DL-3-正丁基邻苯二甲酰亚胺对动脉粥样硬化狭窄导致的大脑低灌注的影响：一项多中心、双盲、随机对照的初步试验

《CNS Drugs》：Effect of DL-3-n-Butylphthalide on Cerebral Hypoperfusion Due to Atherosclerotic Stenosis: A Multicenter, Double-Blind, Randomized Controlled, Preliminary Trial

　　**摘要**
**背景**
当再血管化不适用时，增强侧支循环是改善脑灌注不足的另一种方法。先前的研究表明，DL-3-n-丁基邻苯二甲酸酯（NBP）能够增强脑侧支循环并改善脑血流量（CBF）。本研究的目的是探讨NBP对颈内动脉系统动脉粥样硬化狭窄导致的脑血流动力学障碍的影响。

**方法**
这是一项双盲、安慰剂对照的随机临床试验，于2022年1月14日至2024年4月11日在38家中国医院进行。符合条件的参与者年龄在35至85岁之间，单侧颈内动脉或大脑中动脉狭窄程度≥70%，伴有脑灌注不足且近期无脑缺血事件。患者以1:1的比例随机分配到接受每日600毫克NBP的治疗组或接受无效剂量NBP的安慰剂组，持续4周。通过计算机断层扫描灌注技术评估脑灌注情况。将基线至12周的脑灌注变化程度分为改善、稳定和恶化三种情况。主要疗效指标是CBF改善的患者比例。

**结果**
在485名入选患者（中位年龄63岁，66.6%为男性）中，244人被分配到NBP组，241人被分配到安慰剂组。随访结束时，NBP组有204人、安慰剂组有212人完成了第二次脑灌注检查。NBP组中有113人（55.4%）的狭窄区域CBF得到改善，而安慰剂组中有93人（43.9%）的狭窄区域CBF得到改善（风险比1.32；95%置信区间1.08–1.61；p=0.006）。

**结论**
对于颈内动脉系统动脉粥样硬化狭窄引起的脑灌注不足，NBP治疗使CBF改善的患者比例高于安慰剂组。

**试验注册**
chictr.org.cn: ChiCTR2100053112

**关键点**
由于大动脉粥样硬化导致的脑血流动力学障碍可预测缺血性中风和中风复发，但并非所有患者都适合进行再血管化治疗。在这项临床试验中，包括单侧严重动脉粥样硬化狭窄引起的脑灌注不足患者，4周的DL-3-n-丁基邻苯二甲酸酯治疗使狭窄区域的脑血流量改善比例高于安慰剂组。DL-3-n-丁基邻苯二甲酸酯是一种从Apium graveolens合成的衍生物，可通过增强脑侧支循环来改善动脉粥样硬化狭窄引起的脑灌注不足。

**1. 引言**
大动脉粥样硬化（LAA）是全球缺血性中风和中风复发的主要原因[1, 2]。血流动力学受损可预测慢性颈动脉或大脑中动脉狭窄或闭塞患者的复发性缺血性中风[3]。颅内和颅外动脉粥样硬化狭窄引起的血流动力学障碍可能导致缺血性梗死（由于灌注不足）或微栓清除障碍导致的动脉间栓塞性梗死[4]。此外，LAA引起的慢性脑灌注不足（CCH）与神经认知障碍的发展和进展有关[5]。虽然再血管化是通过扩大管腔直径来恢复正常脑灌注的直接方法，但它并不适用于所有患者[6, 7]。对于颅外狭窄，17%的有症状颈动脉狭窄患者因手术风险高而不适合进行颈动脉内膜切除术（CEA）或颈动脉支架植入术（CAS）[8]。对于颅内狭窄，现行指南不推荐将经皮腔内血管成形术和支架植入术（PTAS）或外科搭桥术作为一线治疗方法[9, 10]。然而，狭窄远端的脑灌注不仅取决于狭窄血管的通畅性，还取决于侧支循环——这是另一种可调节的灌注不足改善目标[11]。重要的是，目前尚无经批准的治疗药物能够通过增强侧支循环来降低缺血性中风的风险[12]。DL-3-n-丁基邻苯二甲酸酯（NBP）作为一种从Apium graveolens合成的衍生物，因其多方面的神经保护作用而被批准用于急性缺血性中风（AIS）的治疗[13]。多项动物实验表明，NBP可以增加微血管数量，重建微循环，并增强缺血区域的侧支循环和灌注[14, 15]。我们的初步研究表明，NBP可以改善无近期AIS患者的颈动脉系统动脉粥样硬化狭窄引起的CBF障碍[19]。然而，这一发现需要进一步验证，因为之前的研究均为单中心且样本量较小。

