黃鑫波 劉端繪

(廣西梧州市紅十字會醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，梧州市 543002，電子郵箱：stars-002@163.com)

膿毒癥指因感染引起宿主免疫反應(yīng)失調(diào)而導(dǎo)致的危及生命的器官功能障礙[1]。既往研究認(rèn)為，膿毒癥發(fā)病早期以系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)綜合征為主，隨后出現(xiàn)代償性抗炎反應(yīng)綜合征或免疫抑制[2]。但此種觀點近年來已受到了質(zhì)疑。最新的研究顯示，炎癥反應(yīng)和免疫抑制共同貫穿在整個膿毒癥病程中，兩者并非此消彼長的關(guān)系[3-4]。感染后免疫功能抑制是導(dǎo)致膿毒癥患者繼發(fā)二重感染、多臟器功能障礙綜合征的重要原因[5]，而且患者的免疫狀態(tài)存在個體差異，與年齡、基礎(chǔ)疾病、用藥史、感染的病原微生物等因素有關(guān)，臨床表現(xiàn)不完全相同[6]，改善免疫抑制狀態(tài)或可提高膿毒癥患者的生存率。目前對于膿毒癥免疫抑制的診斷尚無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，針對免疫調(diào)節(jié)藥物的應(yīng)用也未能達成一致意見。本文就如何早期識別膿毒癥免疫抑制的方法和免疫治療的研究進展進行綜述。

1 膿毒癥患者免疫抑制狀態(tài)的識別

通過監(jiān)測外周血中免疫細胞數(shù)量和表型的變化，可了解機體是否處于免疫抑制狀態(tài)，包括固有免疫和適應(yīng)性免疫兩方面。

1.1 固有免疫功能受抑制

1.1.1 中性粒細胞 中性粒細胞是機體發(fā)生感染時最先募集至感染部位的吞噬細胞，可對病原體產(chǎn)生非特異性快速應(yīng)答，其機制是產(chǎn)生蛋白水解酶和活性氧清除病原體[7]。Demaret等[8]研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥發(fā)病后3 d左右，中性粒細胞分泌乳鐵蛋白、髓過氧化物酶、活性氧的能力明顯降低。除分泌降低外，外周血未成熟中性粒細胞的比例明顯增加，未成熟的中性粒細胞吞噬能力明顯低于成熟中性粒細胞[9]。這種現(xiàn)象與膿毒癥早期中性粒細胞的吞噬功能增強形成對比[10]。因此，監(jiān)測中性粒細胞的分泌能力、比例變化或可早期識別膿毒癥免疫抑制狀態(tài)。

1.1.2 單核-巨噬細胞 單核-巨噬細胞在固有免疫和適應(yīng)性免疫過程中均能發(fā)揮作用。在膿毒癥早期，單核-巨噬細胞能分泌大量促炎介質(zhì)，如腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)-α、白細胞介素(interleukin,IL)-1α等來促進免疫細胞活化[11]。單核-巨噬細胞表面的分化抗原14能介導(dǎo)其識別、吞噬內(nèi)毒素，發(fā)揮固有免疫作用。研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥患者處于免疫抑制狀態(tài)時，單核-巨噬細胞分泌的促炎因子減少，而抗炎因子分泌增多，出現(xiàn)對內(nèi)毒素吞噬作用減弱的“內(nèi)毒素耐受”現(xiàn)象[12]。

單核-巨噬細胞還能作為抗原提呈細胞啟動T細胞特異性分化而參與適應(yīng)性免疫。單核細胞人類白細胞抗原(monocyte human leukocyte antigen，mHLA)-DR是單核細胞表面表達的主要組織相容性復(fù)合體(major histocompatibility complex，MHC)-Ⅱ類分子，具有抗原提呈作用。研究顯示，膿毒癥患者單核細胞表面低表達mHLA-DR與不良預(yù)后有關(guān)[13]。Meisel等[14]認(rèn)為，膿毒癥患者mHLA-DR表達量連續(xù)2天低于8000細胞表面抗原量可作為免疫抑制診斷標(biāo)準(zhǔn)，但尚未得到大范圍推廣。除此之外，程序性死亡受體(programmed death receptor，PD)-1及其配體(programmed death receptor ligand，PD-L)-1表達增加也提示單核細胞抗原提呈能力下降[15]。膿毒癥免疫抑制狀態(tài)下單核細胞高表達PD-1和PD-L1，針對性使用抗PD-1/PD-L1抗體治療能改善免疫抑制狀態(tài)[16]。

因此，監(jiān)測單核-巨噬細胞的吞噬功能、分泌因子的變化和mHLA-DR、PD-1/PD-L1表達量或可早期發(fā)現(xiàn)膿毒癥免疫抑制狀態(tài)。

