A型肉毒素對(duì)病理性瘢痕的防治機(jī)制研究進(jìn)展

李翠(綜述)，羅斌杰，紀(jì)賡(審校)

病理性瘢痕組織學(xué)上以成纖維細(xì)胞過(guò)度增生和細(xì)胞外膠原纖維大量沉積為主要特點(diǎn)，臨床上指具有瘙癢或疼痛、可造成明顯功能障礙、嚴(yán)重影響外觀，且往往需要進(jìn)一步處理的瘢痕類型，包括增生性瘢痕(HS)與瘢痕疙瘩(keloids)。目前針對(duì)病理性瘢痕的防治方法眾多，手術(shù)切除、加壓治療、硅膠制劑、藥物、放射治療等傳統(tǒng)方法效果顯著；新型治療方法如激光、自體脂肪移植、免疫療法、基因療法等亦具有較好的防治作用[1]。

1 肉毒素概述

肉毒素(botulinum toxin，BT)是由肉毒桿菌在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中產(chǎn)生的外毒素，主要包括A、B、C(C1、C2)、D、E、F、G 7個(gè)血清型；由于不同血清型肉毒素的毒力和靶向作用物質(zhì)不同，目前僅有A、B兩型可作為藥物使用。BTXA理化性質(zhì)穩(wěn)定、毒力強(qiáng)、易于生產(chǎn),故其是用于科研與臨床的主要類型。BTXA的經(jīng)典作用機(jī)制為：特異性地作用于周圍膽堿能運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的突出前膜，通過(guò)(1)與突觸外膜受體結(jié)合形成復(fù)合體；(2)吞飲復(fù)合體進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)；(3)裂解前膜上SNARE(soluble NSF—attachment protein receptor)蛋白；(4)抑制乙酰膽堿的量子式釋放等一系列過(guò)程，從而減少突觸間隙乙酰膽堿含量，達(dá)到降低肌張力，緩解肌痙攣等治療效果。并且，BTXA在作用過(guò)程中對(duì)神經(jīng)、肌肉的傳導(dǎo)性和興奮性未產(chǎn)生損害，僅暫時(shí)抑制了乙酰膽堿的釋放，通常3～6個(gè)月后神經(jīng)細(xì)胞可芽生出新的神經(jīng)軸突，形成新的神經(jīng)肌肉連接，肌肉便又可恢復(fù)其收縮功能[2]。表明BTXA改善肌肉收縮的作用具有較短的時(shí)效性，臨床上常需要定期反復(fù)使用。

BTXA主要作為神經(jīng)松弛劑而被應(yīng)用于治療各種肌肉痙攣性疾病，如眼瞼痙攣、喉痙攣、神經(jīng)原性膀胱痙攣、肛門痙攣、抽搐、震顫等。隨著研究的不斷深入，部分學(xué)者發(fā)現(xiàn)，BTXA在防治瘢痕、緩解慢性疼痛、治療腋臭或多汗癥等方面亦具有良好的效果，并指出這與BTXA可減小切口張力、抑制成纖維細(xì)胞增殖、抑制P物質(zhì)(substance P，SP)的釋放、減少腺體分泌等作用機(jī)制有關(guān)[3-6]。

2 BTXA對(duì)病理性瘢痕的防治效果

在病理性瘢痕的防治過(guò)程中，局部注射BTXA具有創(chuàng)傷小、操作簡(jiǎn)單、不良反應(yīng)小等優(yōu)點(diǎn)。在部分研究顯示，BTXA對(duì)減輕早期增生性瘢痕的癢痛癥狀、抑制瘢痕攣縮、促進(jìn)瘢痕軟化等方面效果顯著。

2.1 BTXA對(duì)增生性瘢痕的預(yù)防作用 BTXA用于預(yù)防瘢痕的研究應(yīng)用已有近二十年歷史，在2000年，Gassner等[7]在靈長(zhǎng)類動(dòng)物中所進(jìn)行的一項(xiàng)隨機(jī)、雙盲、對(duì)照實(shí)驗(yàn)中指出，傷口內(nèi)單一注射BTXA可有效改善長(zhǎng)尾獼猴額部瘢痕的外觀，如高度、長(zhǎng)度、色澤等；并指出這可能與BTXA作用于皮下肌肉，通過(guò)化學(xué)固定的作用減小切口張力有關(guān)。在Hu等[8]進(jìn)行的一項(xiàng)前瞻性、隨機(jī)、雙盲、自身對(duì)照研究結(jié)果顯示，較生理鹽水注射側(cè)而言，BTXA注射的一側(cè)瘢痕更窄，外觀更不明顯；并且所有患者均無(wú)明顯不良反應(yīng)。除此之外，部分學(xué)者分別對(duì)甲狀腺術(shù)后切口、內(nèi)眥贅皮術(shù)后切口進(jìn)行了類似的研究，結(jié)果均表明，注射BTXA可有效抑制瘢痕形成，明顯提高患者滿意度[3，9]。結(jié)合上述研究結(jié)果表明，早期在傷口或術(shù)后切口內(nèi)注射BTXA可有效縮小新生瘢痕的寬度，改善瘢痕的整體外觀。

