瑞典卡罗琳医学院10月7日宣布，将2019年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家威廉·凯林(William G. Kaelin Jr)、格雷格·塞门扎(Peter J. Ratcliffe)以及英国科学家彼得·拉特克利夫(Gregg L. Semenza)，以表彰他们在“发现细胞如何感知和适应氧气供应”方面所做出的贡献。评奖委员会评价说，动物需要氧气才能将食物转化成有用的能量，人们了解氧气的基础性重要作用已有数个世纪，但细胞如何适应氧气水平变化长期不为人知。今年的三名获奖科学家发现了“细胞如何感知和适应不断变化的氧气供应”，并确认了“能够调节基因活性以适应不同氧气水平的分子机制”。他们开创性的研究成果“揭示了生命中一个最基本的适应性过程的机制”，为我们理解氧气水平如何影响细胞新陈代谢和生理功能奠定了基础。评奖委员会强调，今年的获奖成果为人类开发出“有望对抗贫血、癌症以及许多其他疾病的新策略铺平了道路”[1]。

事实上，医学上对氧气疗法的需求一直非常迫切，尤其是对于人口众多的中低收入国家和地区。

氧气作为必不可少的医学疗法，在复苏、医学、外科和产科护理中发挥重要的作用。氧气疗法对于急性不适的儿童和新生儿尤为重要，因为低氧血症影响着住院患者中约五分之一的新生儿和十分之一的儿童，并使死亡风险增加约六倍。当前，由于设备不足、维护系统薄弱、氧气费用高以及临床实践不佳，中低收入国家的许多重病儿童无法获得及时、有效的氧气治疗。有效改善氧气系统是复杂的，需要针对具体情况的技术、临床和管理解决方案。以前在低资源环境下进行的研究表明，作为全面质量改进计划的一部分，改进的氧气系统可以将住院患者因肺炎死亡的比例降低多达35％。如果在儿童死亡人数最多的12个国家中，通过脉搏血氧饱和度测定法和氧气的检测得到类似的结果，则每年可预防148,000例与肺炎相关的儿童死亡。

作为撒哈拉以南非洲人口众多的中等收入国家，尼日利亚继续努力应对较高新生儿和儿童死亡率。全球最新估计表明，尼日利亚在全球5岁以下的疟疾死亡人数中占三分之一，在5岁以下的肺炎死亡人数中占六分之一。尼日利亚导致儿童死亡最多的疾病是肺炎（18％），疟疾（14％），早产并发症（12％），新生儿脑病和创伤（11％），腹泻病（10％）和新生儿败血症（5％）。撒哈拉以南非洲地区的数据表明，低氧血症影响着大约14％的住院儿童和新生儿，包括28％–49％的肺炎儿童，8％–30％的疟疾儿童和22％–41％的新生儿。

氧气实施项目（The Oxygen Implementation Project）成立于2015年，旨在评估尼日利亚西南部二级保健设施中改进的氧气系统，并为未来的继续扩大规模提供证据。该项目是在盖茨基金会、WHO以及联邦和州卫生机构的支持下实施的。项目成立5年来，已经产生了积极的成果 [2-5]。2019年11月11日在线发表于Plos Medicine上的文章，研究人员向社会公布了尼日利亚12家医院改善的氧气系统对新生儿和15岁以下儿童的死亡率和临床实践的影响[6]。

Hamish R. Graham领导下的团队进行了一项无盲步的楔形丛集随机试验，比较了三个研究阶段：基线（常规护理），脉搏血氧仪的引入和多氧系统的逐步引入。 他们从所有入院的新生儿（<28天）和儿童（28天至14岁）的临床记录中收集数据。 初步分析将完整的氧气系统时期与脉搏血氧饱和度时期进行了比较，并使用混合效应逻辑回归分析评估了儿童，急性下呼吸道感染（ALRI）儿童，新生儿和早产儿的死亡几率。 次要分析包括基线期（评估脉搏血氧饱和度引入情况），并评估其他亚组的死亡率和实践结果。 3所医院每隔4个月接受一次氧气系统干预。

