人工肝血液净化系统治疗细胞因子风暴综合征专家共识
人工肝血液净化系统治疗细胞因子风暴综合征专家共识
人工肝血液净化系统（artificial liver blood purification system，ALBPS），简称人工肝，是基于肝衰竭的病理生理和代谢紊乱特点而设计的、替代肝脏部分功能的血液净化支持系统。经过几十年的发展，现在的人工肝系统逐渐从单一功能发展为集多功能于一体的模式。国内常用的是李氏非生物型人工肝，简称李氏人工肝（Li’s artificial liver system，Li-ALS），Li-ALS历经多代发展，目前为Li-ALS 3.0系统，实现了合成、代谢、解毒和平衡等各种功能，能更全面地暂时替代肝脏功能，显著降低肝衰竭患者的病死率，并形成了标准化的技术操作指南。
随着对ALBPS作用机制、疗效的深入研究，并根据其能清除肝衰竭患者炎症因子的原理，ALBPS的临床应用范围得到了拓展，已超出了肝脏替代的范畴，也被应用于清除细胞因子风暴（cytokine storm，CS）。因其可清除炎症介质、恢复机体免疫稳态，从而减轻炎症反应对机体的损伤，而且还可以起到改善体内代谢紊乱、精准容量管理和支持肝肾功能等多方面的综合作用，Li-ALS 3.0非常适用于救治由CS发展而来的综合征患者，包括由感染、脓毒症、肿瘤，以及自身免疫性疾病等各类疾病引起的细胞因子风暴综合征（cytokine storm syndrome，CSS）患者和因免疫治疗诱发的细胞因子释放综合征（cytokine release syndrome，CRS）患者。本专家共识主要针对CSS，包括CRS患者的治疗。
早在2013年，人感染H7N9禽流感疫情发生时，有研究表明CS是导致H7N9感染患者重症和死亡的重要免疫机制。Li-ALS被创新性应用于重症H7N9救治，发现能使患者血液中的白细胞介素（interleukin，IL）-1β、IL-2等细胞因子水平快速下降，并改善急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、休克和水电解质紊乱［1］。2019年年底，新型冠状病毒感染（COVID-19）来势汹汹，病死率高，缺乏特效治疗药物。根据Li-ALS 3.0系统在救治人感染H7N9禽流感重症患者的成功经验，Li-ALS 3.0系统再一次创新性地被应用到重型、危重型COVID-19患者的救治中，通过清除CS，从而减轻过度炎症反应对机体的损伤，取得了良好的效果［2, 3］。2020年初，专家组及时总结经验，形成了《人工肝血液净化系统应用于重型、危重型新型冠状病毒肺炎治疗的专家共识》［4］，对救治重型、危重型COVID-19患者发挥了重要作用。在该共识基础上，针对应用人工肝治疗CSS患者的原理、适应证、相对禁忌证，以及治疗模式的选择及治疗结束标准等方面，中华医学会感染病学分会肝衰竭与人工肝学组、中华医学会感染病学分会肝衰竭与人工肝专家委员会、国家感染性疾病临床医学研究中心、传染病重症诊治全国重点实验室、国家传染病医学中心和浙江树人大学树兰国际医学院附属树兰（杭州）医院等专家基于临床应用经验及国内外最新文献，撰写了《人工肝血液净化系统治疗细胞因子风暴综合征专家共识》，供临床医护人员参考。临床医师在面对具体患者时，应在充分了解有关最佳临床研究证据、仔细评估患者病情及其意愿的基础上，根据自己的专业知识、临床经验和可利用的医疗资源，制订全面合理的诊疗方案。今后也将根据国内外研究进展，对本共识进行更新和完善，提高临床应用的规范。
1 CSS定义
CSS是一种由感染、肿瘤和自身免疫性疾病等病因引起的免疫反应失控的临床综合征［5］。其主要特征是血浆中细胞因子水平明显升高，并导致发热、全身多个系统或脏器出现炎症反应及功能损害。
2 CSS发生机制
免疫网络中的细胞因子作用十分复杂，呈现交叉式的网络作用特点，既可促进局部组织的炎症反应，也可调节免疫细胞的活化和增殖，从而影响感染的清除和组织修复过程。当这一网络失去控制时，可出现CSS。干扰素γ（IFNγ）、IL-1、IL-6、肿瘤坏死因子（TNF）和IL-18是在CS中水平显著升高的关键细胞因子［5, 6］。这些细胞因子在免疫反应中扮演着重要的角色，并且被认为是导致CS的核心免疫病理学因素之一。目前认为CSS疾病重症化的机制主要包括以下几方面：