2.2 BTXA對(duì)增生性瘢痕的治療作用 較生理性瘢痕而言，增生性瘢痕的瘢痕組織高于皮膚表面且形狀不規(guī)則，可有局部增厚變硬伴過(guò)度角化、潰瘍、攣縮等臨床表現(xiàn)；在增生性瘢痕的增生期，患者還有局部皮膚發(fā)紅、瘙癢、疼痛等明顯不適。Elhefnaw等[10]針對(duì)BTXA治療增生性瘢痕這一方案進(jìn)行了前瞻性臨床試驗(yàn)，選取20例患有增生性瘢痕至少1年的患者，每個(gè)月向瘢痕內(nèi)注射1次BTXA(注射濃度：5 IU/0.1 ml，注射劑量：2.5 IU/cm3，最大劑量≤100 IU/次)，連續(xù)注射3個(gè)月，隨訪6個(gè)月后對(duì)比評(píng)價(jià)患者治療前后瘢痕變化情況，結(jié)果顯示所有患者的瘢痕外觀、質(zhì)地較前明顯改善，皮膚發(fā)紅、瘙癢癥狀亦較前減輕，患者滿意度明顯提高，且所有患者無(wú)明顯不良反應(yīng)。

2.3 BTXA對(duì)瘢痕疙瘩的治療作用 瘢痕疙瘩又被稱為“蟹足腫”或“瘢痕瘤”，其可被視為一種皮膚纖維組織腫瘤，臨床表現(xiàn)為高出皮面的暗紫色質(zhì)硬腫塊，常伴有持久性瘙癢與疼痛感；其還具有增生能力強(qiáng)、侵襲性強(qiáng)、擴(kuò)張性強(qiáng)、易復(fù)發(fā)的特點(diǎn)。2009年，國(guó)內(nèi)研究者首次將BTXA用于治療瘢痕疙瘩，研究對(duì)象為12例有瘢痕疙瘩患者，在BTXA注射治療后，所有患者的瘢痕疙瘩較治療前明顯縮小、變平，且在1年的隨訪期內(nèi)，所有患者無(wú)復(fù)發(fā)跡象[11]。Shaarawy等[12]將BTXA和曲安奈德對(duì)瘢痕疙瘩治療效果進(jìn)行對(duì)比研究指出，BTXA和曲安奈德均可縮小瘢痕的體積，軟化瘢痕質(zhì)地，并且BTXA可更明顯改善患者瘢痕瘙癢、疼痛癥狀。

3 BTXA聯(lián)合其他藥物對(duì)病理性瘢痕的作用

目前應(yīng)用于病理性瘢痕的注射治療藥物主要有BTXA、皮質(zhì)類固醇(包括地塞米松和曲安奈德)、維拉帕米和5-氟尿嘧啶(5-FU)等，由于單種藥物治療的局限性，目前研究者更傾向于聯(lián)合使用不同藥物治療病理性瘢痕。Sun等[13]綜合近年來(lái)部分研究進(jìn)行的Meta分析結(jié)果亦表明，相較于單種藥物或其他藥物聯(lián)合注射而言，BTXA聯(lián)合皮質(zhì)類固醇注射對(duì)病理性瘢痕具有更好的治療效果。然而，另一項(xiàng)隨機(jī)雙盲對(duì)照研究指出，與單用曲安奈德相比，BTXA和曲安奈德聯(lián)合治療組對(duì)瘢痕疙瘩高度、柔韌性和色素沉著評(píng)分方面無(wú)顯著性差異，但BTXA的加入能顯著改善疼痛和瘙癢癥狀[14]。這也可能與作者隨訪時(shí)間較短(僅1個(gè)月)有關(guān)。