初步分析包括从2015年11月至2017年10月跨度为2年的阶梯式过渡期内收治的7,716例新生儿和17,143例儿童。与脉搏血氧饱和度测定期相比，儿童的全氧系统与死亡（校正比值比[aOR] 1.06； 95％置信区间[CI] 0.77–1.46； p = 0.721）或ALRI儿童（aOR 1.09；95％CI 0.50–2.41； p = 0.824）无关。与整体新生儿死亡风险增加相关（aOR 1.45； 95％CI 1.04–2.00； p = 0.026），但与早产/低出生体重新生儿无关（aOR 1.30； 95％CI 0.76-2.23； p = 0.366）。二级分析表明，采用脉搏血氧饱和度测定可以改善实施全氧系统之前的氧气操作，并降低ALRI儿童的死亡几率（aOR 0.33； 95％CI 0.12-0.92； p = 0.035），而与儿童、早产儿或整体新生儿（aOR 0.97，95％CI 0.60-1.58，p = 0.913; aOR 1.12，95％CI 0.56-2.26，p = 0.762; aOR 0.90，95％CI 0.57-1.43，p = 0.651 ）无关。该研究的局限性在于检测死亡率结果变化（事件发生率低、参与者人数少、集群内相关性高）以及与2016-2017年尼日利亚经济衰退相关的重大背景变化的能力低于预期，这影响了就医和研究期间的医院功能，可能会混淆死亡率结果。

Hamish R. Graham团队总结到，与单独采用脉搏血氧仪相比，采用多方面的氧气系统后，对儿童没有任何死亡益处，并且可能导致更高的新生儿死亡风险。在有氧气的地方，脉搏血氧饱和度可以改善ALRI儿童的氧气使用量和临床结局。

Hamish R. Graham团队以上研究发现的意义在于：

脉搏血氧饱和度应处于所有旨在改善获得氧气治疗的活动的中心地位。

在已有氧气的地方，采用脉搏血氧饱和度测定法可以改善氧气的使用方式，并减少因肺炎引起的死亡。

新生儿的阴性结果应谨慎解释。 对各医院的结果进行的分析表明，新生儿和儿童的结局差异很大。

主要参考文献：

[1]Burki T. 2019 Nobel Prize awarded for work on oxygen regulation. Lancet. 2019 Oct 19;394(10207):1399-1400.

[2]Graham HR, Bakare AA, Ayede AI, Oyewole OB, Gray A, Peel D, et al. Hypoxaemia in hospitalised children and neonates: a prospective cohort study in Nigerian secondary-level hospitals. EClinicalMedicine. Available from: https://doi.org/10.1016/j.eclinm.2019.10.009.

[3]Graham HR, Ayede AI, Bakare AA, Oyewole OB, Peel D, Gray A, et al. Improving oxygen therapy for children and neonates in secondary hospitals in Nigeria: study protocol for a stepped-wedge cluster randomised trial. Trials. 2017;18(1):502.

[4]Graham HR, Bakare AA, Gray A, Ayede AI, Qazi S, McPake B, et al. Adoption of paediatric and neonatal pulse oximetry by 12 hospitals in Nigeria: a mixed-methods realist evaluation. BMJ global health. 2018;3:e000812.

[5]Bakare AA, Graham H, Ayede AI, Peel D, Olatinwo O, Oyewole OB, et al. Providing oxygen to children and newborns: a multi-faceted technical and clinical assessment of oxygen access and oxygen use in secondary-level hospitals in southwest Nigeria. International health. 2019. pmid:30916340

[6]Graham HR, Bakare AA, Ayede AI, Gray AZ, McPake B, Peel D, Olatinwo O, Oyewole OB, Neal EFG, Nguyen CD, Qazi SA, Izadnegahdar R, Carlin JB, Falade AG, Duke T. Oxygen systems to improve clinical care and outcomes for children and neonates: A stepped-wedge cluster-randomised trial in Nigeria. PLoS Med. 2019 Nov 11;16(11):e1002951.

陈峰 南京医科大学附属儿童医院药学部

（封面图来源于网络，与正文内容无关。）