**2. 方法**
**2.1 研究设计**
BUTCH试验是一项双盲、安慰剂对照的随机临床试验，在中国的38家医院进行，并在中国临床试验注册库（http://www.chictr.org.cn）中注册，注册号为ChiCTR2100053112。指导委员会负责试验的设计和实施以及结果分析。数据和安全监测委员会（DSMB）监督试验并定期评估安全结果。试验中心和研究人员的信息列在在线补充材料（OSM）表S1中。试验方案的具体细节在已发表的方案中提供[20]。该试验方案获得了中国人民解放军空军医疗中心的机构审查委员会的批准，并遵循了《赫尔辛基宣言》和良好临床实践指南。所有患者或法定授权代表在入组前均提供了书面知情同意书。

**2.2 参与者的纳入/排除标准**
符合条件的参与者年龄在35至85岁之间；单侧颈内动脉或大脑中动脉（MCA）狭窄程度≥70%；同侧MCA区域存在脑灌注不足；过去2周内未发生过短暂性脑缺血发作（TIA）或缺血性中风；患者或代理人提供了签署的知情同意书。排除标准包括：（1）对侧颈内动脉或MCA M1段狭窄程度≥50%或闭塞；（2）双侧颈动脉或无名动脉狭窄程度≥50%；（3）希望接受CAS、CEA或其他再血管化手术；（4）CT或MRI显示MCA两个区域均有≥10毫米的梗死；（5）其他影响脑灌注的脑部疾病（如感染、变性、脱髓鞘、肿瘤或创伤）；（6）过去30天内接受过NBP或血管扩张治疗；（7）孕妇或哺乳期妇女；（8）患有严重的心脏、肺部、消化系统或肿瘤疾病，预期寿命≤6个月；（9）血清肌酐≥140 μmol/L或转氨酶≥正常上限的三倍；（10）脑狭窄由动脉粥样硬化以外的原因引起（如动脉夹层、血管炎或 moyamoya 病）；（11）对NBP或Apium graveolens过敏；（12）过去3个月内参与过其他临床研究；（13）其他不适合纳入的情况。

**2.3 随机化和盲法**
符合条件的患者以1:1的比例随机分配到NBP组或安慰剂组。每个药物包上都标有与计算机生成的随机列表相对应的序列号。患者按顺序被分配到参与研究的各个站点，药物管理员根据编号从低到高分配药物包。所有药物包外观和气味相同，因为安慰剂被设计为低剂量且无效剂量。患者、研究人员和药物管理员对药物分配情况不知情。

**2.4 干预措施**
NBP组患者每天口服200毫克NBP，共3次。由于NBP具有植物气味，安慰剂被设计为低剂量且无效剂量，以确保试验的双盲性。根据先前的研究，无效应水平（NOEL）定义为最大推荐治疗剂量（MRTD）/10[21]。由于NBP的MRTD为200毫克，因此假设20毫克为NOEL。实际上，20毫克NBP与200毫克NBP在气味上无法区分。因此，安慰剂组患者每天也口服20毫克NBP，共3次。两组患者在接受标准长期医疗护理的同时，均接受了4周的治疗[1]。然而，本试验禁止使用任何可能导致体积膨胀、血管扩张或诱发高血压的药物。由于先前的研究表明NBP在停药后仍能持续改善脑动脉狭窄患者的脑灌注不足[19]，因此在12周时进行了第二次脑灌注检查。随访期间还记录了脑缺血事件（包括TIA和缺血性中风）和药物不良反应。