1.1.3 樹突狀細胞 樹突狀細胞(dendritic cell，DC)屬于抗原提呈細胞，能誘導(dǎo)T細胞活化啟動適應(yīng)性免疫反應(yīng)。Wang等[17]研究結(jié)果顯示，膿毒癥患者DC數(shù)量減少，可導(dǎo)致免疫抑制與機會性感染發(fā)生。研究表明，隨著膿毒癥病情進展，患者外周血DC數(shù)量減少，HLA-DR表達減少，PD-1和PD-L1表達增加，抗炎介質(zhì)IL-10分泌增加，最終導(dǎo)致DC抗原提呈能力下降、T細胞活化障礙，出現(xiàn)免疫抑制[18-19]。因此，監(jiān)測DC數(shù)量及其表達分子的變化有助于識別免疫抑制狀態(tài)。

1.2 適應(yīng)性免疫功能受抑制

1.2.1 淋巴細胞：Francois等[20]研究認(rèn)為，外周血淋巴細胞計數(shù)<900/μL可作為免疫抑制患者的篩選指標(biāo)。還有研究認(rèn)為，外周血淋巴細胞計數(shù)≤600/μL與繼發(fā)感染及膿毒癥患者不良預(yù)后相關(guān)[21]。趙博等[22]研究發(fā)現(xiàn)，外周血淋巴細胞計數(shù)下降與細胞免疫功能抑制相關(guān)。雖然目前仍無統(tǒng)一的淋巴細胞計數(shù)作為診斷免疫抑制的標(biāo)準(zhǔn)，但膿毒癥患者出現(xiàn)淋巴細胞計數(shù)減少時需考慮存在免疫抑制的可能。

1.2.2 T淋巴細胞：T淋巴細胞是評估機體細胞免疫功能的重要指標(biāo)，也是目前研究最多的免疫指標(biāo)之一。膿毒癥患者出現(xiàn)免疫抑制的特征為T淋巴細胞耗竭，而細胞凋亡是T淋巴細胞耗竭的主要原因。介導(dǎo)膿毒癥患者T淋巴細胞凋亡既可以由死亡受體觸發(fā)的外源性凋亡通路引起，也可以由線粒體觸發(fā)的內(nèi)源性凋亡通路引起[23]。研究發(fā)現(xiàn)，CD4+T淋巴細胞的耗竭水平與社區(qū)獲得性肺炎嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[24]。在小鼠的敗血癥模型中發(fā)現(xiàn)，除了脾、肺、胸腺等組織中出現(xiàn)廣泛的淋巴細胞凋亡外，在骨髓、胸腺中未成熟的T淋巴細胞也存在凋亡[16]。此外，T淋巴細胞在持續(xù)的抗原刺激下其表面的一系列負(fù)性共刺激分子PD-1/PD-L1、細胞毒T淋巴細胞相關(guān)抗原4、T細胞免疫球蛋白及粘蛋白結(jié)構(gòu)域分子3、B淋巴細胞和T淋巴細胞衰減因子、淋巴細胞活化基因3等表達增加以阻止T淋巴細胞過度活化，最終導(dǎo)致免疫抑制[16，25-29]。Liu等[30]研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥患者中因總T淋巴細胞凋亡增多，而導(dǎo)致調(diào)節(jié)性T淋巴細胞占比增大。調(diào)節(jié)性T淋巴細胞主要通過叉頭翼狀螺旋轉(zhuǎn)錄因子3發(fā)揮抑制輔助性T淋巴細胞增殖的作用。研究顯示，膿毒癥早期患者表達過叉頭翼狀螺旋轉(zhuǎn)錄因子3的調(diào)節(jié)性T淋巴細胞比例明顯高于非膿毒癥患者，其程度可作為免疫狀態(tài)監(jiān)測指標(biāo)[31]。因此，監(jiān)測T淋巴細胞各亞型計數(shù)、比例以及表達分子水平的變化，有助于識別膿毒癥免疫抑制狀態(tài)。

1.2.3 B淋巴細胞 B淋巴細胞可通過產(chǎn)生抗體啟動體液免疫反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，細胞凋亡膿毒癥進程中出現(xiàn)B淋巴細胞數(shù)量減少[32]。Gustave等[33]研究顯示，膿毒性休克患者B淋巴細胞表達MHC-Ⅱ類分子下降，且分泌抗炎介質(zhì)如IL-10等增多，進而促進免疫抑制發(fā)生。Suzuki等[34]研究發(fā)現(xiàn)，膿毒癥患者除成熟B淋巴細胞減少外，未成熟B淋巴細胞也減少，且與膿毒癥繼發(fā)感染增加相關(guān)。因此，監(jiān)測發(fā)現(xiàn)B淋巴細胞計數(shù)減少也有助于識別免疫抑制狀態(tài)。

