前排中間為手外科徐文東教授
神經(jīng)內(nèi)科王堅教授
3月23日,2017年度上海市科學(xué)技術(shù)獎勵大會在上海展覽中心友誼會堂召開,市委書記李強、市長應(yīng)勇等領(lǐng)導(dǎo)出席并為獲獎代表頒獎。華山醫(yī)院手外科徐文東教授、顧玉東院士團(tuán)隊完成的項目《臂叢神經(jīng)損傷及修復(fù)過程中的大腦功能重塑規(guī)律及新技術(shù)的轉(zhuǎn)化研發(fā)和應(yīng)用》榮獲科技進(jìn)步一等獎,神經(jīng)內(nèi)科王堅教授團(tuán)隊完成的項目《帕金森病早期的腦功能顯像診斷、發(fā)病新機(jī)制及干預(yù)》榮獲科技進(jìn)步三等獎。
《臂叢神經(jīng)損傷及修復(fù)過程中的大腦功能重塑規(guī)律及新技術(shù)的轉(zhuǎn)化研發(fā)和應(yīng)用》項目其他完成人包括:徐建光、鄭謀雄、董震、周俊明、胡韶楠、沈云東、華續(xù)赟、邱彥群。
臂叢神經(jīng)損傷可以造成一側(cè)上肢完全癱瘓,是致殘率最高的周圍神經(jīng)損傷之一。目前治療水平只能重建“會動的手”,但要重建“靈巧有用的手”仍是世界難題。現(xiàn)有研究臂叢損傷修復(fù)的研究體系是脊髓→神經(jīng)干→靶器官,這種理論應(yīng)用對于修復(fù)單根神經(jīng)、恢復(fù)單個動作、重建“會動的手”是有效的,但對于重建“靈巧有用的手”明顯不夠。該項目進(jìn)行理論創(chuàng)新,將研究拓展到大腦,將大腦和周圍作為一個整體,形成大腦→脊髓→神經(jīng)干→靶器官的研究體系,并基于這個新的研究體系進(jìn)行方法創(chuàng)新,研發(fā)中樞-周圍聯(lián)合治療臂叢損傷的新手術(shù)和技術(shù),誘導(dǎo)中樞和周圍反饋形成良性腦重塑,最終重建“靈巧有用的手”。
該項目主要貢獻(xiàn)包括:
1.首次發(fā)現(xiàn)臂叢損傷后大腦發(fā)生特殊變化,甚至影響到運動功能區(qū)與高級中樞的聯(lián)系。臂叢損傷后除患肢原有運動功能區(qū)出現(xiàn)沉寂外,執(zhí)行運動功能的核心腦區(qū)也發(fā)生異常,表現(xiàn)為一側(cè)半球內(nèi)初級運動區(qū)與輔助運動區(qū)間、兩半球的運動中樞間的功能連接受到損害;甚至感覺運動網(wǎng)絡(luò)與相關(guān)的工作記憶、執(zhí)行控制等高級中樞網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系也發(fā)生下降。這是首次發(fā)現(xiàn)外周的臂叢損傷可以逆行引起中樞運動功能網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)大范圍異常。
2. 首次發(fā)現(xiàn)臂叢修復(fù)后影響功能恢復(fù)的關(guān)鍵中樞機(jī)制。對手術(shù)修復(fù)后的腦重塑規(guī)律進(jìn)行了系列研究,證實了臂叢修復(fù)后運動中樞功能逐漸恢復(fù),恢復(fù)程度與上肢功能恢復(fù)呈正相關(guān);另外,大腦的運動網(wǎng)絡(luò)也發(fā)生重塑,來自對側(cè)半球運動中樞的抑制作用逆轉(zhuǎn)為興奮作用、以激活原有沉寂運動功能區(qū)的恢復(fù)。大腦會通過重塑、甚至以一種跨兩半球的功能重塑來激活沉寂的原有運動功能區(qū),激活的程度與功能恢復(fù)密切相關(guān)。而這一過程是功能恢復(fù)的關(guān)鍵!據(jù)此在國際上首次提出原有沉寂的運動功能區(qū)能否再次激活是功能恢復(fù)的關(guān)鍵。
3. 基于新的“大腦→脊髓→神經(jīng)干→靶器官”的理論體系,轉(zhuǎn)化開發(fā)出中樞-周圍聯(lián)合互動的針對性治療新手術(shù)和技術(shù),并形成指南。開發(fā)出促進(jìn)良性腦重塑的新的多組神經(jīng)移位手術(shù)方式,以無創(chuàng)經(jīng)顱磁刺激的中樞刺激方法調(diào)整皮層興奮性,促進(jìn)神經(jīng)移位術(shù)(如膈神經(jīng)端側(cè)移位術(shù))后恢復(fù)困難的原有沉寂運動功能區(qū)再激活;采用中樞-周圍聯(lián)合磁電刺激方法改善中樞的不良腦重塑。上述方法聯(lián)合應(yīng)用,重建“靈巧有用的手”。
