颈脊髓损伤（SCI）会导致手臂和手部功能的永久性损伤。在本研究中，瑞士联邦理工学院Gregoire Courtine等人进行了一项前瞻性、单臂、多中心、开放标签、无显著风险的试验，评估了ARC^EX治疗改善慢性SCI患者手臂和手部功能的安全性和有效性。ARC^EX治疗包括在结构化康复过程中在颈脊髓上施加外部电刺激通过与单独的等效康复期结束相比，大多数参与者在接受ARC^EX治疗时的力量和功能表现是否显著改善来衡量。60名参与者中，未报告与ARC^EX治疗相关的严重不良事件，且达到了主要有效性终点。72%的参与者在力量和功能领域都表现出了比最不重要的差异标准更大的改善。次要终点分析显示，指尖握力、手部抓握和力量、上肢运动和感觉能力显著改善，自我报告的生活质量也有所提高。这些结果证明了ARC^EX治疗改善颈脊髓损伤患者手和手臂功能的安全性和有效性。相关工作以“Non-invasive spinal cord electrical stimulation for arm and hand function in chronic tetraplegia: a safety and efficacy trial”为题发表在Nature Medicine。

【文章要点】

临床前研究表明，当对包含参与控制这些功能的神经元的脊髓段进行电刺激时，脊髓的电刺激可恢复受损的神经功能。该研究则在SCI患者中利用了这一原理，报告了一系列神经功能对脊髓电刺激的反应立即改善，包括站立和行走、肌肉痉挛、、血液动力学调节、下尿路控制以及手臂和手的功能。此外，在康复期间对脊髓长期应用电刺激导致了神经系统的改善，这种改善在没有刺激的情况下持续存在。在中风患者身上也观察到了类似的改善。有证据表明，这些神经系统的改善是由于残余的白质束生长到特定的神经元群上，这些神经元群由电刺激募集的传入通路参与，并在康复后重组。此外，脊髓的刺激可以使用非侵入性方法来实现，通过该方法，电流通过表面电极输送到脊髓，从而通过传入纤维进入脊髓来调节靶脊髓节段内的神经元亚群。ARC^EX装置正是这样一种装置，可提供这类刺激，并可用于改善慢性颈脊髓损伤后的手臂和手部功能（图1）。

图1 ARC^EX

ARC^EX疗法在72%的参与者中被发现是安全有效的，可以调节手和手臂的力量和功能的改善（图2）。因此，本研究首次提出了一种坏死性凋亡和免疫治疗相互加强的治疗策略来抑制肿瘤和转移。研究还发现，ARC^EX治疗不仅显著改善了与上肢力量和功能表现领域相关的结果，而且改善了感觉功能的恢复，如ISNCSCI TSS和GRASSP敏感性评分所测量的。参与者还报告说，肌肉痉挛的频率和严重程度降低，睡眠质量改善，疼痛减轻。

图2 ARC^EX治疗效果

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41591-024-02940-9