2 膿毒癥患者免疫治療的進展

2.1 固有免疫抑制治療

2.1.1 粒細胞巨噬細胞集落刺激因子：研究發(fā)現(xiàn)，粒細胞巨噬細胞集落刺激因子(granulocyte macrophage-colony stimulating factor，GM-CSF)能通過誘導(dǎo)多種免疫細胞(如單核-巨噬細胞、中性粒細胞、DC等)增殖分化而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用[11]。有研究發(fā)現(xiàn)，相比于安慰劑組，腹腔膿毒癥患者采用GM-CSF[3 μg/(kg·d)]治療后，患者感染相關(guān)性并發(fā)癥減少、住院時間縮短、治療費用降低，但兩組患者院內(nèi)病死率無統(tǒng)計學(xué)差異[35]。還有研究表明，采用GM-CSF[4 μg/(kg·d)]治療后，嚴(yán)重膿毒癥合并免疫抑制狀態(tài)(連續(xù)2d監(jiān)測mHLA-DR表達量低于8000細胞表面抗原量)患者在24 h內(nèi)單核細胞HLA-DR表達水平較安慰劑組明顯上升，GM-CSF治療能有效恢復(fù)單核細胞功能，縮短機械通氣時間和平均住院日[14]。Bo等[36]研究結(jié)果顯示，與安慰劑組比較，采用GM-CSF或粒細胞集落刺激因子(granulocyte-colony stimulating factor，G-CSF)治療并不能改善膿毒癥非中性粒細胞減少患者的28 d死亡率和不良事件發(fā)生率，但可提高感染灶的清除率。因此，膿毒癥患者常規(guī)使用GM-CSF可改善免疫功能、提高感染灶清除率，但尚無證據(jù)表明膿毒癥患者需使用GM-CSF可明顯改善其預(yù)后，今后仍需進行更多的大型隨機對照研究探討GM-CSF與膿毒癥患者預(yù)后的關(guān)系。

2.1.2 干擾素γ：活化T淋巴細胞、自然殺傷細胞等多種免疫細胞均可分泌干擾素γ。干擾素γ可上調(diào)單核細胞HLA-DR的表達，增加抗原提呈作用、抑制T淋巴細胞凋亡、增強細胞吞噬功能[37]。Leentjens等[38]研究顯示，干擾素γ不僅能增加促炎介質(zhì)釋放、抑制抗炎介質(zhì)生成，還能增加單核細胞HLA-DR表達。但目前只能證明干擾素γ在膿毒癥免疫抑制患者中有較強的促炎作用，而過度的炎癥反應(yīng)對機體也存在損傷，因此仍需要更多的臨床研究來規(guī)范其使用指征。

2.1.3 免疫球蛋白：靜脈注射免疫球蛋白G(intravenous immunoglobulin G，ivIgG)富含多種抗體，能有效中和菌體釋放的內(nèi)毒素和外毒素而調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)。但研究發(fā)現(xiàn)，采用ivIgG治療不能改善膿毒癥患者28 d的死亡率[39]，也不能改善心臟體外循環(huán)術(shù)后出現(xiàn)嚴(yán)重全身炎癥反應(yīng)綜合征的患者28 d死亡率[40]，以及壞死性軟組織感染患者180 d的存活率[41]。因單獨應(yīng)用ivIgG療效不理想，有學(xué)者提出免疫球蛋白聯(lián)合治療。Hentrich等[42]研究顯示，使用ivIgGMA(49.4 g IgG、7.8 g IgM和7.8 g IgA)免疫球蛋白聯(lián)合治療化療后中性粒細胞減少的膿毒癥患者，并不能改善患者28 d和60 d的死亡率，提示膿毒癥患者使用免疫球蛋白聯(lián)合治療無明顯益處。但有研究發(fā)現(xiàn)[43]，早期使用ivIgGMA聯(lián)合治療能提高患者的生存率，而延遲治療會增加死亡風(fēng)險。

目前大多數(shù)關(guān)于免疫球蛋白的臨床研究均存在樣本量偏小、發(fā)病時長不同、基礎(chǔ)免疫狀態(tài)不一致的缺陷，故膿毒癥指南未推薦常規(guī)使用免疫球蛋白治療，今后仍需要更大型的對照試驗來探討其使用方法。

2.2 適應(yīng)性免疫抑制治療

2.2.1 胸腺素α1：胸腺素α1是由胸腺分泌的小分子物質(zhì)，能促進輔助性T淋巴細胞1分化，增強細胞免疫作用，還能增加IL-12、IL-2、干擾素α和干擾素γ分泌，增強炎癥反應(yīng)，增加IL-10分泌調(diào)節(jié)抗炎反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，胸腺素α1能增強膿毒癥患者的細胞免疫功能，減少機械通氣時間，并降低28 d死亡率[44]。Liu等[45]研究結(jié)果顯示，胸腺素α1治療能降低膿毒癥患者的死亡率，但并不能改善患者的機械通氣時間、ICU平均住院日及多臟器衰竭發(fā)生率。

