劉雪姣，張晏潔綜述，岳慧杰審校

0 引 言

新型冠狀病毒即嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2)自2019年12月爆發(fā)以來已迅速波及全世界，嚴重威脅人類生命安全。部分2019冠狀病毒病(coronavirus disease 2019，COVID-19)患者在感染初期僅表現(xiàn)出發(fā)熱、肌肉酸痛等輕癥癥狀，但在轉歸過程中可出現(xiàn)病情的急速惡化，表現(xiàn)出多器官功能衰竭，甚至是短時間內的死亡[1]?！把装Y風暴”又稱細胞因子風暴參與包括嚴重急性呼吸綜合征、中東呼吸綜合征(middle East respiratory syndrome coronavirus, MERS)在內的多種感染性疾病的惡化[2]。目前，研究認為細胞因子風暴在COVID-19由輕癥向重癥及危重癥發(fā)展的過程中發(fā)揮了重要作用[3]。因此，有效控制細胞因子風暴是重癥及危重癥患者至關重要的治療措施。本文主要就細胞因子風暴及其潛在的治療藥物作出綜述。

1 細胞因子風暴

細胞因子風暴是指機體受到微生物或藥物等刺激后炎癥因子在體內不受調控的過度釋放，由此產(chǎn)生的全身炎癥反應、多器官衰竭等臨床表現(xiàn)的超生理反應，稱之為細胞因子釋放綜合征(cytokine release syndrome, CRS)。CRS的臨床表現(xiàn)范圍從輕度癥狀到流感樣癥狀甚至是嚴重威脅生命的全身性炎癥反應綜合征。輕度CRS可表現(xiàn)為發(fā)熱、疲勞、肌痛、腹瀉，一般是輕微的和自限性的。嚴重可進展為低血壓、缺氧和無法控制的全身性炎癥反應綜合征，并伴有循環(huán)衰竭、組織和(或)肺水腫、心律失常、凝血障礙、腎功能衰竭和多器官功能衰竭[4]。

早在1993年，CRS的概念就在移植物抗宿主病(graft-versus-host disease, GVHD)中被提出。近年研究指出，CRS的發(fā)生是SARS-CoV、MERS-CoV、H1N1流感病毒、H5N1高致禽流感病毒和埃博拉病毒致機體死亡的主要原因之一[5-7]。SARS-CoV、MERS-CoV、H1N1流感病毒感染的重癥患者血清中均發(fā)現(xiàn)了促炎因子的表達增多。其中，SARS-CoV感染可在發(fā)熱的早期誘導IFN-γ、IL-18、MCP-1、MIG、IP-10等細胞因子濃度升高[5]；MERS患者中IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α、IFN-β 等細胞因子數(shù)量的大幅增加[6]。因細胞因子的異常增多，導致免疫細胞的過渡激活，病變部位血管通透性增加，導致病原體更易進入血管及組織，從而使得感染加重、組織大面積缺血缺氧乃至壞死[8]。近些年，細胞因子風暴主要以嵌合抗原受體T 細胞(chimeric antigen receptor T cells, CAR-T)療法、雙特異性抗體療法、單倍體同種異體移植等免疫治療的常見不良反應而受到廣泛關注[9]。

2 細胞因子風暴與COVID-19

研究發(fā)現(xiàn)，72.7%的COVID-19患者表現(xiàn)出了細胞因子釋放綜合征樣癥狀，患者出現(xiàn)大面積肺損傷、CD4+T細胞和CD8+T細胞的減少及IL-6表達增加[10]。對COVID-19患者的尸體解剖報告也指出，患者肺切面可見大量灰白色黏稠的分泌物從肺泡內溢出，并可見纖維條索，肺支氣管腔內見膠凍狀黏液附著。組織局部病理學改變與SARS-CoV、MERS-CoV感染引起的病理特征極其相似，但滲出性反應較SARS明顯[11]?？梢?，細胞因子風暴參與了COVID-19患者的疾病進展。

