无创脊髓电刺激治疗在四肢瘫痪患者手臂和手部功能恢复方面的突破性进展

无创脊髓电刺激治疗在四肢瘫痪患者手臂和手部功能恢复方面的突破性进展

脊髓损伤（SCI）破坏了大脑和脊髓区域之间的双向通信，而大脑和脊髓区域正是产生并调节重要神经功能的关键部位。当脊髓损伤发生在颈段时，往往会导致手臂和手部功能出现不可逆转的损伤。多项临床前研究表明，对相应的脊髓节段进行电刺激，可恢复受损的神经功能。

ARCEX是一种由小型刺激器组成的新型非侵入式装置，目前处于研究阶段。其通过导线与放置在脊髓受损部位附近皮肤上的电极相连，通过向脊髓输送电流的方式帮助SCI患者恢复手臂和手部功能。

多中心、前瞻性、单组开放性研究“利用LIFT系统提供无创脊髓电刺激（ARC疗法）对脊髓损伤患者上肢功能进行临床评估”（Up-LIFT试验，NCT04697472）于2021年1月8日启动，旨在评估ARCEX疗法在改善手臂和手部功能方面的安全性和有效性，并与单纯康复训练进行比较。近日，该试验的结果正式公布，于2024年5月20日发表在《Nature Medicine》（IF：58.7）上。

自2021年1月14日至2022年6月底，试验共纳入60名年龄在22~75岁之间的慢性颈椎SCI患者。所有患者在入组前均遭受了超过12个月的创伤性、非进行性颈椎损伤，损伤程度从轻度到重度不等（根据美国国家脊髓损伤协会制定的分级标准[ASIA]，为B、C、D级）。在试验过程中，所有患者均先接受了两个月的标准化康复训练，随后又继续接受两个月的康复训练配合ARCEX疗法。主要终点是评估严重不良事件（SAE）的发生率和治疗后上肢力量和功能改善的患者人数。次要有效性终点包括：ARCEX治疗相较于单纯康复治疗的应答率优势，以及从入组到单纯康复治疗结束之间vs从入组到ARCEX治疗结束之间的单个结局指标变化。次要安全性终点是试验中所有AE和SAE的发生率。

结果显示，根据GRASSP量表、国际脊髓损伤神经分类标准-上肢测量量表（ISNCSCI-UEMS）、上肢能力测试（CUE-T）等评估，72%（N=43）的患者在接受ARCEX治疗后，在上肢力量和功能两个维度上，分别至少有1项指标的提升达到了最小重要差异（MID）标准。同时，90%（N=54）的患者在这两个维度中至少有1项指标的提升幅度达到MID标准。

另一方面，尽管在前2个月康复期结束时，63%的患者上肢功能得到了改善——低于ARCEX治疗期后的72%（P=0.012），但更重要的是，单纯康复训练带来的改善主要是短期改善，大多发生在康复训练第1个月内，第2个月时进入平台期，且神经状况没有明显的改善。而在第3～4个月进行ARCEX治疗后，患者的功能表现和神经状况进一步大幅改善，包括上肢运动和感觉评分。这些结果也证实，康复训练尽管是改善慢性四肢瘫痪患者手臂和手部功能的一种方法，但并不会从根本上转变受损的神经功能。

除此之外，患者自我报告的问卷结果显示，ARCEX治疗后，患者的肌肉痉挛（p=0.009）、睡眠质量（p=0.025）、呼吸急促（p=0.04）和疼痛问题（p=0.04）得到改善，87%的患者报告生活质量得到提高。安全性方面，治疗期间没有发生与ARCEX疗法相关的不良事件。

综上，ARCEX疗法在改善SCI患者的上肢功能方面展现出了超越单纯康复治疗的效果，其安全性也得到了充分证实。

第一作者、美国华盛顿大学威尔神经中心研究员Chet Moritz博士表示，“试验结果远远超出了我们对ARCEX疗法50%的反应率的预期；仅仅两个月后，超过半数的Up-LIFT试验参与者在抓握力和夹持力方面取得了显著进步，他们现在可以举起满满一杯水，或是用叉子叉起食物。这给SCI患者和康复服务提供者带来了新的希望。”

通讯作者、瑞士洛桑联邦理工学院教授Gregoire Courtine博士表示“这是脊髓医学史上首次显示出改善四肢瘫痪者康复的安全性和有效性的研究成果。ARCEX有望在今年年底前进入美国市场，期待欧洲也能在不久的将来获批。”

Up-LIFT试验证实了ARCEX疗法在改善慢性颈椎SCI患者手部和手臂功能方面的安全性和有效性，未来需要探索相关疗效背后的直接和长期改善机制，以及研究刺激如何与结构化康复相互作用。一旦获得监管机构批准，该疗法将成为一种创新疗法，助力神经恢复，提升患者生活质量。另一方面，鉴于脊髓刺激对卒中和帕金森病后运动恢复的积极影响，ARCEX疗法预计也能在一系列神经系统疾病患者的康复方面发挥重要作用。

值得一提的是，临床前研究表明，在发生SCI后不久，残余神经元通路会迎来一个强化重组的机会窗口期，这种重组可促进神经系统的恢复。这个宝贵的窗口期在患者受伤后大约1年后关闭。因此，如果ARCEX在SCI后的早期阶段进行治疗，有望进一步增强神经功能的改善程度。但是，Up-LIFT试验并未探讨ARCEX的早期治疗潜力，希望上市后的分析或后续相关临床研究可以验证这一假设。

文章来源
Moritz C, Field-Fote EC, Tefertiller C, et al. Non-invasive spinal cord electrical stimulation for arm and hand function in chronic tetraplegia: a safety and efficacy trial.Nat Med. 2024;30(5):1276-1283. doi:10.1038/s41591-024-02940-9