另外，考慮到間充質(zhì)干細(xì)胞(Mesenchymal stem cells，MSCs)具有改變成纖維細(xì)胞骨架，抑制增生性瘢痕形成等作用，有學(xué)者通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物模型對(duì)比研究間充質(zhì)干細(xì)胞條件培養(yǎng)液或BTXA單獨(dú)給藥以及二者聯(lián)合給藥方案對(duì)增生型瘢痕的治療作用[15]，結(jié)果顯示：聯(lián)合方案可降低增生性瘢痕中成纖維細(xì)胞Ⅰ型膠原、Ⅲ型膠原和α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-SMA)的mRNA和蛋白水平，降低成纖維細(xì)胞增殖活性，增加細(xì)胞凋亡，顯著改善膠原纖維的排列，減少膠原沉積，抑制成纖維細(xì)胞的收縮能力，對(duì)瘢痕的治療產(chǎn)生積極作用。這一結(jié)果為BTXA防治病理性瘢痕提供了新的思路。

4 BTXA防治病理性瘢痕的可能機(jī)制

BTXA在病理性瘢痕的預(yù)防與治療方面取得了一定的效果，但其具體作用機(jī)制尚未完全闡明，就目前研究來(lái)看，主要涉及如下幾個(gè)方面：

4.1 減小切口張力 切口邊緣張力大小是決定瘢痕最終外觀的主要因素，當(dāng)切口垂直于人體皮膚張力線時(shí)，皮下肌肉收縮對(duì)切口產(chǎn)生持續(xù)的機(jī)械牽拉作用，使得切口兩側(cè)張力則明顯增大，最終導(dǎo)致瘢痕的發(fā)生率升高，瘢痕寬度變寬。我們已經(jīng)知道BTXA可抑制乙酰膽堿釋放，引起肌肉暫時(shí)性松弛麻痹。在瘢痕形成過(guò)程中，切口周圍張力的持續(xù)作用可刺激炎性反應(yīng)、增加成纖維細(xì)胞的遷移并抑制其凋亡，最終導(dǎo)致增生性瘢痕的形成。但當(dāng)BTXA作用于切口周圍后，切口周圍張力降低，進(jìn)而直接或間接地抑制組織纖維化和嚴(yán)重瘢痕形成[16]。基于此機(jī)制，眾多學(xué)者將BTXA應(yīng)用于切口或傷口內(nèi)以預(yù)防瘢痕形成，均取得了良好的效果[5，8-9]。

4.2 抑制成纖維細(xì)胞增殖、分化，促進(jìn)其凋亡 成纖維細(xì)胞是創(chuàng)面修復(fù)的主要細(xì)胞，當(dāng)機(jī)體受到損傷時(shí)，其可迅速活化、增殖、合成膠原以修復(fù)創(chuàng)面；同時(shí)，當(dāng)成纖維細(xì)胞功能異常時(shí)，則可導(dǎo)致病理性瘢痕的出現(xiàn)。體外研究顯示，經(jīng)BTXA作用后的瘢痕組織內(nèi)可見(jiàn)膠原含量減少，G0～G1期的成纖維細(xì)胞數(shù)量明顯增加，而在G2、S、M期的細(xì)胞數(shù)量則明顯減少[17]。經(jīng)BTXA作用后的瘢痕組織內(nèi)可見(jiàn)膠原含量減少，G0～G1期的成纖維細(xì)胞數(shù)量明顯增加，而在G2、S、M期的細(xì)胞數(shù)量則明顯減少；部分研究亦顯示，與對(duì)照組相比，經(jīng)BTXA處理后的成纖維細(xì)胞活力降低、數(shù)量明顯減少；電鏡下觀察BTXA處理后的成纖維細(xì)胞，見(jiàn)部分細(xì)胞的胞膜皺縮、胞核固縮壞死并呈凋亡狀態(tài)；并且BTXA對(duì)成纖維細(xì)胞周期的改變還隨著B(niǎo)TXA濃度的升高和作用時(shí)間的延長(zhǎng)而進(jìn)一步增強(qiáng)[18-19]。總的來(lái)看，BTXA可抑制成纖維細(xì)胞的增殖，促進(jìn)其凋亡，減少膠原合成，從而起到防治瘢痕的作用。

4.3 減少細(xì)胞外膠原含量 膠原是細(xì)胞外基質(zhì)的主要組成成分，參與構(gòu)成真皮結(jié)構(gòu)骨架，為皮膚或瘢痕組織提供張力的作用。在病理性瘢痕中，Ⅲ型膠原的含量以及Ⅲ型與Ⅰ型膠原的比例明顯增高。在以增生性瘢痕為作用對(duì)象的研究中，BTXA可顯著減少Ⅰ型和Ⅲ型膠原合成，但僅對(duì)I型膠原有顯著影響。而在瘢痕疙瘩的研究中，Ⅰ型膠原轉(zhuǎn)錄則保持不變，Ⅲ型膠原轉(zhuǎn)錄降低[20-21]。Hao等[17]進(jìn)行的體外實(shí)驗(yàn)顯示，BTXA處理后，瘢痕疙瘩成纖維細(xì)胞TGF-β1和MMP-9蛋白的表達(dá)隨BTXA劑量的增加而逐漸下降，而MMP-1和MMP-2則表達(dá)增強(qiáng)；由此推測(cè)BTXA通過(guò)抑制TGF-β1的表達(dá)，促進(jìn)瘢痕疙瘩中MMP-1、MMP-2的表達(dá)及細(xì)胞外基質(zhì)的降解，促進(jìn)瘢痕愈合。綜上來(lái)看，BTXA對(duì)瘢痕膠原含量的影響可能與增生性瘢痕和瘢痕疙瘩自身膠原種類與降解的比例等有關(guān)，而其中具體機(jī)制目前尚未明確。

