脓毒症免疫治疗的研究进展
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脓毒症是宿主对感染产生的失控反应，导致危及生命的器官功能障碍。尽管经历了数十年的研究，脓毒症始终是重症加强治疗病房（ICU）的第一位死亡原因。目前针对脓毒症的治疗主要是抗感染、器官保护、液体复苏等，尚无特异性治疗药物。免疫抑制是脓毒症的主要发病机制，免疫相关治疗已成为当前脓毒症治疗研究的热点。脓毒症的免疫相关疗法包括限制病原体毒素的释放和清除、控制机体过度炎症反应、抑制细胞凋亡等。近年研究证实，在临床前试验性应用白细胞介素-7（IL-7）、抗程序化死亡蛋白（PD-1）等，可以逆转T细胞无能，提高脓毒症时的生存率。因此，免疫治疗有望成为脓毒症治疗的新希望。
脓毒症是严重危害人类健康的主要疾病之一，据发达国家的数据估计，全球每年约有3 150万例脓毒症和1 940万例严重脓毒症患者，并可能导致530万例患者死亡[1]。仅在美国，每年脓毒症新增病例100万人，死亡20万人[2]。脓毒症治疗费用高，医疗资源消耗大，严重影响了人类的生活质量，已对人类健康和社会经济造成了巨大的威胁。与其他感染性疾病不同，脓毒症尚无特异性治疗方法，目前主要是抗感染、器官保护、液体复苏等，寻找有效的脓毒症治疗方法是现代医学亟待解救的问题。随着对脓毒症免疫机制认识的不断深入，脓毒症免疫相关治疗成为脓毒症治疗研究的热点。现对近年来脓毒症免疫治疗的新进展进行综述。
1 限制病原体毒素释放和清除的治疗
针对病原体的治疗是非常有效的治疗脓毒症方法，包括单纯的旨在控制病原体的治疗（如脓腔的引流等）和早期广谱抗菌药物的使用[3] 。Kumar等[4]研究发现，脓毒性休克发生后每延迟1 h使用抗菌药物，病死率即会增加7%。
此外，清除病原体毒素的治疗方法目前也在积极研究中。来自革兰阴性（G-）菌的脂多糖（LPS）[5]、来自革兰阳性（G+）菌的脂磷壁酸（LTA）及来自真菌的甘露聚糖（PLM），均可与固有免疫细胞（单核细胞）的Toll样受体（TLR）结合[6]。LPS的脂质A部分可以与许多细胞上的TLR4结合，LTA可以与TLR2和TLR6结合，PLM可以与TLR2、TLR4和TLR6结合，进而激活核转录因子-κB（NF-κB）信号通路和继之而来的促炎/抗炎细胞因子反应。限制病原体毒素作用的首要方法是隔离法。病原体毒素在水溶性状态下通过其脂质部分与转运蛋白结合，将病原体毒素迅速隔离，当转运蛋白含量不足时，LPS与脂蛋白结合减少，LPS毒性增加，因此转运蛋白是隔离病原体毒素的第一步。LPS结合蛋白（LBP）和细菌通透性增加蛋白均为磷脂转运蛋白（PLTP，内源性的脂质转运蛋白）的类似物，均可以与病原体毒素结合。LBP和PLTP均与LPS结合，然后从微粒体或者水溶相LPS聚集的部位转移至高密度脂蛋白（HDL）[7,8]及其他脂蛋白[9]。LBP可以与LPS结合并转运LPS到CD14[10,11]，CD14是TLR4信号的共激活因子，而PLTP不能转运LPS到CD14，因而无法激活下游的炎症信号。因此，LBP比PLTP能更有效地将LPS从细菌细胞壁碎片转移到脂蛋白。与转运蛋白结合后，LPS被转运并包围在HDL内，在LBP和PLTP易化其转运后，LPS也分布在低密度脂蛋白（LDL）和极低密度脂蛋白（VLDL）上[12]。LPS、LTA和LPS脂质A类似物Eritoran主要分布在HDL（约占60%），另外40%分布在LDL和VLDL微粒中[13]。在脓毒症时，这种分布发生改变，LPS在LDL和VLDL中分布增加[1]。
病原体毒素主要由肝脏摄取，由胆汁排出[7]。肝脏清除病原体毒素的确切机制目前尚不清楚，但已有研究表明与LDL受体（LDLR）有关。与LDLR完好小鼠相比，LDLR敲除小鼠在盲肠结扎穿孔术（CLP）致脓毒症后病死率增加[14]。