2.1 引发血管和组织的通透性增加
这一过程受到多种细胞因子的影响。发生CS时，高水平的IL-6可以促进多种细胞因子的分泌，血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）升高，血管内皮细胞上VE-钙黏蛋白分解和C5a受体表达的增加，直接或间接引发血管内皮损伤，从而导致血管渗漏［7］。IL-6、TNF-α、IL-1和IFNγ等细胞因子可直接作用于血管内皮细胞，增加血管壁的通透性，从而导致血浆渗漏和组织水肿［8］。
2.2 激活凝血系统阻碍微循环
CSS还能激活凝血系统和血小板，诱导微血栓形成，阻碍微循环［9］。COVID-19患者的血栓形成机制尚不明确，但可能涉及内皮损伤、免疫反应和抗体形成等几种诱因［10］。促炎细胞因子IL-1β、IL-6和TNF-α诱导钠-葡萄糖协同转运蛋白2（sodium glucose coransporter-2，SGLT2）表达的氧化蛋白敏感性上调，进而促进内皮功能障碍、血小板粘附和聚集、Von Willebrand因子分泌和凝血酶生成，从而促进血栓形成［11］。细胞因子如IL-6、IL-8和TNF-α，可以激活单核细胞并诱导组织因子表达，触发凝血级联反应的激活，随后促进凝血酶激活并加速纤维蛋白凝块的形成［12］。CSS引起的组织灌注不足会加重缺氧和营养不良，促进细胞因子的释放，促进血栓形成。
2.3 诱导炎症介质加重组织损伤
IL-6还可诱导肝脏合成急性期反应蛋白，如C-反应蛋白（CRP）和血清淀粉样蛋白A（SAA）［13］。这些急性期反应蛋白在CSS中可促进炎症反应和组织损伤。TNF-α和IFNγ可通过JAK/STAT1/IRF1轴诱导炎症细胞的程序性死亡，促进脏器损伤［14］。此外，IL-6还可激活中性粒细胞和嗜酸性粒细胞等炎性细胞，导致细胞聚集并释放蛋白酶、氧自由基等炎性介质，这些炎性介质可破坏组织结构，加重组织损伤，引起脏器功能不全［7］。
2.4 免疫抑制导致多脏器衰竭
过量细胞因子可能抑制和消耗免疫细胞。这些细胞因子能够抑制T淋巴细胞、B淋巴细胞等免疫细胞的功能，或诱导其凋亡，从而导致机体免疫功能低下［15］。这种免疫抑制现象的最终结果就是机体的系统性损害，导致严重的多脏器衰竭。
综上所述，CSS对机体产生的损害是多途径的，并可能导致严重的多脏器衰竭。因此，早期识别和积极干预这种过度的免疫反应是至关重要的。针对CSS的治疗策略主要包括抑制或清除细胞因子的产生和作用、改善微循环、保护组织器官和增强免疫功能等方面。
3 CSS的病因
对CSS的描述，最早来源于异基因造血干细胞移植后出现急性移植物抗宿主病，随着深入研究发现CSS致病因素包括病原微生物、自身免疫性、肿瘤性、手术和创伤等。
3.1 病原微生物诱发CSS
原发病原微生物感染可诱发CSS。细菌在发生侵袭性感染或血流感染时［16, 17］，可诱导CSS，革兰阴性菌如流感嗜血杆菌、脑膜炎双球菌、大肠杆菌、假单胞菌及土拉热杆菌等［18, 19, 20］，革兰阳性菌如葡萄球菌［21］；寄生虫如恶性疟、内脏利什曼病等［22, 23, 24］感染可诱导CSS；病毒感染如中东呼吸综合征冠状病毒（Middle East respiratory syndrome coronavirus，MERS-CoV）、新型冠状病毒，流感病毒（H1N1、H5N1、H7N9等）、登革热病毒、埃博拉病毒、刚果克里米亚出血热病毒［25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32］和新型布尼亚病毒均有表现为CSS的死亡病例。另外，EB病毒（EBV）、巨细胞病毒感染等导致继发性噬血细胞性淋巴组织细胞增生症（secondary hemophagocytic lympho-histiocytosis，sHLH）而出现CSS［33, 34］。
