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华山医院手外科徐文东教授、顾玉东院士团队,神经内科王坚教授团队分获2017年度上海市科技进步奖一等奖和三等奖

发布日期:2018-03-23

前排中间为手外科徐文东教授.jpg

前排中间为手外科徐文东教授

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神经内科王坚教授

3月23日,2017年度上海市科学技术奖励大会在上海展览中心友谊会堂召开,市委书记李强、市长应勇等领导出席并为获奖代表颁奖。华山医院手外科徐文东教授、顾玉东院士团队完成的项目《臂丛神经损伤及修复过程中的大脑功能重塑规律及新技术的转化研发和应用》荣获科技进步一等奖,神经内科王坚教授团队完成的项目《帕金森病早期的脑功能显像诊断、发病新机制及干预》荣获科技进步三等奖。

《臂丛神经损伤及修复过程中的大脑功能重塑规律及新技术的转化研发和应用》项目其他完成人包括:徐建光、郑谋雄、董震、周俊明、胡韶楠、沈云东、华续赟、邱彦群。

臂丛神经损伤可以造成一侧上肢完全瘫痪,是致残率最高的周围神经损伤之一。目前治疗水平只能重建“会动的手”,但要重建“灵巧有用的手”仍是世界难题。现有研究臂丛损伤修复的研究体系是脊髓→神经干→靶器官,这种理论应用对于修复单根神经、恢复单个动作、重建“会动的手”是有效的,但对于重建“灵巧有用的手”明显不够。该项目进行理论创新,将研究拓展到大脑,将大脑和周围作为一个整体,形成大脑→脊髓→神经干→靶器官的研究体系,并基于这个新的研究体系进行方法创新,研发中枢-周围联合治疗臂丛损伤的新手术和技术,诱导中枢和周围反馈形成良性脑重塑,最终重建“灵巧有用的手”。

该项目主要贡献包括:

1.首次发现臂丛损伤后大脑发生特殊变化,甚至影响到运动功能区与高级中枢的联系。臂丛损伤后除患肢原有运动功能区出现沉寂外,执行运动功能的核心脑区也发生异常,表现为一侧半球内初级运动区与辅助运动区间、两半球的运动中枢间的功能连接受到损害;甚至感觉运动网络与相关的工作记忆、执行控制等高级中枢网络的联系也发生下降。这是首次发现外周的臂丛损伤可以逆行引起中枢运动功能网络出现大范围异常。

2. 首次发现臂丛修复后影响功能恢复的关键中枢机制。对手术修复后的脑重塑规律进行了系列研究,证实了臂丛修复后运动中枢功能逐渐恢复,恢复程度与上肢功能恢复呈正相关;另外,大脑的运动网络也发生重塑,来自对侧半球运动中枢的抑制作用逆转为兴奋作用、以激活原有沉寂运动功能区的恢复。大脑会通过重塑、甚至以一种跨两半球的功能重塑来激活沉寂的原有运动功能区,激活的程度与功能恢复密切相关。而这一过程是功能恢复的关键!据此在国际上首次提出原有沉寂的运动功能区能否再次激活是功能恢复的关键。

3. 基于新的“大脑→脊髓→神经干→靶器官”的理论体系,转化开发出中枢-周围联合互动的针对性治疗新手术和技术,并形成指南。开发出促进良性脑重塑的新的多组神经移位手术方式,以无创经颅磁刺激的中枢刺激方法调整皮层兴奋性,促进神经移位术(如膈神经端侧移位术)后恢复困难的原有沉寂运动功能区再激活;采用中枢-周围联合磁电刺激方法改善中枢的不良脑重塑。上述方法联合应用,重建“灵巧有用的手”。

该项目根据新的理论体系,提出新的治疗指南。多组神经移位术后运动(≥M3)、感觉(≥S3)功能恢复有效率达70%以上,中枢-周围联合干预后灼性神经痛缓解率60%、疼痛量表VAS评分平均下降约35%。这些已被国际权威教科书收入,得到国际同行高度评价。项目发表SCI论文25篇,在国际大型学术会议上发言交流9次。举办国家级学习班和国际臂丛研讨会5-6次/年,累计学员超过1000名。成果国内应用于10个省和直辖市、13家单位。取得显著社会效益。

《帕金森病早期的脑功能显像诊断、发病新机制及干预》项目其他完成人包括:左传涛、肖保国、吴平、邬剑军、于欢、葛璟洁等。

帕金森病(PD)是全球第二大神经系统退行性疾病,随着人口的老龄化,该病给经济和社会带来的负担日益沉重。由于起病隐匿,大部分患者在出现临床症状时,黑质多巴胺能神经元已大量丢失,错过了神经保护和修复的早期时机。因此,对早期PD患者进行有效的诊断,探索疾病早期的致病机制,开展早期的干预意义重大。2005-2015年,该项目组在多项国家级及省部级课题的支持下,围绕早期帕金森病的诊断、发病机制及干预展开了多角度、全方位的研究,取得了一系列创新性的突破和成果。

该项目主要贡献包括:

1.发现PD及前驱期独特的脑代谢模式。利用18F-FDG PET显像,项目组首次报道了国人帕金森病相关脑代谢网络模式(PDRP),发现PDRP在PD早期即可出现。在对PD前驱期人群,即快动眼睡眠期行为障碍(RBD)患者进行显像后,项目组首次在国际上提出RBD相关脑代谢网络模式(RBDRP),并结合PDRP等指标,使得更早地在前驱期预判PD转化风险成为可能。

2. 经鼻通路构建疾病模型,证实早期帕金森病炎性致病新机制。项目组以“嗅觉减退与PD存在相关性”作为切入点探索早期帕金森病致病新机制,首次利用经鼻滴注脂多糖(LPS)构建PD动物模型,揭示了纹状体内活化的小胶质细胞介导局部的炎症反应、攻击多巴胺能神经元致病的机制,并用多种抗炎化合物(如海藻糖、法舒地尔、长春西汀等)干预PD模型加以证实。为帕金森病的病因及发病机制探索开拓了新的思路。

3.提出海藻糖在PD早期治疗中的潜在价值。现有的PD治疗仅能改善症状,并不能阻断PD病理进程,更谈不上促进疾病修复。项目组较早在蛋白质聚集水平、细胞水平证实海藻糖可以改善PD病理蛋白的聚集,促进异常聚集蛋白的降解;并首先在动物水平上证实海藻糖可以改善PD大鼠的病理和行为改变。海藻糖在自然界广泛存在,这使得在PD高危人群中开展海藻糖的早期保护治疗成为可能。相关研究得到Nature Medicine等杂志的引用。

项目组目前发表论著50余篇,英文论著40篇,研究成果多次发表在Brain、J Cereb Blood Flow Metab、Mol Neurobiol、Anal Chem、 Parkinsonism Relat Disord等著名国际学术期刊上。已累计开展PD及高危人群PET显像1900例次,其中1000例次同时进行了多巴胺能显像和FDG显像,将帕金森病的诊断率提高到93%以上,该技术已在国内10余家医院得到成熟应用。项目组每年举办3次国家继续教育学习班向全国20余个省市的学员推广相关技术进展,并于2016年举办中德PET/MR研讨会进行国际化推广,促进研究成果的转化应用。