Liu等[12]研究發(fā)現(xiàn)，重癥COVID-19患者IL-6的表達顯著高于非重癥組，且IL-6的表達水平與住院期間最高體溫、C反應蛋白、乳酸脫氫酶、D-二聚體等臨床癥狀或指標有相關性。研究表明，高水平的IL-6、CRP和高血壓是評估COVID-19嚴重程度的獨立危險因素，且IL-6對COVID-19的嚴重程度起關鍵作用，對重癥患者的監(jiān)測具有潛在價值[13]。由此可見，IL-6可能是SARS-CoV-2感染患者細胞因子風暴發(fā)生的關鍵性炎癥因子。另外，SARS-CoV-2感染患者體內高表達IL-1β、IL-8、INF-γ、IP-1、TNF-α、GM-CSF等促炎因子[3]。這些炎癥因子與Th1細胞的活化有關，機體被SARS-CoV-2入侵后，刺激CD4+T細胞活化增殖分化為Th1細胞，并刺激GM-CSF和IL-6等促炎因子的釋放[14]。活化的免疫細胞可大量進入肺循環(huán)，在重癥肺綜合征中起免疫損傷作用。然而，COVID-19患者體內同樣表現(xiàn)出Th2細胞分泌的抑炎因子(如IL-10)水平的增加[15]，提示其與SARS-CoV感染機制不盡相同，需要進一步研究Th1和Th2細胞在SARS-CoV-2感染中的發(fā)揮的作用。另外，研究發(fā)現(xiàn)COVID-19重癥患者CD4+T細胞和CD8+T細胞計數(shù)均顯著降低，但CD4+T細胞中具有高促炎作用的CCR4+CCR6+Th17細胞比例增高，CD8+T細胞中含有高濃度的細胞毒性顆粒，提示COVID-19患者細胞因子風暴過程中T細胞出現(xiàn)過度激活[16]。另外，活化的巨噬細胞可能在細胞因子風暴中扮演著重要角色。COVID-19的病理解剖學研究提示肺泡內巨噬細胞的聚集活化及小氣道內黏液性分泌物潴留是SARS-CoV-2感染的特別之處，表達ACE2的肺泡巨噬細胞成為SARS-CoV-2感染的靶細胞，這一特征類似于巨噬細胞活化綜合征或噬血細胞綜合征[17]。

3 潛在治療藥物

針對SARS-CoV-2感染引起的細胞因子風暴，《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》推薦通過血液凈化清除炎癥因子，阻斷細胞因子風暴，減輕炎癥反應對機體的損傷。結合COVID-19患者細胞因子風暴的特征，并借鑒其他免疫相關細胞因子風暴的治療經(jīng)驗，適當聯(lián)合抑制宿主非特異性免疫的治療方案或許可減少細胞因子的釋放，現(xiàn)按照作用靶點將相關藥物介紹如下。

3.1抑制炎癥因子釋放

3.1.1 IL-6拮抗劑托珠單抗是重組人源化人IL-6受體單克隆抗體，能夠與IL-6特異性競爭結合可溶性受體與膜結合受體，并阻斷信號傳導，從而抑制IL-6受體活性[18]。在針對惡性血液系統(tǒng)腫瘤CAR-T療法的回顧性研究中，對發(fā)生嚴重甚至危及生命的CRS的患者靜脈輸注托珠單抗1～2次，其中約69%的患者產(chǎn)生了應答，在給藥14d后出現(xiàn)發(fā)熱的消退和血管活性藥物的停用[19]?；谏鲜鲅芯?，F(xiàn)DA于2017年批準托珠單抗用于CAR-T免疫療法引起的嚴重或致命性CRS的治療。在一項回顧性病例對照研究中，托珠單抗組死亡率、ICU住院率、機械通氣均顯著低于對照組，提示托珠單抗可能是COVID-19重癥患者的治療關鍵[20]?！缎滦凸跔畈《痉窝自\療方案(試行第七版)》也明確提出，對于雙肺廣泛病變者及重型患者且實驗室檢測IL-6水平升高者，可試用托珠單抗治療。

與托珠單抗相比，司妥昔單抗對IL-6有著更高的親和力，通過直接結合IL-6從而阻斷IL-6信號傳導。司妥昔單抗于2014年被FDA及EMA批準用于治療罕見病多中心型巨大淋巴結增生癥，當前研究普遍認為巨大淋巴結增生癥的一系列臨床癥狀與IL-6驅動的細胞因子風暴密切相關[21]。因此，從作用機制的角度來看，司妥昔單抗是治療CRS極具潛力的藥物，但目前尚無相關臨床應用的數(shù)據(jù)。有學者認為，如果嚴重CRS患者對托珠單抗和激素無應答，則可考慮試用司妥昔單抗[22]。

3.1.2TNF-α抑制劑TNF-α是引發(fā)細胞因子風暴的關鍵炎癥因子，參與介導膿毒癥和急性呼吸窘迫綜合征的炎癥反應，因此TNF-α是在控制細胞因子風暴中比較有吸引力的靶點。一項Meta分析顯示，TNF-α抑制劑能夠顯著降低膿毒癥患者的死亡率[23]。盡管目前TNF-α抑制劑尚未被納入COVID-19患者的治療中，但其可能是潛在的治療藥物。

依那西普是TNF-α競爭性抑制劑，可抑制TNF-α的生物活性，從而阻斷 TNF-α介導的細胞反應，并參與調節(jié)由TNF-α誘導或調節(jié)的其他下游分子控制的生物反應。在靶向CD33 CAR-T 治療的臨床試驗中，依那西普用藥12 h內患者發(fā)熱明顯緩解，IL-6、TNF-α、INF-γ、IL-10和IL-8等細胞因子水平在2天內明顯下降[24]。盡管目前TNF-α的臨床價值不如IL-6，但CAR-T療法中某些患者的TNF-α水平顯著升高，且與CRS嚴重程度呈相關性[25]。因此，依那西普或可用于治療TNF-α相關的CRS。