該項目根據(jù)新的理論體系,提出新的治療指南。多組神經(jīng)移位術(shù)后運動(≥M3)、感覺(≥S3)功能恢復(fù)有效率達(dá)70%以上,中樞-周圍聯(lián)合干預(yù)后灼性神經(jīng)痛緩解率60%、疼痛量表VAS評分平均下降約35%。這些已被國際權(quán)威教科書收入,得到國際同行高度評價。項目發(fā)表SCI論文25篇,在國際大型學(xué)術(shù)會議上發(fā)言交流9次。舉辦國家級學(xué)習(xí)班和國際臂叢研討會5-6次/年,累計學(xué)員超過1000名。成果國內(nèi)應(yīng)用于10個省和直轄市、13家單位。取得顯著社會效益。
《帕金森病早期的腦功能顯像診斷、發(fā)病新機(jī)制及干預(yù)》項目其他完成人包括:左傳濤、肖保國、吳平、鄔劍軍、于歡、葛璟潔等。
帕金森?。≒D)是全球第二大神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,隨著人口的老齡化,該病給經(jīng)濟(jì)和社會帶來的負(fù)擔(dān)日益沉重。由于起病隱匿,大部分患者在出現(xiàn)臨床癥狀時,黑質(zhì)多巴胺能神經(jīng)元已大量丟失,錯過了神經(jīng)保護(hù)和修復(fù)的早期時機(jī)。因此,對早期PD患者進(jìn)行有效的診斷,探索疾病早期的致病機(jī)制,開展早期的干預(yù)意義重大。2005-2015年,該項目組在多項國家級及省部級課題的支持下,圍繞早期帕金森病的診斷、發(fā)病機(jī)制及干預(yù)展開了多角度、全方位的研究,取得了一系列創(chuàng)新性的突破和成果。
該項目主要貢獻(xiàn)包括:
1.發(fā)現(xiàn)PD及前驅(qū)期獨特的腦代謝模式。利用18F-FDG PET顯像,項目組首次報道了國人帕金森病相關(guān)腦代謝網(wǎng)絡(luò)模式(PDRP),發(fā)現(xiàn)PDRP在PD早期即可出現(xiàn)。在對PD前驅(qū)期人群,即快動眼睡眠期行為障礙(RBD)患者進(jìn)行顯像后,項目組首次在國際上提出RBD相關(guān)腦代謝網(wǎng)絡(luò)模式(RBDRP),并結(jié)合PDRP等指標(biāo),使得更早地在前驅(qū)期預(yù)判PD轉(zhuǎn)化風(fēng)險成為可能。
2. 經(jīng)鼻通路構(gòu)建疾病模型,證實早期帕金森病炎性致病新機(jī)制。項目組以“嗅覺減退與PD存在相關(guān)性”作為切入點探索早期帕金森病致病新機(jī)制,首次利用經(jīng)鼻滴注脂多糖(LPS)構(gòu)建PD動物模型,揭示了紋狀體內(nèi)活化的小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)局部的炎癥反應(yīng)、攻擊多巴胺能神經(jīng)元致病的機(jī)制,并用多種抗炎化合物(如海藻糖、法舒地爾、長春西汀等)干預(yù)PD模型加以證實。為帕金森病的病因及發(fā)病機(jī)制探索開拓了新的思路。
3.提出海藻糖在PD早期治療中的潛在價值。現(xiàn)有的PD治療僅能改善癥狀,并不能阻斷PD病理進(jìn)程,更談不上促進(jìn)疾病修復(fù)。項目組較早在蛋白質(zhì)聚集水平、細(xì)胞水平證實海藻糖可以改善PD病理蛋白的聚集,促進(jìn)異常聚集蛋白的降解;并首先在動物水平上證實海藻糖可以改善PD大鼠的病理和行為改變。海藻糖在自然界廣泛存在,這使得在PD高危人群中開展海藻糖的早期保護(hù)治療成為可能。相關(guān)研究得到Nature Medicine等雜志的引用。
項目組目前發(fā)表論著50余篇,英文論著40篇,研究成果多次發(fā)表在Brain、J Cereb Blood Flow Metab、Mol Neurobiol、Anal Chem、 Parkinsonism Relat Disord等著名國際學(xué)術(shù)期刊上。已累計開展PD及高危人群PET顯像1900例次,其中1000例次同時進(jìn)行了多巴胺能顯像和FDG顯像,將帕金森病的診斷率提高到93%以上,該技術(shù)已在國內(nèi)10余家醫(yī)院得到成熟應(yīng)用。項目組每年舉辦3次國家繼續(xù)教育學(xué)習(xí)班向全國20余個省市的學(xué)員推廣相關(guān)技術(shù)進(jìn)展,并于2016年舉辦中德PET/MR研討會進(jìn)行國際化推廣,促進(jìn)研究成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用。