三、统计学处理

    结果以均数±标准差(±s)表示,采用组间比较t检验及相关性分析。非正态分布用中位数(M)及范围表示,采用组间或自身配对秩和检验。率的比较采用χ2(或χ2c)检验。
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    结果

    一、IVIG治疗后HIE患儿症状消失时间及住院时间的比较(表1)

    IVIG治疗后患儿的异常原始反射、肌张力、意识障碍、惊厥等症状消失时间及住院时间较常规治疗组明显缩短。

    表1 HIE患儿临床症状消失时间及

    住院时间在两组的比较(±s, h) 临床症状及

    住院时间

    例数

    消失时间

    两组比较
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    t值

    IVIG组

    常规组

    IVIG组

    常规组

    原始反射异常

    15

    16

    48±12

    65±19

    2.247*

    肌张力异常

    15
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    15

    34±20

    51±22

    2.087**

    意识障碍

    10

    12

    35±12

    55±21

    2.690**

    惊厥

    8

, http://www.100md.com     7

    44±16

    76±13

    4.177*

    住院时间

    17

    17

    251±38

    287±53

    2.241**

    *P<0.05, **P<0.05 二、两组患儿发生器官功能障碍及合并症的比较(表2)
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    IVIG治疗后患儿心、肾功能损害、高胆红素血症及院内感染等发生率均低于常规治疗组;但消化道或肺出血、高血糖症等发生率与常规治疗组比较,差异无显著性。

    表2 HIE患儿治疗后器官功能障碍及

    合并症发生率在两组的比较 器官功能障碍

    及合并症

    发生全并症例数

    发生率(%)

    χ2C(或χ2)值

    IVIG组

    (n=20)
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    常规组

    (n=22)

    IVIG组

    常规组

    心功能损害

    0

    6

    0.00

    27

    0.0142*

    肾功能损害

    1

    8
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    5.00

    36

    4.400**

    消化道或肺出血

    2

    6

    10.00

    27

    1.062

    高胆红素血症

    3

    11

    15.00
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    50

    4.307**

    高糖血症

    5

    7

    25.00

    32

    0.237

    院内感染

    1

    8

    5.00

    36
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    4.400**

    *为精确检验P值,χ2C为校正χ2** P<0.05 三、血清CPK水平的比较(表3)

    IVIG治疗后血清CPK水平降低,差异有非常显著性,而常规治疗组CPK在治疗后虽有降低,但差异无显著性。

    表3 对照组及HIE两治疗组治疗前后血清CPK、血浆及PBMC体外产生IL-6和TNF-α水平[中位数(范围)] 组别

    编号

    例数

    血浆(ng/L)

    PBMC体外产生(ng/L)
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    血清CPK(U/L)

    TNF-α

    IL-6

    TNF-α

    IL-6

    正常对照组

    (1)

    21

    6.8

    2.2

    245.2

    90.0

    (6.0~13.3)
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    (0.8~15.4)

    (6.9~3 040.5)

    (1.2~1 979.3)

    常规治疗组

    17

    治疗前

    (2)

    2 833.4

    67.8

    1 580.7

    756.4

    1 827.0
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    (409.0~7 232.7)

    (24.5~216.0)

    (98.0~7 205.0)

    (233.0~6 250.0)

    (110.0~7 904.4)

    治疗后

    (3)

    2 150.6

    105.3

    1 846.3

    614.0

    1 410.3
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    (116.0~3 692.6)

    (31.5~133.1)

    (42.3~2 2262.4)

    (32.9~4 924.0)

    (108.0~3 734.2)

    IVIG治疗组

    17

    治疗前

    (4)

    2 922.6

    77.5

    2 234.0
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    1 077.3

    1 749.2

    (499.0~7 183.2)

    (24.5~216.0)

    (782.5~5 537.0)

    (148.0~2 783.0)

    (90.0~2 580.3)

    治疗后

    (5)

    51.4

    31.2

    50.9
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    65.6

    91.1

    (9.7~3 876.1)

    (15.9~64.7)

    (7.4~839.2)

    (7.1~381.0)

    (51.0~790.0)

    IVIG体外抑制

    (6)

    10

    376.5

    384.0
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    (21.4~787.4)

    (7.2~474.2)

    秩和检验Z值

    (1)与(2)比较

    5.243*

    4.626*

    2.129**

    3.221*

    (1)与(4)比较

    5.243*

    4.562*
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    3.274*

    3.422*

    (2)与(3)比较

    1.917

    2.172**

    0.497

    0.931

    0.982

    (4)与(5)比较

    3.110*

    3.051*
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    3.408*

    3.296*

    3.067*

    (4)与(6)比较

    2.803**

    2.803**

    注:(2)与(3)、(4)与(5)及(4)与(6)为自身对照比较, * P<0.01, ** P<0.05

    四、血浆及PBMC体外产生IL-6和TNF-α水平的比较(表3)