新近一项研究显示，枯草溶菌素转化酶9（PCSK9，新型抗胆固醇药物）可增加LPS的清除[15]。循环中的PCSK9主要由肝脏合成，结合到肝细胞的LDLR可内化LDLR复合物，使其被溶酶体消化，不再循环回到肝细胞表面。因此，增加PCSK9活性可减少LDLR表达，而降低PCSK9活性可导致LDLR表达增加，可加强对病原体毒素的清除，减轻细胞因子的炎症反应，提高脓毒症生存率。但这一作用在LDLR基因敲除小鼠及LDLR基因变异（LDLR与PCSK9的结合发生改变）小鼠上尚未发现[15]。总之，这些数据支持病原菌毒素清除主要依靠于PCSK9和LDLR。
病原菌毒素清除的机制目前尚未得到临床重视，但是PCSK9抑制剂类药物可促进病原体毒素清除，减轻炎症反应，提高脓毒症患者生存率，是可行的脓毒症治疗方法[16]，与抗菌药物治疗相互补充，有望成为脓毒症治疗的新药。
2 控制机体过度炎症反应的治疗
脓毒症及早治疗效果较好，而固有免疫反应是感染后机体的早期反应，固有免疫反应涉及所有的组织器官，以NF-κB等为中心的过度炎症反应是导致脓毒症器官功能障碍的原因。理论上，抑制早期固有免疫反应，可以减轻多器官功能障碍。一项用肿瘤坏死因子（TNF）抗体治疗感染大肠杆菌的脓毒症猩猩模型的研究发现，尽管血培养一直呈阳性，但TNF抗体成功抑制了致命性的脓毒性休克的发生[17]。由此证明，TNF足以导致急性休克或致命性的组织损伤[18]，而不是细菌。提示拮抗炎性因子可能是脓毒症治疗的新希望。然而旨在控制机体炎症反应治疗（如抗TNF、活化蛋白C）的30多项临床随机对照试验并未显示出该效果[19]。对于不同严重程度脓毒症患者或者持续危重疾病患者的临床试验也显示，应用TNF单克隆抗体或者其他试剂来抑制TNF并不能改善其总体病死率，且费用极高[19]。
尽管TLR4拮抗剂、TNF-α拮抗剂等炎性因子拮抗剂在脓毒症动物模上均显示出有效性，但是在临床试验中多以失败告终，其原因一方面为动物模型未能真正模拟人类脓毒症的病理生理机制；另一方面与TNF-α对淋巴细胞凋亡的双向调节作用有关。
3 抑制细胞凋亡的治疗
脓毒症患者CD4+ T细胞百分比和CD4+/CD8+ T细胞比值下降，且二者与病情严重程度和预后密切相关[20]。
白细胞介素-7（IL-7）可以诱导非激活和激活的T细胞增殖，抑制其凋亡，而非激活和激活的T细胞在脓毒症时均显著减少。因此人们开始探索IL-7对免疫抑制相关疾病的治疗作用。美国癌症研究中心已将IL-7用于临床试验研究，结果显示，IL-7可以使癌症患者循环CD4+ T细胞和CD8+ T细胞数量增加1倍，使脾和淋巴结体积增大约50%[21]。IL-7可使人类免疫缺陷病毒（HIV）感染患者循环CD4+ T细胞和CD8+ T细胞的细胞因子产生增加2～3倍[22]。因此，IL-7逆转了脓毒症的主要病理改变，即复杂的淋巴细胞减少症。IL-7还有许多其他功能，如可以易化T细胞的激活，可能会恢复低反应和无能T细胞的功能[23,24]；增加细胞黏附分子的表达，提高T细胞迁移到感染部位[25]。
IL-7在感染动物模型和临床试验中均显示出有效性。有报道特发性低CD4+ T细胞患者应用IL-7治疗后可迅速提高淋巴细胞数量[26]。Pellegrini等[25]用IL-7治疗脉络丛脑膜炎淋巴细胞感染小鼠发现，IL-7可以促进T细胞向感染灶迁移，增加T细胞数量，促进病毒的清除。IL-7可恢复迟发型超敏反应，减轻脓毒症导致的淋巴细胞凋亡，逆转脓毒症导致的γ-干扰素（IFN-γ）降低，从而提高多重细菌感染脓毒症动物的存活率[27]。并且IL-7治疗对真菌感染的脓毒症同样有效[28]。研究证实IL-7可以逆转脓毒性休克患者的T细胞异常，包括CD4+和CD8+ T细胞抑制、IFN-γ不足、信号转导和转录激活子5（STAT5）磷酸化及Bcl-2增加等改变[22]。目前IL-7治疗已经用于肿瘤、HIV-1感染患者的临床试验中，超过200例患者的研究结果证实其具有很好的耐受性。IL-7很少引起发热、毛细血管渗漏、或者其他与过多的促炎细胞因子有关的副作用[29]。由于IL-7可以提高免疫功能、抗细菌和真菌有效，对脓毒症模型动物治疗有效，具有很好的研究前景，因此进一步的临床试验可能将很快开始。
