吉训明院士团队|常压高浓度氧为卒中按下暂停键——安氧系列研究介绍

卒中又称中风,是脑血管急性闭塞或破裂所致,是危害我国成人健康的首位致死和致残性疾病。急性大血管闭塞后数小时(黄金时间窗)内介入取栓治疗,可使近一半患者恢复正常或保持生活自理能力,然而仍有约1/2患者预后不良。因此,研发有效的脑保护技术,缓解缺血脑组织损伤,进一步提高取栓治疗效果,降低中重度卒中患者残疾率和死亡率是世界关注的焦点。
急性缺血性卒中发生后,血流剧降导致 “缺血半暗带”——这部分尚可挽救的脑组织的体积随着时间延长迅速缩小。其病理关键是血流阻断导致的氧气与葡萄糖供应阻断,并迅速耗竭,导致血管神经坏死。值得注意的是,相对于缺乏葡萄糖而言,脑细胞对缺氧更为敏感。


一系列的基础与临床研究表明,常压高氧(NBO)疗法可有效提高缺血半暗带组织氧分压,保护缺血区脑血管和神经元,延缓脑组织的损伤进程,仿佛为缺血半暗带按下了“暂停键”,给卒中溶栓和取栓患者神经功能的进一步恢复带来新希望。由于NBO疗法使用简便、成本低廉且易于获取,展现出了巨大的临床应用推广潜力。
NBO的科研历程与临床突破
在脑卒中治疗领域,NBO(常压高浓度氧)疗法的研究由来已久。近二十年来,在吉训明教授的引领下,一支精锐的研究团队与国际顶尖专家携手,在脑保护的基础研究与临床转化领域深耕细作,其中NBO疗法更是成为重点攻关方向。得益于国家自然科学基金重点国际合作项目及国家重点研发计划等重大项目的支持,团队在NBO治疗脑卒中的基础机制探索、仪器设备转化及临床试验等方面取得了丰硕成果,累计发表30余篇高质量论文,见刊于《Nature》、《Neurology》、《Stroke》等国际权威医学期刊。
尤为引人注目的是,在长期的转化医学实践中,吉训明团队创新性地提出了"动态序贯脑保护"理论。这一理论突破了传统单一视角的局限,强调以血流再通为基础,全面关注缺血/再灌注全过程及神经血管单元(NVU)的整体保护。2019年,这一开创性理念在国际卒中防治圆桌会议(STAIR)上获得专家共识认可,为NBO疗法的深入研究提供了重要理论支撑。
为确证NBO疗法的临床应用价值,研究团队开展了一系列严谨的临床试验:通过剂量爬坡研究,系统评估了NBO的安全性和最佳使用剂量;OPENS-1研究则为NBO的早期有效性和安全性提供了有力证据。目前,旨在验证NBO在我国轻型卒中和基层医疗机构应用效果的OPENS-3研究(NBO联合静脉溶栓治疗脑卒中)正在稳步推进中。
近期,由吉训明院士领衔的全国多中心临床试验取得突破性进展,研究成果荣登国际顶级医学期刊《柳叶刀》。该研究证实,NBO联合取栓治疗急性大血管闭塞卒中患者具有显著疗效且安全性良好。研究纳入82例急性大血管闭塞卒中患者,结果显示:NBO组90天改良Rankin量表(mRS)评分显著优于对照组(OR=1.65);90天功能独立(mRS 0-2)比例提升16个百分点(58% vs 42%);两组严重不良事件(SAE)发生率无统计学差异(20% vs 23%)。这一里程碑式的研究为NBO在急性卒中治疗中的临床应用提供了强有力的循证依据,标志着我国在脑卒中治疗领域迈出了重要一步。
国际知名血管神经病学专家迪德里克·迪佩尔教授(Prof. Diederik Dippel)在同期的《柳叶刀》杂志发文,对OPENS-2研究给予了高度赞誉。作为曾主持MR CLEAN等多项优异表现表示充分肯定。他赞誉NBO研究为"卒中研究领域的一股清新之风",认为这一创新性研究为卒中治疗开辟了新的思路和方向。