**2.5 影像学评估**
脑动脉狭窄通过磁共振血管造影（MRA）、计算机断层扫描血管造影（CTA）或数字减影血管造影（DSA）进行评估。颅外动脉狭窄程度根据北美症状性颈动脉内膜切除术试验（NASCET）标准计算，颅内动脉狭窄程度根据华法林-阿司匹林症状性颅内疾病（WASID）指南计算。脑灌注通过计算机断层扫描灌注（CTP）进行评估。CTP需要在同一设备、使用相同软件和同一成像技师的操作下完成。在狭窄区域和镜像MCA区域绘制感兴趣区域（ROIs）。在绘制ROIs时，尽量避免包含脑梗死、钙化、大血管通道和脑室的区域。同一患者的基线CTP和随访CTP之间的ROI形状、位置和大小应尽可能一致。脑灌注参数包括CBF、脑血容量（CBV）、平均通过时间（MTT）和达峰时间（TTP）。通过比较狭窄区域与镜像区域的参数比值来进行脑灌注标准化和数据分析，这些比值分别称为相对CBF（rCBF）、相对CBV（rCBV）、相对MTT（rMTT）和相对TTP（rTTP）。考虑到脑灌注不足时CBF和CBV会降低，MTT和TTP会升高，因此rCBF的计算公式为（CBF狭窄/CBF镜像）× 100%，rCBV为（CBV狭窄/CBV镜像）× 100%，rMTT为（MTT镜像/MTT狭窄）× 100%，rTTP为（TTP镜像/TTP狭窄）× 100%。在正常受试者中，左右脑灌注的变异性不超过10%[22]。因此，本试验中将脑灌注不足定义为rCBF ≤ 90%。