另外一个有理想效果的免疫抑制治疗药物是程序性死亡蛋白-1（PD-1）抑制剂。PD-1是一个免疫细胞抑制性共刺激分子，PD-L在脓毒症免疫机制中起着重要的调节作用。PD-1在激活的CD4+和CD8+ T细胞上表达[30]，PD-1介导的信号对T细胞增殖和细胞因子的产生具有抑制作用。当抗原持续作用于T细胞（如HIV感染和肝炎病毒感染），可以导致PD-1过度表达和T细胞无能[29]。也有报道脓毒症患者外周血T细胞上PD-1过度表达与T细胞增殖能力降低、增加二重院内感染及病死率相关[30]。用PD-1抗体阻断PD-1或者用PD-1配体（PD-L1）可以逆转T细胞功能障碍，促进病原体的清除。目前已有3项研究报道阻断PD-1路径可以提高脓毒症模型动物的存活率[31,32,33]。抗PD-1在各种肿瘤患者的治疗中也取得了较好的效果[34]，且尚未发现自身免疫反应等严重的不良反应。当然，还需进一步研究确定其安全性和有效性，抗PD-1治疗有望进入临床试验。
死于脓毒症的患者多数存在免疫抑制或者免疫无能，在消化道、淋巴器官均有大量的淋巴细胞凋亡。天冬氨酸特异性半胱氨酸蛋白酶（caspases）是半胱氨酸家族的一组成员，在脓毒症淋巴细胞凋亡中起着关键作用[35,36]。理论上，caspase抑制剂可以有效治疗脓毒症。有研究显示，caspase阻滞剂VX-166具有潜在的抗凋亡活性，可以抑制IL-1β和IL-18的释放，提高LPS诱导的脓毒症小鼠存活率[37]。但是caspase抑制剂尚未进入临床试验阶段[38]。
有研究显示，应用IL-33可以使脓毒症小鼠血及腹腔中细菌清除增加、细菌菌落数明显减少，脾脏中CD3 T细胞、CD3+/CD4+ T细胞、CD3+/CD8+ T细胞和CD19B细胞的凋亡较对照组减少，并且可使CD3+ T细胞中caspase-3、caspase-8及caspase-9活性降低，从而显著提高动物生存率[39]。IL-33对脓毒症的治疗作用还有待进一步研究。
此外，中医药治疗脓毒症也取得了一定进展。有研究显示，中药血必净可以降低脓毒症患者血清IL-6、IL-10、TNF-α水平[40]，降低脓毒症患者Th17和CD4+CD25+ Treg的异常表达[41]；胸腺肽联合血必净注射液可使老年脓毒症患者外周血CD3+、CD4+、辅助型T细胞1型（Th1）比例明显升高，CD8+明显降低[42]；参芪扶正注射液可以显著降低脓毒症患者CD4+ T细胞凋亡率[43]；黄芪注射液可以提高老年脓毒症患者CD3+、CD3+CD4+、CD3-NK+细胞比例[44]。还有实验研究显示，中药补阳还五汤可使脓毒症大鼠脾脏CD4+ T细胞、CD40+ B细胞明显升高，凋亡细胞和Bax蛋白表达明显减少[45]。
尽管人类对脓毒症的认识不断深入，免疫相关治疗取得了一定的成果[46]，但是脓毒症的发病机制仍需进一步探索，真正有效地控制脓毒症引起的免疫紊乱，还需要漫长的探索和研究。
引用: 董丽华, 吕娟, 丁黎莉, 等. 脓毒症免疫治疗的研究进展 [J] . 中华危重病急救医学,2017,29 (2): 184-187.
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