    所有治疗前的HIE患儿血浆及PBMC体外产生IL-6和TNF-α水平明显高于正常对照组;IVIG治疗后IL-6和TNF-α明显下降,而常规治疗后血浆IL-6及PBMC体外产生的TNF-α反而有所升高(P<0.05)。
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    五、IVIG对HIE患儿PBMC体外产生IL-6和TNF-α能力的直接抑制作用(表3)

    IVIG治疗组中,10例患儿治疗前在PBMC体外培养系统中直接加入IVIG后,其上清液IL-6和TNF-α水平明显低于治疗前未加入者[表3中第(4)及第(6)项]。

    六、血浆及PBMC体外产生IL-6和TNF-α水平与血清CPK水平间的相关关系

    HIE患儿血浆及PBMC体外产生IL-6水平与血清CPK水平呈显著正相关关系(γ分别为0.632和0.587,P值均<0.05),而血浆及PBMC体外产生TNF-α水平与血清CPK水平亦呈显著正相关关系(γ分别为0.656和0.610,P值均<0.05)。

    讨论

    本研究报道IVIG应用于新生儿HIE的疗效。与常规治疗组比较,IVIG治疗后的HIE患儿,其异常的原始反射、肌张力、意识障碍及惊厥等症状体征消失时间明显缩短,心、肾功能受损、高胆红素血症及院内感染发生率明显降低。此外,住院时间亦明显缩短。本组资料显示,IVIG对于缓解HIE患儿脑水肿症状、降低器官功能障碍发生率及缩短病程具有较为确切的临床疗效。
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    近年来国内外研究表明,免疫系统及其功能异常,如T淋巴细胞亚群比例失调、部分细胞因子及免疫球蛋白水平异常等参与了新生儿窒息及HIE等脑损伤性疾病的发病[2-4]。尽管如此,HIE患儿脑损伤与免疫异常间的关系仍未得以揭示。本组资料发现,HIE患儿血浆及PBMC体外产生的IL-6和TNF-α水平在HIE极期异常增高,在IVIG治疗后明显降低,二者在治疗前后的水平变化,除与HIE病情平行外,还与CPK水平呈显著正相关关系。CPK增高见于多种疾病的极期,HIE时CPK水平增高常与脑细胞受损程度一致。已知IL-6和TNF-α作为淋巴细胞等免疫活性细胞产生的活性分子,是免疫病理损伤中的重要免疫介质。IL-6在炎症反应中具有强烈的生物活性,TNF-α除促进急性期反应蛋白产生外,还介导星形细胞在内的MHCⅠ类及Ⅱ类抗原表达、细胞增殖、脱髓鞘病变及少胶质细胞溶解[4]。我们初步推测,HIE患儿IL-6和TNF-α水平增高,可能作为损伤性介质在细胞损伤中起重要作用。

    IVIG是近年来广泛应用于体液免疫缺陷病、重症感染及自身免疫相关性疾病的有效制剂。其作用机制:(1)提供大量特异性抗体;(2)作为封闭性抗体抑制免疫活性细胞的过度活化及损伤性细胞因子的释放,阻断免疫病理损伤。尽管本研究尚不能阐明IVIG在HIE治疗中的确切机制,但从患儿高水平的血浆及PBMC体外产生IL-6和TNF-α在IVIG治疗后HIE症状、体征消失时间的缩短来看,通过改变HIE患儿IL-6和TNF-α等损伤性细胞因子水平,从而缓解脑水肿等病理损伤,可能是IVIG发挥其治疗作用的重要途径之一。在HIE患儿PBMC体外培养系统中加以与静脉输注剂量相当的IVIG,则明显抑制其产生IL-6和TNF-α,亦间接支持上述假设。
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    本组资料中,常规治疗组合并症较IVIG治疗组为多,可能与其住院时间较长、未通过IVIG获得足够的特异性抗体而致院内感染增加,心、肾等的免疫性损伤而致相应合并症的发生有关。本研究尚无IVIG治疗HIE患儿的长期随访结果,因而不能对IVIG治疗HIE的远期效果加以评价,拟待在今后深入研究。

    参考文献

    1,韩玉昆,虞人杰,卜定芳,等.新生儿缺氧缺血性脑病临床诊断依据和分度.中华儿科杂志,1990,28:31-32.

    2,Szaflarski j, Burtrum D, Siverstein FS. Cerebral hypoxia-ischemia stimultes cytokines gene expression in perinatal rats. Stroke,1995,26:1093-1110.

    3,史金阳,韩玉昆,孙桂莲,等.新生大鼠缺氧缺血性脑损伤与肿瘤坏死因子基因表达的研究.中华儿科杂志,1999,37:87-89.

    4,孙桂莲,韩玉昆.IL-1和TNF与缺氧缺血性脑损伤.国外医学儿科学分册,1997,24:30-33.

    (收稿日期:1999-04-06), 百拇医药