新型技术在瘢痕疙瘩中的临床应用1

罗 璇，王睿祺，李改赢，汤 諹

（昆明医科大学第一附属医院皮肤科，云南 昆明 650032）

瘢痕疙瘩（keloid）具有创面异常愈合、组织过度纤维化、胶原沉积的病变、以超过组织愈合范围、持续性生长、侵犯周围正常皮肤及皮下组织的特点，呈现为高出皮肤表面，质地坚硬韧和/或充血的结节状、条索状、片状或蹼状肿块样组织。瘢痕疙瘩形成机制复杂，其病理特征是成纤维细胞过度增殖、包括Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白在内的细胞外基质（Extracellular Matrix,ECM）过度沉积，以及向正常组织的不断侵袭。有文献证明，转化生长因子-β（Transforming Growth Factor-β,TGF-β)在成纤维细胞的增殖和胶原合成中起重要作用，而成纤维细胞也对TGF-β的刺激表现出独特的敏感性[1]。除TGF-β信号通路外，据报道在瘢痕疙瘩发病和复发中还有许多其他细胞因子失调，例如胰岛素样生长因子-1（Insulinlike Growth Factor-1,IGF-1）[2]和血管内皮生长因子（Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF）[3]。

虽然目前针对瘢痕疙瘩的治疗方案很多，比如：手术、放疗、加压疗法、药物治疗（病灶内激素注射）、冷冻和激光等单独治疗或联合治疗。一线治疗为手术切除后联合放疗，但复发率仍较高。瘢痕疙瘩具有治疗抵抗和高复发的特征，尽管通过数十年的研究，目前仍然没有在完全且永久去除瘢痕疙瘩的基础上恢复皮肤美观和功能的方法。很多患者对瘢痕疙瘩的治疗预期效果不仅是有效控制痛痒症状，还要考虑美观问题，因此，基于临床需求一些新型技术陆续出现。Gold等［4］于2014年发表《国际临床瘢痕管理推荐意见（更新版）》，对新型制剂和新兴技术在瘢痕治疗中的地位给予了肯定。例如激光、人工点阵技术、病灶内冷冻、干细胞移植、光动力等新型技术在传统治疗瘢痕疙瘩理念的基础上针对提高治疗有效率和降低复发风险有重大意义。本文的目的是从临床应用的角度回顾在有效治疗瘢痕疙瘩的基础上优化改善皮肤美观的方法，就新技术在瘢痕疙瘩中的应用综述如下。

1 激光技术

激光（Laser）在近年瘢痕疙瘩防治领域中是一项有潜力的新兴技术。基于“选择性光热分解”理论，不同的组织通过吸收不同波长的激光达到破坏靶组织的作用，即通过特定波长的激光使瘢痕疙瘩内血管被破坏、诱导细胞凋亡，从而进一步抑制成纤维细胞增殖、重塑胶原，以达到治疗目的。再通过热弛豫时间，选择适合的热量在损伤靶组织的同时避免损伤靶组织周围正常皮肤，由此起到了在破坏病灶组织血管、诱导细胞凋亡、抑制细胞增殖的同时高选择性和保护周围正常组织的作用。激光可分为剥脱性激光、非剥脱性激光，其中剥脱性激光包括CO2激光和Er激光等；非剥脱性激光包括脉冲染料激光（Pulsed Dye Laser,PDL）、Nd:YAG激光等。目前在防治瘢痕疙瘩领域中，CO2激光、CO2激光人工点阵技术、脉冲染料激光（PDL）等被认为是不错的选择。

1.1 CO2激光 最早应用于治疗瘢痕疙瘩的激光是CO2激光，其治疗是通过对病变局部的光热作用汽化一部分瘢痕疙瘩组织，再通过热损伤组织内部血管，减轻瘢痕疙瘩内部牵拉、黏连的组织，抑制成纤维细胞过度增生，诱导胶原重塑。其作用机制可能是CO2激光抑制转化生长因子β1（TGF-β1）的分泌，增加碱性成纤维细胞生长因子（Basic fibroblast growth factor,bFGF）生成。（bFGF可通过刺激胶原酶的产生，对胶原代谢起负性调节作用，抑制胶原尤其是Ⅰ型胶原合成与沉积，而TGF-β1则可显著增强细胞外基质的沉积。）Nowak等[5]通过研究非病理性瘢痕与瘢痕疙瘩的成纤维细胞及其生长因子表达，发现CO2激光作用于瘢痕疙瘩可通过减少TGF-b1的分泌，抑制成纤维细胞过度增生，并认为通过增加bFGF和减少TGF-b1的分泌调节，平衡胶原组织、防止组织过度纤维化，从而避免伤口异常愈合。