安氧系列研究
OPENS-2 初步确认了NBO对卒中的脑保护作用,尤其是其能够“按下”缺血半暗带发展的“暂停键”。基于此,吉训明教授团队迅速启动了 Adjuvant Cerebroprotection using Normobaric Hyperoxia (AN-O2,安氧) 系列研究,旨在探索如何在真实世界场景下更有效地利用NBO改善缺血性卒中转诊患者的预后。 主要通过以下两个方面进行探索。
一、延长再通前给氧时间:脑组织缺血缺氧后,每延误30min,就会使患者减少12%的良好预后机会。造成这种情况,公认的原因之一就是血管再通延迟导致形成了较大的梗死核心,造成无法挽回的神经功能缺损。因此缺血性卒中急性期治疗关键之一在于如何在血管开通前维持和保护缺血半暗带,减少其向梗死核心转化。针对基层医院患者转诊至取栓中心的转运期间或基层医院患者等待上级医院取栓医师抵达几层医院进行会诊取栓的“时间空窗期”,早期应用NBO延缓缺血半暗带损伤,尽可能的保护缺血半暗带,为患者血管内治疗奠定更好的基础。
二、拓展应用场景:利用NBO疗法使用简便、成本低廉且易于获取的特点,可以覆盖院前急救(救护车)、基层转诊、会诊取栓等真实世界场景,解决我国卒中救治的地域不均衡问题:一线城市三甲医院具备快速取栓能力,而基层医院和偏远地区受限于技术、设备和人才短缺,患者从发病到接受有效治疗的平均时间延长至6-8小时以上(《中国卒中报告2022》)。安氧系列研究通过覆盖院前急救、基层转诊和会诊取栓三大场景,系统性弥补这一鸿沟。
基于以上考虑,吉训明院士团队开展了安氧系列研究:
安氧-转运研究 针对急性缺血性卒中高发和散发的分布特点展开。现实中,超过半数卒中患者首诊于不具备独立取栓能力的基层医院,在确诊大血管闭塞后再转运至上级医院进行取栓治疗,或等待上级医院的介入取栓专家急诊赶往赴基层医院进行“会诊取栓手术”。研究设想是,在患者转运或等待上级取栓专家会诊取栓过程中使用NBO,以延缓缺血半暗带向梗死核心转化,为挽救更多缺血脑组织争取更多时间。
安氧-救护车研究 则将NBO的干预时间点提前至救护车上,为疑似缺血性卒中的患者统一提供高流量吸氧。此研究旨在进一步夯实NBO在缺血性卒中患者中的安全性和有效性证据基础,并拓宽其应用边界,探索其在出血性卒中及类卒中情境下的使用安全性。期待通过系列研究,为 NBO广泛用于急性卒中的临床救治提供更加详实科学的支撑与指导。
安氧系列研究负责人刘岚教授专程赴美,与指导委员会成员麻省总院的Aneesh Singhal教授、波士顿大学的Thanh Nguyen教授、加州大学洛杉矶分校的Jeffery Saver教授、匹兹堡大学的Raul Nogueira教授等国际知名专家进行深入面对面交流。与此同时,吉训明院士多次组织指导委员会召开线上会议,细致研讨研究方案。经过长达8个月的反复打磨与优化,团队最终完成了两项研究共计近200页的详细研究方案(protocol),为后续研究奠定了坚实的科学基础。

刘岚教授与Saver教授(图左一)、刘岚教授与Nogueira教授(图左二)、指导委员会线上会议(图右一)
安氧研究不仅在更大样本量和更多场景下验证了OPENS-2的研究结果,还进一步探索如何结合实际患者的发病特点,尽早介入NBO治疗,以最大程度保护脑细胞,改善预后。安氧系列研究通过“时间窗前移、场景适配”两大策略,将NBO从单一的取栓辅助手段升级为贯穿卒中救治链的脑保护工具。其设计不仅基于严谨的转化医学证据,更直面我国卒中救治的痛点(如转诊延误),为全球卒中脑保护研究提供了“中国范式”。
从基础研究到临床应用,OPENS-2 和安氧系列研究正逐步绘制出卒中脑保护的完整图画,为我国每年350万卒中患者的健康带来新的希望。

安氧二级转运研究已入组分中心名单:


图一:研究开始两个月来的入组速度
安氧二级转运研究已完成伦理审批分中心名单:

安氧系列研究PI简介:

吉训明,中国工程院院士、中国医学科学院学部委员;首都医科大学副校长、北京脑重大疾病研究院院长、首都医科大学宣武医院卒中中心主任、神经病学博士生导师、主任医师、教授;担任国家卫生健康委百万减残工程专委会主任、互联网医疗诊治技术国家工程研究中心和国家卒中抢救中心主任、中国老龄健康促进工程专委会主任和国际适应医学会主席。
长期从事脑卒中防治与转化医学研究,专注于我国动脉和静脉性卒中发病机制、脑血流重建与神经保护研究。发现急性脑缺血的线粒体转移保护新机制,提出血管与神经联合保护新理论,创建远隔缺血适应防治脑卒中、常压高氧联合血管再通救治脑卒中和介入靶向低温脑保护等卒中续贯救治新技术体系。主持973、863、国家重点研发计划、军民融合重大项目和国家自然科学基金重大项目,在脑动脉和静脉卒中领域进行了系统创新性研究。成果以通讯作者发表于N Engl J Med、Lancet、Nature等期刊,被引18600余次,连续五年入选Elsevier中国高被引学者。获发明专利和软著等授权104项,国家科技进步二等奖2项、省部级科技进步一等奖4项、何梁何利基金科学与技术进步奖、吴阶平医学创新奖和全国创新争先奖。担任Brain Circulation、Neuroprotection、Conditioning Medicine等杂志主编。
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