英夫利昔單抗與可溶性和膜結合的TNF-α具有高親和力，能夠阻止TNF-α與細胞表面受體p55和p75的結合發(fā)揮抗炎作用，還可激活抗體依賴的細胞介導的細胞毒作用及補體依賴的細胞毒作用[26]。英夫利昔單抗治療類固醇難治性GVHD的回顧性研究發(fā)現(xiàn)，59%患者產(chǎn)生了應答，尤其是胃腸道受累的患者受益更大[27]。由于高水平的TNF-α可直接損害胃腸道導致細胞因子級聯(lián)反應的放大，因此對于有嚴重腸道損害的患者英夫利昔單抗的獲益會更明顯。

阿達木單抗是一種人TNF-α特異性重組IgG1單克隆抗體，可拮抗TNF-α介導的炎癥反應和其他的分子作用。據(jù)報道，阿達木單抗常用于病毒或自身免疫性疾病所致巨細胞活化綜合征的治療，其特征是T淋巴細胞和巨噬細胞的過度活化和不受控制的增殖，導致全身炎癥和細胞因子的大量釋放[28]。另外在肺缺血再灌注損傷的大鼠模型中，阿達木單抗組較對照組炎癥、充血、水腫、空泡形成等肺組織病理學特征顯著改善，提示阿達木單抗可以改善缺血再灌注過程中的肺損害[29]。盡管尚缺乏阿達木單抗針對CRS治療的臨床經(jīng)驗，但借鑒其在巨細胞活化綜合征中的治療，阿達木單抗或許可以有效阻斷SARS-CoV-2感染誘發(fā)的細胞因子風暴。

3.1.3IL-1受體拮抗劑IL-1家族是細胞因子風暴中不可忽視的細胞因子，尤其是IL-1β。IL-1受體拮抗劑(IL-1Ra)能與IL-1競爭與IL-1受體結合，阻斷IL-1誘導的促炎信號。Lindsay等[30]將埃博拉病毒感染小鼠的IL-1Ra基因敲除，發(fā)現(xiàn)基因敲除小鼠生存率較野生型小鼠低，提示IL-1Ra可能是埃博拉病毒感染的保護因素。

阿那白滯素是一種重組、非糖基化人IL-1受體拮抗劑，廣泛應用于類風濕性關節(jié)炎、蛋白相關周期熱綜合征的治療。研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥表現(xiàn)出促炎因子的過度釋放和穿孔素的異常表達，而阿那白滯素能夠顯著提高膿毒癥患者的28d生存率[31]。動物實驗表明，阿那白滯素能夠降低CAR-T療法致CRS患者的死亡率，同時因其能夠穿過血腦屏障，也能降低神經(jīng)系統(tǒng)毒性的發(fā)生，相對于托珠單抗顯示出一定的優(yōu)勢[32]。因此，阿那白滯素或可成為SARS-CoV-2誘發(fā)的CRS的潛在治療靶點。

3.1.4其他烏司他丁是一種內源性炎性反應調節(jié)物質和水解酶抑制劑，能有效抑制 TNF-α、IL-6、IL-8等炎癥介質釋放，同時提高抑炎因子IL-10水平，促使人體的炎癥和抗炎反應平衡，中斷炎癥反應的惡性循環(huán)引發(fā)的細胞因子風暴，從而阻斷向多器官功能衰竭的進一步發(fā)展[33]。一項針對SARS的病例對照研究發(fā)現(xiàn)，烏司他丁聯(lián)合糖皮質激素組患者呼吸頻率、PaCO2、IL-6、IL-8、TNF-α低于對照組，PaO2、氧合指數(shù)高于對照組，提示烏司他丁可有效改善患者血氣分析指標[34]。因此，上海市及湖南省頒布的COVID-19治療方案均推薦使用烏司他丁控制細胞因子風暴，改善肺功能。

近年來，研究表明血必凈治療膿毒癥和重癥肺炎的療效明確，主要通過抑制細胞因子的過度釋放來抑制炎癥反應，并調整Th1/Th2失衡以改善免疫功能紊亂[35]。鑒于其對細胞因子風暴的抑制作用，《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》推薦使用COVID-19患者使用血必凈注射液, 目前初步的臨床療效已被報道。張從玉等[36]對普通型COVID-19患者的治療進行回顧性研究，發(fā)現(xiàn)血必凈注射液的使用能促進肺CT病灶吸收，提高治療總體有效率，但炎癥指標(白細胞計數(shù)、C反應蛋白、鐵蛋白)恢復水平及核酸轉陰率與對照組無明顯差異。然而，此研究人群為無CRS表現(xiàn)的普通型COVID-19患者，且未檢測IL-6、TNF-α等細胞因子表達水平，因此血必凈對COVID-19患者CRS的治療尚待進一步研究。

