陳明祺，王醒

(1.南京中醫(yī)藥大學(xué) 第一臨床醫(yī)學(xué)院，江蘇南京 210029;2.江蘇省中醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，江蘇 南京 210029)

膿毒癥是指由感染引起的全身炎癥反應(yīng)綜合征，臨床上證實(shí)有細(xì)菌存在或有高度可疑感染灶，是危重患者死亡的重要原因之一[1-3]。目前對(duì)膿毒癥的認(rèn)識(shí)及治療已經(jīng)取得顯著的進(jìn)展。然而，膿毒癥的發(fā)病率及死亡率仍然居高不下。在美國(guó)，每年新增膿毒癥患者超過(guò)75萬(wàn)例，并且每年至少有210 000人死于膿毒癥，全球每天約14 000人死于其并發(fā)癥[4-5]。對(duì)膿毒癥時(shí)機(jī)體免疫反應(yīng)的研究，為膿毒癥的治療開(kāi)辟了新的方向。現(xiàn)就膿毒癥時(shí)免疫功能障礙的研究進(jìn)展作一綜述。

1 膿毒癥與宿主免疫反應(yīng)之間的關(guān)系

目前，對(duì)膿毒癥的研究[6-9]顯示，膿毒癥啟動(dòng)了促炎反應(yīng)和抗炎反應(yīng)。膿毒癥發(fā)生后，機(jī)體促炎和抗炎反應(yīng)啟動(dòng)并逐漸進(jìn)展，其相互關(guān)系由多種因素決定，如病原菌毒力、細(xì)菌負(fù)荷、宿主遺傳因素及并發(fā)癥等。隨著治療措施的改進(jìn)，絕大多數(shù)患者都能度過(guò)膿毒癥起始的超炎反應(yīng)階段，進(jìn)入膿毒癥遷延期，此期表現(xiàn)為免疫抑制不斷加重[9-10]。研究表明，膿毒癥患者的重要免疫細(xì)胞存在缺失[11-13]。缺失的免疫細(xì)胞類型包括CD4 T細(xì)胞、CD8 T細(xì)胞、B細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞以及單核細(xì)胞。嚴(yán)重感染時(shí)，這些免疫效應(yīng)細(xì)胞的缺失顯得更加明顯。CD4 T細(xì)胞因其能夠協(xié)調(diào)其他免疫細(xì)胞的活性而被稱為“助手”細(xì)胞。在抗原刺激反應(yīng)中，CD4 T細(xì)胞分泌細(xì)胞因子，如γ-干擾素等，可以誘導(dǎo)激活單核細(xì)胞或巨噬細(xì)胞。CD4 T細(xì)胞也可分泌能誘導(dǎo)B細(xì)胞擴(kuò)增的細(xì)胞因子，從而導(dǎo)致抗體形成增多。CD8 T細(xì)胞通過(guò)識(shí)別并誘導(dǎo)宿主細(xì)胞溶解而發(fā)揮抗感染功能，在預(yù)防潛在的病毒激活方面也發(fā)揮了重要作用。巨噬細(xì)胞是成熟的單核細(xì)胞，它可以通過(guò)抗原提呈來(lái)激活T細(xì)胞。同時(shí)，巨噬細(xì)胞也是專門的吞噬細(xì)胞，它們可以吞噬和消滅病原體。這些免疫細(xì)胞的缺失將嚴(yán)重破壞宿主抵抗入侵病原體的能力。

此外，膿毒癥時(shí)，免疫效應(yīng)細(xì)胞發(fā)生凋亡并迅速被吞噬細(xì)胞吞噬。而機(jī)體對(duì)凋亡細(xì)胞的攝取過(guò)程，介導(dǎo)了一個(gè)免疫抑制反應(yīng)，該反應(yīng)通過(guò)誘導(dǎo)抗炎因子IL-10和腫瘤生長(zhǎng)因子-β的釋放來(lái)完成。宿主免疫防御功能的進(jìn)一步損害加劇了重要免疫細(xì)胞的缺失。膿毒癥時(shí)其他的免疫抑制機(jī)制包括細(xì)胞表面分子激活減少(如HLA-DR抗原表達(dá)減少、T細(xì)胞“耗竭”)，以及抑制細(xì)胞的增加(如調(diào)節(jié)性T細(xì)胞和髓源性抑制細(xì)胞增加)[14-19]。

2 膿毒癥時(shí)免疫抑制的證據(jù)