所有神经影像数据通过网站上传或通过硬盘收集并存储在试验影像中心。两名独立的神经放射科医生负责监控每个中心收集的所有影像数据，确认基线影像数据符合纳入和排除标准，并验证随访CTP的有效性。任何分歧都由第三位神经放射科医生决定。2.6 结果 治疗反应的CBF（脑血流量）变化程度根据12周时的rCBF（平均脑血流量）与基线rCBF的比率被分为改善、稳定和恶化。重复扫描的变异性为±10%，患者内部和观察者内部的差异也在10%的范围内[22, 23]。之前的一项研究使用10%的变化作为脑灌注受损的阈值[24]。因此，CBF改善定义为rCBFafter/rCBFbefore ?1 ≥ 10%，CBF恶化定义为rCBFafter/rCBFbefore ?1 ≤ ?10%。此外，CBF稳定定义为?10% < rCBFafter/rCBFbefore ?1 < 10%。主要疗效结果是12周时达到CBF改善的患者百分比。CBV（脑血容量）、MTT（平均通过时间）和TTP（到达峰值时间）变化的相应程度也根据12周时的值与基线的比率被分为改善、稳定和恶化。次要结果包括达到CBV/MTT/TTP改善的患者百分比。此外，每个患者从基线到12周的rCBF、rCBV、rMTT和rTTP的绝对变化值也被纳入次要结果。次要结果还包括12周时狭窄MCA区域和任何区域的脑缺血事件发生率，这些事件通过CT或MRI得到确认。安全结果包括12周随访期间所有不良事件和严重不良事件（SAEs）的发生率。2.7 统计分析 之前的研究表明，标准医学治疗大约使30%的MCA狭窄患者CBF得到改善[25]。NBP治疗在颈动脉狭窄和脑灌注不足的患者中使CBF改善的百分比比安慰剂高15%[19]。假设功效为90%，α水平为0.05（双侧），总体退出率为20%，最终目标样本量估计为480名患者（每个治疗组240名患者）。分析计划是预先指定的。意向治疗人群定义为所有随机化的患者，修正后的意向治疗人群包括完成随访CTP（计算机断层扫描）评估的患者。主要疗效结果和所有基于CTP的结果都在修正后的意向治疗人群中进行分析。脑缺血事件和安全结果的分析在意向治疗人群中进行。在敏感性分析中，使用比率插补和多重插补处理意向治疗人群中主要结果的缺失数据。比率插补表明，CBF变化程度的缺失数据是通过具有有效CBF数据的患者中CBF改善、稳定和恶化的比率来预测的。主要结果的亚组分析基于年龄（<60岁或≥60岁）、性别、高血压、糖尿病、高胆固醇血症、超重和肥胖（体重指数≥24 kg/m2）、服用他汀类药物、既往脑缺血事件（包括TIA和缺血性中风）、狭窄位置（ICA或MCA）以及狭窄程度（严重或闭塞）进行。本研究没有进行中期分析。一个独立的DSMB定期审查安全性，并决定研究是否应继续。连续变量以正态分布数据的均值和标准差表示，或以非正态分布参数的中间值和四分位数范围（IQR）表示。分类变量以计数和相应的百分比表示。两组之间的统计比较使用卡方检验或Fisher精确检验进行，而对于连续的CTP反应结果，则使用Student's t检验或Wilcoxon秩和检验。脑缺血事件和安全结果的发生率也使用适当的分类统计检验在两组之间进行比较。分类CTP反应使用对数二项模型进行比较，并调整相关协变量，相应的治疗效果以风险比（RR）和95%置信区间（CIs）表示。Hodges-Lehmann检验用于计算连续CTP反应的中间值差异及其95% CI。新的脑缺血事件和安全结果使用对数二项模型进行比较，并呈现RR和95% CI。双侧p ≤ 0.05被认为具有统计学意义。所有统计分析均使用SAS版本9.4（SAS Institute，北卡罗来纳州卡里）和R版本4.5.0实施。3 结果 3.1 基线特征 2022年1月14日至2024年4月11日期间，共筛查了569名单侧ICA或MCA M1段狭窄程度≥70%的患者，其中12名患者拒绝参与，72名患者没有脑灌注不足（图1）。因此，共有485名符合资格标准的患者被纳入意向治疗人群，其中中位数（IQR）年龄为63岁（56–71岁），323名（66.6%）为男性。所有入组患者均为中国人，473名（97.5%）为汉族。患者来自中国的38个中心，其中384名（79.2%）来自中国北方的23个中心。共有244名患者被随机分配到NBP组，241名被分配到安慰剂组。修正后的意向治疗分析排除了40名NBP治疗患者（3名退出，11名没有有效的第二次CTP，26名失去随访）和29名安慰剂接受者（4名退出，10名没有有效的第二次CTP，15名失去随访），他们没有CTP数据。图1 这张图片的替代文本可能是使用AI生成的。完整尺寸图像 患者流程图。ICA（颈内动脉），M1（MCA的水平段），CTP（计算机断层扫描灌注），ROI（感兴趣区域）。意向治疗人群中的两组基线特征相当（表1）。试验人群包括287名（59.2%）有既往脑缺血事件的患者。大多数参与者接受了抗凝（70.1%）和他汀（69.5%）药物。血管成像包括MRA（49.5%）、CTA（44.5%）和DSA（6.0%）。狭窄涉及MCA（69.9%）或ICA（31.1%）。共有295名患者（60.8%）有严重狭窄（70–99%），190名（39.2%）有完全闭塞。狭窄MCA区域的基线灌注参数显示rCBF的中位值为75.5%（IQR 65.2–83.2%），rCBV为90.0%（IQR 79.5–100.4%），rMTT为83.9%（IQR 69.2–92.5%），rTTP为90.6%（IQR 78.5–96.9%）。修正后的意向治疗人群的基线特征相似（OSM表S2）。表1 意向治疗人群中接受NBP与安慰剂治疗患者的基线特征 完整尺寸表格 3.2 主要和次要结果 如表2所示，12周时CBF改善的百分比在NBP组（55.4%）显著高于安慰剂组（43.9%），未调整的RR为1.26（95% CI 1.04–1.54；p = 0.020）。即使在包括年龄、性别、中心、高血压、糖尿病、高胆固醇血症、超重和肥胖、既往脑缺血事件、他汀类药物、狭窄位置和程度在内的协变量调整后，这种治疗效果仍然显著（调整后的RR 1.32；95% CI 1.08–1.61；p = 0.006）。