4.4 抑制α-平滑肌肌動(dòng)蛋白與肌球蛋白Ⅱ的表達(dá) α-平滑肌肌動(dòng)蛋白(α-smooth muscle actin，α-SMA)表達(dá)增強(qiáng)是成纖維細(xì)胞向肌成纖維轉(zhuǎn)化的重要特點(diǎn)，并且α-SMA含量越多，肌成纖維細(xì)胞的收縮能力越強(qiáng)；肌球蛋白Ⅱ則是構(gòu)成細(xì)胞骨架微絲的主要成分，參與細(xì)胞的變形、黏附和收縮等過(guò)程。在瘢痕修復(fù)過(guò)程中，機(jī)體通過(guò)調(diào)節(jié)局部因子如TGF-β1的含量，進(jìn)一步誘導(dǎo)α-SMA與肌球蛋白Ⅱ的表達(dá)，從而引起傷口收縮；這種收縮作用的持續(xù)過(guò)度存在是導(dǎo)致瘢痕攣縮的重要原因[22]。一項(xiàng)研究顯示，BTXA處理后的瘢痕內(nèi)，α-SMA與肌球蛋白Ⅱ較對(duì)照組明顯減少，并且這種抑制作用與BTXA的濃度成正相關(guān)[19]。這在一定程度上解釋了BTXA對(duì)防治瘢痕攣縮的分子機(jī)制，但其中具體調(diào)節(jié)機(jī)制，以及BTXA的適宜濃度范圍尚有待進(jìn)一步探索。

4.5 減少P物質(zhì)、降鈣素基因相關(guān)肽在創(chuàng)面愈合過(guò)程中的釋放 BTXA不僅可改善瘢痕外觀，而且可有效改善瘢痕頑固性痛癢癥狀。SP和降鈣素基因相關(guān)肽(calcitonin gene-related peptide，CGRP)是來(lái)自周圍感覺(jué)神經(jīng)末梢的感覺(jué)神經(jīng)肽，不僅可傳遞痛感覺(jué)，還可刺激內(nèi)皮細(xì)胞、動(dòng)脈平滑肌細(xì)胞和皮膚成纖維細(xì)胞增殖；同時(shí)，SP還可與血小板、肥大細(xì)胞上的神經(jīng)激肽受體結(jié)合，引起5-HT、組胺的釋放，從而刺激相鄰神經(jīng)末梢，引起痛癢感覺(jué)[23]。血漿酶免疫分析顯示，增生型瘢痕患者真皮內(nèi)CGRP、SP的基礎(chǔ)水平顯著升高，并且患者癢痛感覺(jué)與二者的含量具有顯著相關(guān)性[5]。另外在動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，予以BTXA注射的瘢痕組織內(nèi)，SP、CGRP、TGF-β1等含量減少。綜合相關(guān)研究提示BTXA可通過(guò)減少上述神經(jīng)肽的含量，從而起到緩解患者癢痛癥狀的作用。

5 結(jié) 語(yǔ)

綜合大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)與臨床研究表明，BTXA對(duì)預(yù)防瘢痕形成、軟化瘢痕組織、改善瘢痕患者頑固性痛癢等方面具有較好的治療效果。但BTXA防治瘢痕的實(shí)際臨床應(yīng)用與具體機(jī)制目前尚無(wú)統(tǒng)一定論。就基礎(chǔ)研究來(lái)看，BTXA對(duì)成纖維細(xì)胞周期調(diào)節(jié)方式、膠原的合成與降解途徑、相關(guān)生長(zhǎng)因子釋放等多個(gè)方面的作用，仍有待進(jìn)一步探究。就臨床應(yīng)用來(lái)看，BTXA的應(yīng)用范圍、注射劑量與時(shí)間、具體療效及安全性等方面，亦需要大量的對(duì)比研究。隨著研究的繼續(xù)深入，BTXA有望成為瘢痕防治的重要手段之一。