一位统计学研究员在实验室里默默地分析着加州中央谷地的污染物水平。在校园的另一边，一位免疫学家正在研究人类消化系统中大量的细菌。而在另一个实验室里，一个生物信息学博士后团队正在追踪数千条生物数据和基因类型的记录。
他们是斯坦福大学“三月新生儿早产研究中心”的 140 多位专家中的一部分，这些专家来自产科、统计学、社会学、微生物学、公共卫生、营养学、遗传学、免疫学和其他各种领域。该中心是一项大胆的新事业，旨在解决医学界最棘手的挑战之一——早产。
10月份发布的一项全球研究显示，早产已成为全球新生儿和5岁以下儿童死亡的首要原因。全球每年约有1500万婴儿早产，其中超过100万在出生后的28天内夭折。在美国，每年出生的400多万婴儿中，八分之一都是早产儿。
婴儿出生越早——例如妊娠不足28周的极度早产——孩子面临的并发症就越多。这给社会带来的代价是巨大的。
尽管早产十分常见且影响巨大，但其具体原因仍然难以捉摸，数十年的研究也未能有效降低早产的发生率。在理解早产背后的多种因素以及制定预防早产的策略方面，我们仅取得了一些进展。
“我们需要一种不同的思维方式，消除对早产原因以及何时何地进行干预的任何先入之见，”首席研究员、哈罗德·K·费伯儿科学教授大卫·史蒂文森医学博士说。
“如果采用传统的孤立式方法，让研究人员一次只专注于一个学科、一个问题或一个视角，这个问题是无法解决的，”史蒂文森补充道。他同时也是斯坦福大学卢西尔·帕卡德儿童医院约翰逊妊娠和新生儿服务中心的主任。
一种新方法
早产研究中心基于一种名为跨学科研究的新理念，该理念从多个出发点聚焦于同一问题，从而建立起富有前景的合作关系，将通常互不相干的专家联系起来。该系统运用多元视角，力求为过去30年来一直未能改善的早产问题寻找新的解决方案。
除了史蒂文森担任首席研究员外，该研究中心还受益于三位代表不同领域的联合首席研究员的共同领导：妇产科-母胎医学教授莫里斯·德鲁津医学博士；新生儿学研究教授加里·肖博士；以及理查德·E·贝曼儿童健康教授、健康研究与政策教授保罗·怀斯医学博士、公共卫生硕士。
“早熟并非单一因素，而是一个涵盖多种过程的广泛范畴，”怀斯说道。“跨学科方法使我们能够创造一种新的通用语言，来探索这个迄今为止尚未找到解决方案的复杂问题。”
该中心于2011年启动，由美国防盲协会（March of Dimes）在10年内提供100万至2000万美元的资金支持，是全美首个此类中心，也是计划在美国各地学术医疗中心建设的五个同类中心中的第一个。
其目标是：
- 了解导致早产的途径
- 预测哪些女性有早产风险
- 将研究成果转化为临床干预措施和政策变革，以预防早产
- 减少导致早产的社会差异
“在识别外部风险因素方面已经取得了一些进展，但我们仍然不清楚是什么使它们成为风险因素，”史蒂文森说道，他同时也是斯坦福大学医学院母婴健康高级副院长。“压力之类的因素究竟是如何导致母亲生理变化的？我们希望明确导致这些变化的机制，然后针对这些分子或细胞通路进行干预。”
从环境风险因素到基础信号通路，再到母胎间的基因相互作用，该中心的研究团队从各个角度研究早产问题。每周三，约有30名研究人员、博士后研究员和学生齐聚“早产儿星期三”会议，探讨研究思路、进行成果展示并分享研究进展。
行政主管塞塞莱·昆坦斯说：“房间里坐满了富有创造力的人。他们渴望谈论自己的工作，并参与到更大的网络中来。”
肖恩将这个过程描述为“一锅科学大杂烩，需要将海量数据汇集在一起，并协调看似不相关领域的顶尖专家。然后，我们计划将这些成果转化为可实施的步骤。”
弥合差距
尽管美国的早产儿比其他地区的早产儿更容易存活并健康成长，但美国的婴儿死亡率仍然高于大多数发达国家。最近的一项研究显示，美国的早产率在全球排名第173位，与索马里、缅甸和马里等国相当。高婴儿死亡率与高早产率直接相关，其中少数族裔和低收入家庭的母亲所生的早产儿比例尤其高。
“我们正在从更大的全球视角来审视健康不平等和健康差异，”怀斯说。
该中心采用跨学科方法，研究人员和临床医生共同协作，确定如何将研究成果最佳地应用于临床治疗，并评估预防和诊断策略。他们共同收集反映产前和产科健康的社会、生物和临床因素数据，并阐明导致早产的因素。
“我们拥有一个优势，因为重要的数据集已经存在，但要全面了解重要现象需要时间，”流行病学家、儿科学罗伯特·L·赫斯教授杰弗里·古尔德医学博士说。
作为加州围产期质量护理协作组织的负责人，古尔德负责监管一个由130多家加州医院组成的网络，这些医院为新生儿提供重症监护。他利用全州数据来识别哪些母亲和婴儿面临不良后果的高风险，并弥合研究与临床护理之间的差距。
“由于早产并非同质现象，我们正在关注早产发生率较高的地区，”古尔德说。“我们正在寻找导致这种现象的原因。一旦找到原因，我们就能找到解决方案。”
更深入的见解
史蒂文森说：“与美国早产儿基金会的合作表明我们愿意尝试新事物，并以创造性的方式解决问题。团队科学的精髓在于建立新的联系，而这正是斯坦福大学的特色，早产问题则为我们提供了一种鼓舞人心的凝聚力。”