使用两种不同的主要结果缺失数据插补方法进行的敏感性分析得到了一致的结果（OSM表S3）。与安慰剂组相比，NBP组从基线到12周的rCBF改善更大（平均值3.7%；95% CI ?0.1至7.4），尽管这种改善没有达到统计学意义（p = 0.059）。其他预先指定的次要疗效结果没有显著差异（表2和表3）。脑灌注反应的分布显示在图2中。主要结果的亚组分析与总体分析相似（图3）。表2 修正后的意向治疗人群中的脑灌注结果分析 完整尺寸表格 表3 意向治疗人群中的脑缺血事件和安全结果分析 完整尺寸表格 图2 这张图片的替代文本可能是使用AI生成的。完整尺寸图像 修正后的意向治疗人群中从基线到12周的脑灌注变化程度的分布，根据分配的治疗。NBP Dl-3-n-丁基邻苯二甲酸酯，CBF（脑血流量），CBV（脑血容量），MTT（平均通过时间），TTP（到达峰值时间）。图3 这张图片的替代文本可能是使用AI生成的。完整尺寸图像 修正后的意向治疗人群中主要结果的亚组分析（12周时达到脑血流量改善的患者百分比）。NBP Dl-3-n-丁基邻苯二甲酸酯 3.3 安全结果 12周时，NBP组有2名患者（0.8%）和安慰剂组有2名患者（0.8%）发生SAEs（RR 0.99；95% CI 0.14–6.96，p = 0.990）。NBP组（6.1%）和安慰剂组（5.0%）的总体不良事件率没有显著差异（RR 1.24；95% CI 0.59–2.58；p = 0.575）。完整的安全部门数据提供在OSM表S4和S5中。4 讨论 在这项双盲、安慰剂对照、随机试验中，包括单侧ICA或MCA M1段严重动脉粥样硬化狭窄并伴有脑灌注不足的患者，在口服NBP治疗4周后，12周时NBP组在狭窄MCA区域达到CBF改善的患者百分比高于安慰剂组，且安全性特征相当。大量临床研究表明，无论是否接受静脉溶栓和/或血管内治疗，NBP都能降低AIS（急性缺血性中风）患者的死亡风险并改善神经功能缺陷[26,27,28]。另外两项临床研究发现，NBP促进了侧支循环的建立，并改善了由于LAA（左心房）引起的AIS患者的脑血管储备功能[29, 30]。这项多中心试验和之前的一项单中心试验扩展了先前的研究，证明NBP也改善了没有近期AIS的患者的颈动脉粥样硬化狭窄引起的脑灌注不足[19]。我们的发现特别表明了其在CCH（慢性脑缺血）状态中的治疗潜力。然而，这项多中心试验在研究设计和方法学上比之前的单中心试验有一些优势。首先，单中心试验使用单光子发射计算机断层扫描（SPECT）来评估脑灌注，而这项多中心试验使用CTP，后者更为普及。CTP评估减少了随访的退出率（多中心试验为14.2%，单中心试验为21.7%），因为SPECT中使用的放射性核素需要提前准备并且具有特定的半衰期。其次，有资格参加多中心试验的患者为单侧狭窄，而单中心试验中有双侧狭窄（12.5%）。多中心试验中用于灌注标准化的狭窄MCA区域与对侧MCA区域的比率比单中心试验中狭窄MCA区域与同侧小脑区域的比率更能准确反映灌注状态。第三，多中心试验中选择的用于评估狭窄MCA区域脑灌注的一个ROI比单中心试验中选择的四个ROI更方便、更合理。因此，这项多中心试验由于样本量更大、退出率更低以及脑灌注变化的评估和判断更精确，因此更有能力确保NBP对颈动脉粥样硬化狭窄引起的脑灌注不足的改善效果。NBP改善脑灌注的疗效可能通过增加脑侧支循环来实现：通过恢复缺血区域的脑膜微动脉直径来快速打开次级侧支循环；通过促进血管内皮生长因子和血管新生来建立三级侧支循环[31]。先前的研究表明，他汀类药物和诱导的高血压也改善了侧支循环[12, 32]。然而，在这项试验中调整了他汀类药物后，NBP改善脑灌注的疗效仍然显著。此外，两组在随访期间的血压都有所下降，但两组从基线到12周的血压变化没有显著差异（OSM表S6）。因此，NBP可能在改善颈动脉系统狭窄引起的脑灌注不足方面具有独立效果，不受他汀类药物和血压变化的影响。NBP增加脑灌注的另一种机制可能是通过改善脑微循环和脑血管储备，这主要与内皮细胞释放的一氧化氮引起的血管扩张有关[30, 33]。观察到的选择性CBF改善模式而没有其他灌注参数的显著变化值得仔细考虑。这一发现与当前对脑血流动力学的理解一致，其中CBF是最直接的组织灌注测量指标[34]，而MTT仅在区分异常区域和正常区域时敏感，但在表征血流动力学受损区域方面不如CBF[35]。当慢性动脉狭窄导致脑灌注压力逐渐下降时，脑侧支循环和血管扩张是维持脑灌注的两个关键补偿机制。延长的MTT和TTP与灌注补偿有关。与用于治疗狭窄的血管重建方法相比，增强侧支循环和血管扩张仅能改善脑血流量（CBF），但不会改变平均通过时间（MTT）或总通过时间（TTP），因为脑部血液供应的策略并未改变[11, 12, 36]。此外，一项荟萃分析显示，与CBF不同，颈动脉血管重建前后脑血容量（CBV）没有差异[37]。因此，CBF比其他参数更能反映治疗后脑灌注不足的改善情况。我们的研究结果具有重要的临床意义。首先，基于CTP的血流动力学参数可以预测慢性颈动脉或大脑中动脉闭塞患者的复发性缺血性中风。通过提高CBF值，NBP可能有助于预防这些患者的中风复发[3]。其次，对于颅内狭窄患者，抗血栓治疗和危险因素管理是首选[38, 39]。然而，在之前的试验中发现，那些侧支循环缺失或较差的亚组患者即使接受药物治疗，中风复发风险仍然很高[10, 40, 41]。NBP可能为这些患者提供额外的血流动力学支持。第三，对于颅外颈动脉狭窄患者，颈动脉内膜切除术（CEA）和颈动脉支架植入术（CAS）的有效性和安全性已经得到证实。然而，由于解剖因素或合并症，一些具有高风险的CEA或CAS患者并不适合进行血管重建[6, 7]。NBP可能成为这些患者灌注优化的有价值的非侵入性替代方案。第四，鉴于LAA相关的CCH与认知功能下降之间的关联[6, 42]，我们的研究结果表明NBP可能对缺血性中风以外的神经认知障碍具有神经保护作用，但这需要进一步的研究。