单独应用CO2激光虽然早期可祛除瘢痕疙瘩组织，但由于其穿透深度不足，并不能有效闭塞真皮下血管，可能会短时间内复发并有导致瘢痕疙瘩进一步增生的可能。Mamalis等[6]根据检索过去使用超脉冲CO2激光治疗瘢痕疙瘩的文献发现，单独使用CO2激光治疗瘢痕疙瘩的复发率较高，约为80%。但由于CO2热损伤大，治疗后持久性红斑和色素沉着等不良反应较常见，治疗效果并不理想。随后报道的新型CO2激光，产生一种不同的脉冲，能够更深的作用到真皮网状层。Tenna等[7]通过射频源产生完全可控的脉冲能量，产生D脉冲，作用于皮肤真皮网状层，引起更强的收缩和更多的外部凝结，实现一种“冷”消融，可抑制即刻的创伤后炎症反应。术后无明显不良反应，患者对治疗效果满意，但目前此技术报道的临床案例有限，仅作为瘢痕疙瘩管理的辅助措施。

1.2 CO2激光人工点阵技术 点阵激光是一种工作模式，并非某一具体的机器。点阵激光可利用局灶性光热分解作用造成独特的损伤，从而引起包括热休克蛋白和其他因子分子水平的级联反应，加快愈合反应、延长胶原新生时间，最终导致胶原的重塑。点阵激光可分为剥脱点阵激光与非剥脱性点阵激光。剥脱性点阵激光治疗瘢痕时，可将激光光束有规律的点阵式照射在病灶上，使组织中的水吸收光后在瞬间被加热到100℃以上，使治疗区形成多个微小的热损伤区（Microscpic Treatment Zones,MTZ），可深达真皮组织，激活热休克蛋白，促进组织重建。虽然非剥脱性点阵激光作用的靶目标也是水，但其产生的光束并不会导致组织汽化，仅能使皮肤的真皮层产生热变性。激光，从传统意义上认为是通过胶原重塑的原理来修复瘢痕，但单纯胶原重塑原理不能合理解释激光对瘢痕的整体改善。目前常用模式deep fx、scar fx的点阵激光对某些瘢痕组织穿透深度不足，不能有效作用于瘢痕疙瘩深部。谭军[8-9]设计的“人工点阵技术”（manual fractional technology），在治疗瘢痕时超脉冲点阵CO2激光在造成瘢痕组织损伤的同时，启动瘢痕残存干细胞和具有再生潜能的组织分化、增殖，形成新皮肤的原位再生。徐璀炼[10]通过对比单纯局部药物注射和超脉冲CO2人工点阵激光联合药物注射治疗瘢痕疙瘩，认为后者治疗效果优于前者，并认为相对于单纯局部注射药物，超脉冲CO2人工点阵激光联合药物注射可明显降低瘢痕疙瘩中对热休克蛋白47（Heat shock protein47,HSP47）、总胶原纤维的含量、Ⅰ型胶原纤维和Ⅲ型胶原纤维的比值。但目前CO2激光人工点阵技术在瘢痕疙瘩临床应用上报道仍较少。