早产的一些原因和风险因素已被确定，例如吸烟、孕期饮酒、高血压和糖尿病。但这些认识并未促成广泛的预防措施，也未能减少极早产的发生率。由于可能的影响因素众多——包括生物学、行为学、社会学、生理学和环境因素——且它们之间相互作用，因此找到一个单一的切入点几乎是不可能的。
相反，该中心的工作重点在于采取更综合、更预防性的方法。中心开展的工作正在加深人们对早产先兆——炎症和感染过程的理解，而早期研究成果已帮助制定了预防方案。
- 由传染病学、微生物学和免疫学教授大卫·雷尔曼医学博士领导的一项研究发现，羊水感染是早产的常见原因，受影响的胎儿可能更容易出现短期和长期并发症。他和他的团队计划确定是否可以在早产发生前检测到感染，这可能有助于开发新的预防或治疗策略。
- 肖恩领导的另一项研究分析了女性体重与早产风险之间的关系。这项迄今为止规模最大的研究发现，所有种族女性，如果在怀孕前肥胖，其极早产（妊娠不足28周）的风险会增加，但体重对早产或晚期早产（妊娠28至37周）没有影响。他的研究结果阐明了肥胖与早产风险之间的联系，并表明早产在妊娠的不同阶段可能由不同的原因引起。
- 生物信息学专家阿图尔·巴特（Atul Butte）医学博士、哲学博士，同时也是儿科系统医学和遗传学副教授，并兼任计算机科学副教授。他运用复杂的计算机算法、强大的计算机分析技术和公开数据库，识别与早产相关的遗传和环境因素。他的研究项目分离出两种血液蛋白，这两种蛋白能够指示与先兆子痫相关的基因的存在。先兆子痫是一种会导致高血压和早产的疾病。他的团队发现，某些基因与污染、过敏原和营养等环境因素相结合，会增加早产的风险。
其他研究人员正在研究遗传与环境之间的关系、母亲微生物组（生活在人体内的微生物）的变化以及怀孕间隔。
“从某种程度上来说，技术本身并不难，数据获取速度很快，或者说已经存在了，”比尤特说。“现在的难点在于弄清楚要问什么问题。然后我们就可以编写软件来回答这个问题了。”
做出改变
该中心和“三月新生儿基金会”（March of Dimes）已通过引入医生干预指南，对晚期早产产生了一定影响。1990年至2006年间，妊娠39周前进行引产的女性比例增加了一倍多。此外，许多孕妇在妊娠39周前被安排进行择期剖宫产。由于预产期只是估计值，因此在妊娠37周或38周进行的分娩实际上可能导致早产。与此同时，辅助生殖技术的应用导致多胎妊娠，也推高了早产率。
一项旨在教育孕妇和医生了解引产后果的全国性运动已经显著减少了妊娠39周前选择性引产的比例。由于医护人员在孕晚期对女性的支持方式以及对何时建议引产的判断存在差异，该运动制定了具体、可衡量的引产标准。生育治疗时机和策略的改变（导致多胎妊娠增多）也起到了一定的作用。
德鲁津说：“美国几乎每家医院都采用了这套工具包，结果是晚期早产率下降了。这种情况通过改变诊疗方式得到了改善。但对于极早产儿来说，改善甚微。早期早产更难解决：这与分娩无关，而是与胎儿发育有关。”
德鲁津在制定先兆子痫和子痫的新治疗标准方面也发挥了重要作用。她领导的一个工作组制定了这些疾病的诊断和治疗指南，该工具包已在美国48个州被下载超过1000次，并被墨西哥、南美和欧洲的医院索取。后续数据已被纳入其他研究，以进一步改进治疗方案。
他预测，医生们不会再使用单一的诊断测试，而是会应用多种因素来创建风险概况，其中包括收入、种族、饮食、压力和环境暴露，以及可能表明早产可能性增加的细菌、炎症和遗传标记的存在。
朝着正确方向迈出的步伐
作为大型联盟的一部分，斯坦福大学正引领着该中心科研成果向临床实践的转化，造福世界各地的新生儿，并对全球健康产生深远影响。该中心科学家和临床医生之间的紧密合作，以及其对整个大学智力资源和技术资源的利用，使得跨学科研究的前景尤为令人鼓舞。
“我们已经奠定了团队科学的基础，”肖恩说。“我们已经与其他机构分享了我们的知识，并将与其他的‘三月新生儿基金会’中心密切合作。我们的角色是机构导师。”
中心负责人预计，随着与其他机构的合作以及纳入更多科学研究领域，中心的工作将不断发展演变。此外，随着研究员和受训人员不断积累专业知识并建立自己的研究项目，新的视角也可能随之涌现。
史蒂文森补充说，该团队的目标是与加州大学旧金山分校的同事们合作，并补充他们的工作，他们也开始着手解决早产这一重要问题。
Druzin 预测，该中心将有助于逐步减少早产儿的出生率，特别是通过开发医生工具包和开展公众教育。
中心研究人员乐观地认为，在未来五到十年内，他们将对极度早产背后的因果机制有较为清晰的了解，并能为准妈妈们提供切实可行的预防技术。
“过去，我认为我们可能永远无法解决早产问题，”古尔德说。“但现在，经过三年中心的工作，我们已经取得了重要的进展。我认为我们正在为当地乃至全世界的母亲和婴儿带来重大改变。”
本文最初发表于2014年秋季刊。 露西尔·帕卡德儿童新闻杂志.