Torgersen等[20]回顧性研究了235個(gè)外科重癥監(jiān)護(hù)病房死亡患者的尸檢報(bào)告，發(fā)現(xiàn)約80%的患者在生前存在未能明確病灶的膿毒癥。尸檢證實(shí)的97例肺炎患者中，僅有52例在ICU期間得到確切診斷。很多患者在ICU沒(méi)有能夠恢復(fù)得更好，是因?yàn)楦腥救栽诔掷m(xù)進(jìn)展。即使應(yīng)用廣譜抗生素，并采取了積極控制原發(fā)病等治療措施，許多患者的感染仍未得到有效控制，甚至出現(xiàn)了新的院內(nèi)獲得性感染?；颊叩拿庖叻烙δ苁軗p是清除致病菌失敗的關(guān)鍵因素。因此，增強(qiáng)患者的免疫水平，幫助機(jī)體清除入侵致病菌并預(yù)防新的感染發(fā)生，可防止發(fā)生多器官功能衰竭，并改善生存率。明確繼發(fā)感染常見(jiàn)的致病菌類型也有助于支持膿毒癥患者存在免疫抑制。院內(nèi)獲得性繼發(fā)感染的常見(jiàn)致病菌包括致命的金黃色葡萄球菌以及對(duì)非免疫抑制患者并不致命的嗜麥芽窄食單胞菌、鮑曼不動(dòng)桿菌和白色念珠菌等[21]。事實(shí)上，許多ICU患者甚至最終死于相對(duì)并無(wú)致病力的微生物引起的膿毒癥，這一結(jié)果證實(shí)了膿毒癥患者存在的免疫抑制對(duì)最終生存率的影響。

支持膿毒癥時(shí)免疫抑制的其他證據(jù)還包括普通隱匿病毒的復(fù)活。免疫功能低下的患者(如HIV-1患者或化療患者)都出現(xiàn)過(guò)巨細(xì)胞病毒和單純皰疹病毒的復(fù)活。大多數(shù)膿毒癥患者也出現(xiàn)過(guò)病毒復(fù)活。Limaye等[22]觀察了120例危重癥患者巨細(xì)胞病毒復(fù)活的情況，發(fā)現(xiàn)其中大多數(shù)患者發(fā)生膿毒癥，但此類人群在發(fā)病之前免疫功能均正常。Luyt等[23]報(bào)告單純皰疹病毒支氣管肺炎的發(fā)病率為21%，這類患者發(fā)病前免疫功能也正常，發(fā)病后發(fā)生病毒復(fù)活，最終發(fā)生膿毒癥。以上研究表明，在入院前免疫功能正常的危重患者，在病程遷延中發(fā)生嚴(yán)重的免疫功能障礙，隱匿病毒復(fù)活，并逐漸發(fā)展為臨床相關(guān)疾病。

3 指導(dǎo)膿毒癥免疫治療的生物標(biāo)志物

膿毒癥時(shí)，針對(duì)存在的免疫功能障礙情況難以有效應(yīng)用免疫調(diào)節(jié)治療的主要原因，是無(wú)法確定患者是處于疾病的超炎癥期還是低炎癥期。定量測(cè)定血漿特異性標(biāo)志物濃度可能有助于判斷患者的免疫狀態(tài)。最近有研究應(yīng)用流式細(xì)胞儀檢測(cè)循環(huán)血液中單核細(xì)胞HLA-DR表達(dá)水平，針對(duì)HLA-DR表達(dá)減少的患者，使用巨噬細(xì)胞集落刺激因子(GM-CSF)，激活和誘導(dǎo)免疫效應(yīng)細(xì)胞增殖[24]。結(jié)果顯示，患者的機(jī)械通氣時(shí)間、ICU滯留時(shí)間以及總住院天數(shù)均減少。

除HLA-DR表達(dá)之外，可用于反映患者免疫效應(yīng)細(xì)胞免疫狀態(tài)的生物標(biāo)志物包括T細(xì)胞耗竭標(biāo)志物(PD-1和PD-1配體)以及T細(xì)胞活化的有效抑制劑調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(iTreg)。這些標(biāo)志物的使用可以為患者免疫狀態(tài)提供一個(gè)相對(duì)準(zhǔn)確的評(píng)估。在最近一項(xiàng)關(guān)于小兒膿毒癥患者的臨床研究中，定量測(cè)定血清樣本中由脂多糖刺激誘導(dǎo)TNF-α的生成，結(jié)果表明，對(duì)TNF-α 生成小于200 pg·ml－1的患者，建議使用集落刺激因子進(jìn)行干預(yù)[25]。膿毒癥小兒患者應(yīng)用集落刺激因子后，血液TNF-α生成恢復(fù)，與對(duì)照組相比，再次發(fā)生院內(nèi)感染的幾率也明顯降低。臨床可用于反映宿主免疫狀態(tài)的可能指標(biāo)有CD4和CD8 T細(xì)胞的細(xì)胞表面標(biāo)志物。T細(xì)胞表達(dá)各種蛋白質(zhì)，可能增加或者抑制細(xì)胞活化，而這些蛋白質(zhì)也易于通過(guò)流式細(xì)胞儀來(lái)檢測(cè)。其他潛在的生物標(biāo)志物如降鈣素原檢測(cè)，其濃度增加可在一定程度上預(yù)示其預(yù)后變差，但將其作為膿毒癥的免疫標(biāo)志物在敏感性和特異性上仍有欠缺。

雖然上述生物標(biāo)記物中的任何一個(gè)并不能完全地反映患者的免疫狀態(tài)，但是把多種檢測(cè)結(jié)果綜合起來(lái)考慮，可能得到一個(gè)對(duì)免疫功能狀態(tài)更為準(zhǔn)確的判斷。