1.3 脉冲染料激光 脉冲染料激光（Pulsed Dye Laser,PDL）主要吸收基团是血红蛋白，可选择性作用于氧合血红蛋白，破坏靶组织中的血管，是许多血管性皮肤病的金标准，如血管瘤、面部毛细血管扩张等。20世纪90年代初期PDL开始应用于瘢痕疙瘩，已有大量研究认为PDL治疗瘢痕疙瘩是安全有效的。Alster等通过临床对照研究评估已处理和未处理皮损的表皮变化、硬度、厚度、成纤维细胞和肥大细胞的数量，并用Magiscan分析数字图像处理系统客观评价且观察时间持续6个月后，证明波长为585nm脉冲染料激光可改善瘢痕疙瘩情况。PDL应用于瘢痕疙瘩治疗不仅是激光特有的光热效应，还可选择性靶向血红蛋白、凝结乳头和网状真皮中的微血管，产生低氧血症，抑制瘢痕疙瘩的营养供应。除此之外，Tenna等[7]通过临床观察，30个患者在PDL治疗后，26名患者瘢痕疙瘩消退，其中对红斑和柔韧性的改善都取得提高，4名患者无明显变化。并且IHC染色表明，在PDL照射后，瘢痕疙瘩成纤维细胞中转化生长因子-β（Transforming Growth Factor-β,TGF-β)，增殖细胞核抗原（proliferating cell nuclear antigen,PCNA）和Ⅲ型胶原的表达显著降低，而Ⅰ型则没有。也有学者将PDL和其他激光在治疗瘢痕疙瘩疗效上做比较，Al-Mohamady等通过对比PDL和Nd:YAG激光治疗瘢痕疙瘩，认为PDL和Nd:YAG激光在治疗瘢痕疙瘩上都表现出明显的有效性，但两者的效率没有显著差异，由于该试验设计是一项单中心非对照试验，主观成分较多。也有一些研究认为Nd:YAG激光的治疗效果较脉冲染料激光更明显，可能是因为Nd:YAG激光穿透能力更强。也可能是由于Nd:YAG激光产生的热量引起的炎症反应，进而提高血管通透性，加强基质金属蛋白酶（Matrix Metallo Proteinase,MMP）的产生和胶原纤维束分解。PDL不仅可以单独使用，作为联合辅助治疗也取得了较好的效果，Khattab等研究表明与单独病灶内注射维拉帕米相比，PDL联合病灶内注射维拉帕米治疗瘢痕疙瘩的疗效较单纯使用维拉帕米治疗瘢痕疙瘩效果更好。结合以上，瘢痕疙瘩形成早期呈红色、血管增生明显，因此早期瘢痕疙瘩使用PDL治疗的效果可能要优于成熟瘢痕疙瘩。虽然大量研究证明PDL在治疗瘢痕疙瘩中得到了较好的治疗效果，但也有研究认为低能量脉冲染料激光可能会提高前胶原生成率，而高能量则会引起严重的局部反应和局部皮肤凝固。因此，建议深肤色患者使用低能量治疗。在应用脉冲染料激光治疗瘢痕疙瘩时应注意掌握能量，否则可能导致瘢痕疙瘩进一步增生。且因为PDL能穿透表皮深度有限，一般只能穿透（1～2）mm，对较厚的皮损治疗效果差，并且即便接受PDL治疗，仍不能阻滞其深部血管的生长，所以在治疗较隆起的瘢痕疙瘩时具有局限性。临床工作者应综上所述评估瘢痕疙瘩情况来选择相对适合的治疗方案。

激光是目前治疗瘢痕疙瘩非常有前景且在不断更新的治疗方式，其具有如单色性、方向性强等特殊属性，且操作简便、副反应较轻。综上所述，激光在瘢痕疙瘩的应用中，无论疗效或安全性都有其优势，可为临床治疗提供新手段。但目前仍缺乏长期疗效评估，且激光在治疗瘢痕疙瘩应用中还有待继续探索其作用机制，对一些特定瘢痕疙瘩，激光并不完全适用，甚至可能导致病变加重等。因此临床医师应根据瘢痕的不同时期、部位、面积、厚度、柔韧性等特点进一步考虑其生物学机制、治疗有效性及最佳参数选择等。