鑒于目前胸腺素α1治療膿毒癥的臨床研究均為小樣本量研究，治療劑量各不相同，研究結(jié)果不完全一致，因此其在膿毒癥指南中沒有被推薦使用。

2.2.2 抗PD-1/PD-L1抗體：膿毒癥免疫抑制時，多種免疫細胞表達PD-1/PD-L1上調(diào)，導(dǎo)致細胞凋亡增加，因此抗PD-1/PD-L1抗體有望成為治療膿毒癥免疫抑制的新方法。Chang等[26]采用抗PD-1抗體和抗PD-L1抗體治療真菌性膿毒癥小鼠，結(jié)果顯示這兩種抗體均能逆轉(zhuǎn)膿毒癥誘導(dǎo)的單核細胞分泌干擾素γ減少，增加MHC-Ⅱ類分子在抗原提呈細胞中的表達，使膿毒癥小鼠的生存率增加，而且這兩種抗體作用于膿毒癥患者離體的單核細胞也能得到類似結(jié)果。雖然抗PD-1/PD-L1抗體在腫瘤治療方面已進入臨床應(yīng)用階段，但在膿毒癥治療方面仍多為動物實驗，依然缺乏高質(zhì)量的臨床對照研究，因此抗PD-1/PD-L1抗體在膿毒癥患者中的應(yīng)用效果仍需進一步研究。

2.2.3 IL-7：IL-7能誘導(dǎo)T淋巴細胞增殖，抑制淋巴細胞凋亡并可協(xié)助淋巴細胞向感染部位游走[46]。Francois等[20]研究結(jié)果顯示，采用重組人IL-7治療膿毒性休克伴嚴(yán)重淋巴細胞減少患者，可使淋巴細胞計數(shù)和循環(huán)CD4+、CD8+T淋巴細胞數(shù)較治療前上升3～4倍，而且效果持續(xù)數(shù)周，患者耐受性良好，沒有出現(xiàn)細胞因子風(fēng)暴或器官功能惡化。因此，IL-7能逆轉(zhuǎn)膿毒癥導(dǎo)致的T淋巴細胞耗竭，安全性較高，有望成為治療膿毒癥的新靶點。

2.3 清除炎性介質(zhì)治療 持續(xù)性腎臟替代治療(continuous renal replacement therapy，CRRT)能有效清除中小分子炎性介質(zhì)，調(diào)節(jié)機體免疫反應(yīng)。促炎介質(zhì)和抗炎介質(zhì)過度活化表達是導(dǎo)致膿毒癥患者出現(xiàn)臟器功能損害的重要原因[47]。因此，清除過多的炎性介質(zhì)可能為治療膿毒癥的有效方法之一。Liu等[48]研究發(fā)現(xiàn)，急性胰腺炎合并急性腎損傷患者使用CRRT，能有效降低血清中TNF-α、IL-4、IL-6、IL-8和IL-10的水平，減輕機體炎癥損傷。但法國一項多中心隨機對照研究卻發(fā)現(xiàn)CRRT并不能降低膿毒癥患者的死亡率[49]。在膿毒癥動物模型實驗中也發(fā)現(xiàn)，CRRT前后血清TNF-α，IL-1β，IL-6和IL-10水平無明顯變化[50]。造成這些差異的原因可能為CRRT清除物質(zhì)是非特異性的，既清除了對機體有害的物質(zhì)，同時也清除了有益物質(zhì)，而研究通常以死亡率或炎性介質(zhì)變化水平作為評判標(biāo)準(zhǔn)，忽略了患者個體化的免疫狀態(tài)。因此，今后仍需進行根據(jù)個體免疫狀態(tài)分類，以需要CRRT清除的靶物質(zhì)為目標(biāo)的臨床試驗，減少非靶物質(zhì)的干預(yù)，才能更好地應(yīng)用于膿毒癥的治療。

3 小 結(jié)

早期識別膿毒癥免疫抑制狀態(tài)的目的是盡早進行干預(yù)，糾正機體代謝紊亂，提高生存率。目前可通過監(jiān)測中性粒細胞數(shù)、樹突狀細胞數(shù)、淋巴細胞數(shù)以及免疫細胞表達的負(fù)性共刺激分子等的變化來判斷膿毒癥患者是否處于免疫抑制狀態(tài)，但是單一指標(biāo)分析價值有限，目前未能明確各類免疫細胞在不同疾病導(dǎo)致免疫抑制時的變化是否一致，也不能對所有膿毒癥患者均進行免疫治療，今后或可聯(lián)合多指標(biāo)分析，對膿毒癥患者分組歸類后，再進行個體化的免疫調(diào)節(jié)治療，這將有助于推動膿毒癥的“精準(zhǔn)化”治療。