4 膿毒癥免疫治療進(jìn)展

廣泛的細(xì)胞凋亡會(huì)引起免疫效應(yīng)細(xì)胞的消耗和減少，因此，可以通過(guò)抗細(xì)胞凋亡治療來(lái)降低免疫效應(yīng)細(xì)胞的消耗。免疫刺激細(xì)胞因子IL-7可以作為一個(gè)較好的選擇。多項(xiàng)研究結(jié)果為IL-7在膿毒癥中的使用提供了理論依據(jù)。IL-7可誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞增殖，恢復(fù)細(xì)胞的效應(yīng)功能，促進(jìn)淋巴細(xì)胞運(yùn)輸?shù)礁腥静课籟26-28]。IL-7可持續(xù)提高慢性病毒感染患者的免疫力，并改善慢性病毒性疾病和膿毒癥動(dòng)物模型的生存率，且應(yīng)用IL-7具有非常高的安全性和較好的耐受性[29-30]。目前IL-7已進(jìn)入臨床試驗(yàn)階段，主要用于提高慢性丙型肝炎、艾滋病和癌癥患者的免疫力。

阻斷T細(xì)胞表面負(fù)性分子的協(xié)同刺激作用是膿毒癥免疫調(diào)節(jié)治療的另一潛在措施。PD-1受體已被證實(shí)是宿主免疫反應(yīng)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)器，其誘導(dǎo)和表達(dá)主要在CD4和CD8 T細(xì)胞表面[31]。PD-1信號(hào)可抑制T細(xì)胞的增殖能力，同時(shí)可產(chǎn)生細(xì)胞因子并起到細(xì)胞毒性作用。研究表明，膿毒癥患者和動(dòng)物模型中，循環(huán)T細(xì)胞表面PD-1的表達(dá)增加，阻斷該通路能夠改善膿毒癥的預(yù)后[16-17]。動(dòng)物研究表明，阻斷PD-1，可以提高機(jī)體對(duì)病原體的清除能力。目前抗PD-1治療在腫瘤學(xué)的實(shí)驗(yàn)中也顯示了較好的效果，這都支持了PD-1治療作為免疫調(diào)節(jié)劑的可行性和有效性[16-17，32-33]。

體外血液凈化技術(shù)的應(yīng)用是膿毒癥免疫治療的又一大進(jìn)步。其理論基礎(chǔ)是通過(guò)血液濾過(guò)清除循環(huán)中的炎癥介質(zhì)，改善機(jī)體的免疫狀態(tài)，從而減輕宿主炎癥反應(yīng)。在細(xì)胞因子還沒(méi)有被完全阻斷時(shí)，這種方法具有一定的優(yōu)勢(shì)。最近在血液濾器和透析設(shè)備技術(shù)上的改進(jìn)，使得血液濾過(guò)作為一種免疫治療的選擇方法，其實(shí)用性和治療效果也得到改善。有研究總結(jié)了接受血液濾過(guò)治療的膿毒癥患者的臨床資料發(fā)現(xiàn)，血液濾過(guò)可以降低膿毒癥患者循環(huán)中的細(xì)胞因子水平，并改善預(yù)后[34-35]。

隨著對(duì)膿毒癥免疫功能障礙研究的深入，膿毒癥的免疫治療可能更加個(gè)體化。經(jīng)流式細(xì)胞儀定量研究，包括如T細(xì)胞PD-1表達(dá)測(cè)定、全血細(xì)胞因子分泌快速測(cè)定等，均可用于指導(dǎo)免疫治療。條件致病菌所致感染患者(如嗜麥芽窄食單胞菌或不動(dòng)桿菌)、巨細(xì)胞病毒或單純皰疹病毒感染患者，均是免疫增強(qiáng)治療的合適群體。盡管存在一些認(rèn)為免疫治療可能會(huì)加重膿毒癥超炎階段的反應(yīng)或者減少自身免疫的質(zhì)疑，但臨床上將干擾素-γ、粒細(xì)胞集落刺激因子、巨噬細(xì)胞集落刺激因子等用于感染、創(chuàng)傷患者時(shí)，并未顯示出有害作用。

總之，膿毒癥可以被看作是一場(chǎng)入侵病原體與宿主免疫反應(yīng)之間的競(jìng)爭(zhēng)。病原體通過(guò)選擇性地禁用宿主防御的某些方面以獲取優(yōu)勢(shì)，如誘導(dǎo)免疫細(xì)胞凋亡、減少單核細(xì)胞主要組織相容性復(fù)合體(MHC classⅡ抗體)表達(dá)，增加負(fù)性協(xié)調(diào)刺激分子表達(dá)，誘導(dǎo)抗炎因子生成，增加抑制細(xì)胞等。免疫學(xué)研究的進(jìn)展以及對(duì)膿毒癥病理生理學(xué)認(rèn)識(shí)的進(jìn)展，為膿毒癥的治療提供了新的方向和選擇。

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