2 病灶内冷冻

冷冻手术（Cryosurgery）于20世纪被良好应用于外科治疗，近年来病灶内冷冻治疗作为瘢痕疙瘩的单一治疗或联合其他治疗在临床治疗观察中取得了较好效果。并通过长达12个月的随访观察，长期疗效较为满意。Abdel-Meguid等认为病灶内冷冻治疗能够改变血管内皮生长因子（Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF）和生腱蛋白（Tenascin-c,TNC）的表达，且认为可以将VEGF和TNC水平作为评估冷冻手术的标志物。并且通过临床评估、随访观察病灶内冷冻治疗瘢痕疙瘩对比接触式冷冻的疗效。结论显示前者优于后者，两种技术均可导致瘢痕疙瘩中血管内皮生长因子（VEGF）和生腱蛋白（TNC）的表达显著降低。冷冻刺激引起细胞脱水、蛋白质损伤，除了间接破坏细胞内的细胞器和质膜，还可通过低温直接造成角质形成细胞和成纤维细胞的损伤。低温不仅对成纤维细胞具有致死性，也有报道表示冷冻疗法可抑制胶原蛋白合成。为了进一步探索新型病灶内冷冻探针的作用机理，Har-Shai等进行了离体病灶内冷冻手术后对动物标本的热行为测量和组织学研究。研究表明病灶内冷冻治疗具有冷却速度快、时间短的优势，在靶组织中达到最终温度并保持时间较长，解冻速度快，使得冷冻可仅在目标组织中引起细胞和血管的损伤。这样，病灶内冷冻在破坏瘢痕疙瘩核心的同时，对表皮一些细胞包括黑素细胞的影响较小。这对于Fitzpatric Ⅲ～Ⅵ的患者来说是个优势，减少治疗后色素缺失的副作用，除了治疗后色素问题，病灶内冷冻较接触式冷冻或喷雾技术的优势在于可以独立、完整地冰冻整个病变组织，对周围正常皮肤的损伤小，并且病灶内冷冻可同时使用多个冷冻针增加冷冻面积，将任何瘢痕疙瘩冷冻至足够的深度，因此可用于病灶较大，不适合手术切除的患者。但也有研究认为冷冻治疗针对初发的瘢痕疙瘩可能疗效要优于手术或病灶内类固醇激素注射的患者，对于一些陈旧且已接受过其他治疗的瘢痕疙瘩，冷冻治疗的效果并不明显。

3 干细胞移植

最近的研究表明，间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells,MSCs）可以调节伤口愈合过程并防止瘢痕疙瘩形成。间充质干细胞对炎性细胞起调控作用，抑制成纤维细胞过度增生、迁移，且抑制血管内皮细胞等。Wu等认为干细胞有希望通过调节细胞微环境[如干扰素β（interferon β,IFN-β）和血管内皮生长因子（VEGF）]来调控炎症反应，从而成为促进伤口愈合的方法。目前干细胞疗法被认为是多种纤维化疾病的潜在治疗策略，如肾纤维化、肝纤维化、前列腺纤维化等疾病。已有研究证明，脂肪来源干细胞（Adipose-Derived Stem Cells,ADSCs）可通过显著降低黏膜下纤维化和Ⅰ型胶原蛋白表达来改善TGF-β1诱导的纤维化。Wang等持相同观点，经体外试验后认 为ADSC-CM通 过 阻 断TGF-β/Smad和MAPK/ERK信号通路，有效抑制成纤维细胞增殖、迁移、细胞侵袭和细胞外基质（ECM）积累，并且降低炎性细胞因子的表达。同时，通过CD34免疫染色发现ADSCCM可抑制血管生成。对此也存在不同观点，Kim 等认为ADSC-CM反而可以促进纤维化，其原因可能是不同的ADSCs和成纤维细胞的生长条件，以及混合培养基中不同浓度的ADSC-CM。

除了上述ADSC-CM可能通过阻断TGF-β/Smad和MAPK/ERK信号通路抑制成纤维细胞增殖改善瘢痕疙瘩，也有体外实验研究认为ADSCs条件培养基对成纤维细胞纤维化表型的抑制作用可能与其他一些信号通路相关。如韩兵报道的ADSCs条件培养基抑制成纤维细胞纤维化可能与Notch1/JAG-1以及TGF-β1/SMAD3信号通路下调相关。李响等采用酶消化法分离出人脂肪来源干细胞，并用组织贴壁法培养出人瘢痕疙瘩成纤维细胞，通过Transwell共培养后，实验结果表明脂肪来源干细胞可分泌某些能透过Transwell膜 的 物 质，经ERK/β-catenin/Bcl-2信号通路抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞增殖和迁移，并促进细胞凋亡。除了信号通路的相关研究，也有报道认为ADSCs影响成纤维细胞中基质金属蛋白酶的表达，Spiekman等认为脂肪来源干细胞通过刺激基质金属蛋白酶（Matrix Metallo Proteinase,MMP）的基因表达，改善了基质更新与降解之间的平衡，促进胶原降解、下调胶原表达、减少胶原沉积。脂肪来源干细胞可改变创面修复过程中细胞微环境，促进组织修复，并具有免疫调节的作用。