先前的荟萃分析发现，NBP常会导致转氨酶升高、皮疹和胃肠道不适[28]。一项大型真实世界研究显示，NBP在急性缺血性中风（AIS）患者中的安全性优于其他常用药物[43]。本试验中两组患者的不良事件和严重不良事件发生率相当，加上NBP20年的安全记录，支持其在脑动脉狭窄患者中的良好风险-效益比。本试验存在一些局限性。首先，大多数患者为汉族，我们的发现可能不适用于其他人群。NBP的有效性需要在其他人群中进行进一步研究。其次，本试验仅评估了脑灌注情况，未评估侧支循环，因此我们无法确定NBP是否通过增加侧支循环来改善脑灌注不足。然而，这一机制已在许多动物研究和其他临床研究中得到证实[14, 15, 16, 17, 18, 28]。第三，本试验观察到了脑缺血事件，但由于样本量有限和随访时间较短，很少有患者发生这些事件，因此无法在两组之间发现显著差异。不过，未来可以进行更大样本量和更长时间随访的试验来探讨NBP对脑缺血事件的影响（http://www.chictr.org.cn, No. ChiCTR2500104739）。第四，本试验中有14.3%的患者因退出或其他原因未能完成CTP随访。然而，使用多种数据填补方法进行的敏感性分析显示结果一致。最后，一组血管危险因素会导致大脑白质在衰老过程中的结构和功能损伤[44]，但本试验未收集大脑小血管疾病（如白质高信号）的情况。与大血管闭塞导致的大脑同侧和局部血流动力学损伤不同，大脑小血管疾病由于弥漫性微血管病变而表现出双侧和全脑的损伤[45]。然而，本试验选择了单侧颈动脉系统狭窄的患者，并分析了相对灌注参数，以减少大脑小血管疾病对结果的影响。因此，应对本试验的结果持谨慎态度，未来需要进一步的研究来填补这些空白。

总之，在由于单侧严重动脉粥样硬化狭窄导致脑灌注不足且近期无脑缺血事件的患者中，NBP治疗更有可能改善脑血流量，且不会产生显著的不良事件。因此，NBP是一种有前景的药物，可以改善由动脉粥样硬化狭窄引起的慢性脑灌注不足。鉴于老年人侧支循环状况较差、男性性别、高血糖水平和代谢综合征等因素，未来研究值得评估NBP在改善这些高风险人群脑灌注不足方面的有效性和安全性。