3.2阻斷信號通路傳導

3.2.1 JAK抑制劑SARS-CoV和MERS-CoV感染引起的細胞因子風暴常表現(xiàn)為NF-κB及其上游JAK/STAT信號通路的活化。JAK/STAT信號通路不僅調節(jié)細胞因子的生物學活性，還影響T細胞向輔助性T細胞家族Th1、Th2、Th17細胞和調節(jié)性T細胞的分化[37]。

蘆可替尼是一種ATP類似物，能夠結合到JAK1和JAK2激酶上抑制其信號傳導，從而下調INF-γ、IL-2等炎性細胞因子水平。Das等[38]通過病毒感染小鼠構建以細胞因子風暴為主要病因的噬血細胞綜合征模型，蘆可替尼組小鼠臨床癥狀和實驗室指標顯著改善，包括體重減輕、器官腫大、貧血、血小板減少、高細胞蛋白血癥和組織炎癥，同時提高了小鼠的存活率。在一項針對COVID-19重癥患者的多中心的單盲隨機對照研究中，蘆可替尼組細胞因子水平顯著低于對照組，且14天的計算機斷層掃描改善情況更佳，且耐受性良好，然而臨床改善情況并沒有統(tǒng)計學差異[39]，也為更大樣本的研究提供了參考。

3.2.2酪氨酸激酶抑制劑伊布替尼是一種供口服使用、不可逆的小分子酪氨酸激酶抑制劑。伊布替尼一方面下調免疫抑制性受體，改善T細胞增殖和活化功能；另一方面，通過抑制IL-2 介導的T 細胞激酶的活性，抑制Th2 細胞分化，促進Th1 細胞免疫反應。伊布替尼聯(lián)合CAR-T療法治療慢性淋巴細胞白血病的前瞻性研究發(fā)現(xiàn)，患者的反應率較高，但臨床未出現(xiàn)嚴重CRS，可能與其降低CAR-T療法引起的CRS有關[40]。在GVHD治療中，伊布替尼也表現(xiàn)出良好的臨床效果，F(xiàn)DA已正式批準其用于1次或多次全身治療失敗后的成年cGVHD 患者。波士頓某醫(yī)療中心出現(xiàn)了六例長期使用伊布替尼的巨球蛋白血癥患者感染SARS-CoV-2，其中一例接受小劑量伊布替尼的患者因呼吸困難、缺氧住院，剩余五例常規(guī)劑量組未入院治療，且病情逐步改善[41]，提示伊布替尼可能能用于治療COVID-19患者的CRS。

3.3糖皮質激素糖皮質激素因其強大的抗炎作用能夠有效控制細胞因子風暴，目前糖皮質激素主要用于對托珠單抗無效的難治性的CRS的二線治療[42]。糖皮質激素用于CRS治療的給藥時機與用法用量目前還存在爭議。部分專家建議對于3級及以上CRS的患者、老年患者或伴有嚴重并發(fā)癥的2級CRS患者，若病情在第一次使用托珠單抗后24 h內無改善，就應該考慮第二次使用托珠單抗或糖皮質激素[43]。

盡管糖皮質激素可控制細胞因子風暴，但其在SARS-CoV、MERS-CoV等嚴重感染的治療中仍存在爭議。廣州應對SARS-CoV感染的治療經(jīng)驗總結出，在不引起二次感染和其他并發(fā)癥的情況下，使用低至中等劑量的皮質類固醇可降低SARS患者的死亡率，縮短危重患者的住院時間[44]。但一項回顧性分析發(fā)現(xiàn)，糖皮質激素能夠延長病毒RNA的清除，增加缺血性壞死、糖尿病等并發(fā)癥的發(fā)生，提高患者死亡率[45]。考慮到臨床醫(yī)師對觀察性研究的選擇偏倚和劑量差異大等混雜因素，目前的證據(jù)尚不能支持使用糖皮質激素來應對SARS-CoV-2感染，也不應成為COVID-19患者放棄使用糖皮質激素的理由。因此，糖皮質激素在COVID-19患者的應用需仔細權衡利弊，謹慎使用。

4 結 語

細胞因子風暴作為COVID-19患者病情加重的重要原因，是改善危重癥患者病情的治療關鍵。部分控制細胞因子風暴的藥物因尚不明確的臨床療效和潛在的不良反應，限制了臨床治療的大范圍治療。但為控制細胞因子風暴、降低COVID-19患者病死率，仍需大膽探索潛在的治療藥物。