综上所述，干细胞移植在体外实验和动物模型中表现出较好的抗纤维、组织重塑效果，但具体分子机制仍未清楚。虽然大量证据表明脂肪移植对伤口愈合有积极意义，但目前大多数临床研究数量相对较少且一些研究缺乏有效对照。尽管如此，在已有的脂肪来源干细胞移植治疗瘢痕疙瘩的报道中，干细胞移植有望成为瘢痕疙瘩治疗策略中不错的选择之一。

4 光动力（photodynamic therapy）

“光动力学”（photodynamic therapy）这一词是1904年赫尔曼·冯·塔佩纳纳（Hermann von Tappeiner）在进行了多次实验后提出的，“光动力反应”描述了一种光化学过程，指光敏剂吸收光随后生成活性氧（ROS）。产生的单线态氧和自由基发挥细胞毒作用，可直接导致细胞和组织损害。光动力疗法（PDT）包括三个基本要素：光敏剂（5-ALA）、一定波长的光辐照和产生活性氧（ROS）。美国皮肤外科学会（ASDS）已经达成共识光动力在很多皮肤疾病方面的治疗达到肯定，在过去的100年中，PDT不断发展，进入安全有效的皮肤科治疗比如日光性角化病、唇炎、浅表非黑色素瘤皮肤癌（NMSC）、皮肤光老化、寻常痤疮、玫瑰痤疮等，PDT具有很好的患者耐受性和美容效果，可利用光敏剂的高选择性和低毒性，有效保护局部皮肤。多数面部瘢痕疙瘩是由炎症性痤疮引起的，PDT可通过直接损伤单核细胞、巨噬细胞，降低部分炎症细胞分泌羟脯氨酸的速度来减轻炎症反应。除了控制炎症反应，PDT还能够通过直接刺激真皮上皮细胞分泌β-半乳糖苷酶，改善新生上皮细胞活性，促进上皮组织修复。针对瘢痕疙瘩过度成纤维细胞增殖、胶原蛋白沉积的表现，PDT能够在光的照射下促进局部纤维成分降解，提高细胞间成分的排列极性，并诱导胶原蛋白降解酶增加，减少胶原合成，特别是Ⅰ型胶原蛋白合成明显减少。Heckenkamp等研究发现PDT诱导的bFGF和TGF-β1mRNA水平降低可能是减少成纤维细胞增殖和侵袭性迁移的重要机制。PDT不仅对瘢痕疙瘩成纤维细胞活性有显著影响，对血管内皮细胞、细胞因子、细胞外基质都有调控作用。

光动力可利用光敏剂方便控制治疗面积的特点进行瘢痕疙瘩的定点治疗，而不损伤周围组织。光动力疗法对于预防瘢痕复发方面没有明显不良反应，但光敏剂的局限性如透皮渗透能力、光照穿透深度也限制了PDT的疗效，因此关于光敏剂的促渗研究、新型光敏剂的研发等逐年增多。

5 结论

瘢痕疙瘩发病机制的复杂性和患者对治疗的美容需求，使得瘢痕疙瘩的治疗面临挑战。目前，较多新技术的出现是对患者及从事医学研究者的一大鼓舞，新技术在瘢痕疙瘩的应用中大量研究的短期疗效理想，但缺乏长期观察结果，且缺乏大样本临床对照研究，因此临床医生在瘢痕疙瘩的治疗中应了解患者的需求，评估患者的心理情况和生活质量，更具针对性地提供治疗方案，并且追踪观察病情发展变化，尽可能使治疗效果最优化。