继发病原微生物感染亦可诱发CSS。在一些先天免疫相关的遗传基因突变，例如原发性噬血细胞性淋巴组织细胞增生症（primary hemophagocytic lympho-histiocytosis，pHLH）［35］、慢性肉芽肿和STAT1功能获得性疾病［36, 37, 38］，可在病原微生物诱导下发生CSS［39, 40］。而获得性免疫功能缺陷，发生病原微生物感染也可导致全身强烈炎症反应。如HIV感染者并发人类疱疹病毒8型（human herpes virus 8，HHV8）感染可出现CSS［41, 42］，脾切除术后肺炎链球菌感染出现致死性CSS［43］。
3.2 免疫和肿瘤及治疗相关的CSS、CRS
免疫和肿瘤及治疗相关的CSS、CRS继发于各类风湿免疫性疾病，如类风湿性关节炎、成人Still病等，出现巨噬细胞活化综合征（macrophage activation syndrome，MAS），最终诱导CSS和多脏器衰竭［44, 45, 46］。另外非感染相关的HLH，如pHLH和sHLH，特发性多中心型巨大淋巴结增生症（multicentric castleman’s disease，MCD）［47, 48］的pHLH，血液系统肿瘤如淋巴瘤可发生sHLH［49, 50, 51］，从而出现CSS和CRS。
随着针对肿瘤免疫治疗的新药物和新技术逐渐增多，例如嵌合抗原受体T细胞免疫疗法（chimeric antigen receptor T-cell immunotherapy，CAR-T）治疗、各种单克隆抗体药物和免疫检查点抑制剂等应用，出现CSS、CRS的病例也逐渐增多［51, 52, 53, 54, 55, 56］。
3.3 手术和创伤相关的CSS、CRS
外科手术，如心脏搭桥术［57］和脾脏切除术［58, 59］，缺血再灌注损伤［60］等，也可能诱发CSS和CRS。这些手术或损伤可能导致组织损伤或细胞死亡，从而触发免疫系统的反应，包括CSS的发生。
烧伤和创伤是可能导致CSS的另一种常见诱因。烧伤或创伤发生时触发生理反应，机体修复受损的组织并防止感染［61, 62, 63］。然而，这种免疫反应可能引起CSS/CRS，导致多器官功能衰竭、感染和脓毒症等。
4 人工肝治疗CSS适应证
同时具有以下3项的患者：
（3）血清IL-6水平≥5×正常值上限（upper limit of normal，ULN），或每日上升速度≥1×ULN伴或不伴有其他细胞因子如IL-1、IL-2、IL-4、IL-10、TNF-α和IFNγ等升高［2，67, 68, 69］。
5 人工肝治疗CSS相对禁忌证
（3）对治疗过程中所用耗材或血制品、药物等严重过敏出现休克未能纠正者。
在危重症患者抢救中，可根据病情治疗需要，经患者或其家属充分知情同意，一部分患者仍可通过选择相对安全的治疗模式进行治疗。
6 人工肝治疗CSS模式选择
CSS是感染性疾病重症化的主要原因［72］，在CSS中免疫细胞被激活，产生大量的细胞因子，引起瀑布式反应［73］，虽然细胞因子多为分子质量为50×103 以下的中小分子物质，但人工肝治疗不同模式的选择对于细胞因子清除的效果不同［74］，临床上可根据基础疾病是否合并肝、肾功能衰竭，以及是否需要清除原发疾病致病因子，决定采用不同治疗模式。随着人工肝技术的不断发展，目前以Li-ALS 3.0人工肝治疗模式得到广泛应用［75］。
6.1 Li-ALS 3.0系统的工作原理
患者血液通过血浆分离器分离血浆，分离出的血浆先丢弃一部分，同时补充相应的新鲜血浆；等置换量剩余500 mL左右开始将分离的血浆收集在双腔储液袋，继续补充新鲜血浆直至血浆置换治疗模块结束。双腔储液袋由一大一小两个袋体嵌套组成，形成了两个分离的腔体（内腔和外腔）用来储存血浆。外腔用来收集分离出来的肝衰竭血浆，内腔用来收集经血浆滤过和吸附净化后的血浆，解决了复杂治疗方式联合后体外循环容量过大这一问题，使得治疗更便捷、安全。两个腔体之间通过从内到外的单向活瓣连接，以避免外腔待净化血浆进入内腔。在双腔储液袋外腔收集的血浆用于血浆吸附滤过的循环介质，血浆通过高通量血滤器进行血浆滤过，滤过采用后稀释模式，然后依次经过血浆吸附器（大孔树脂、阴离子树脂、活性炭等），最终回到双腔储液袋的内腔，即为净化后的血浆，这部分血浆与同速率从内腔返回到主循环的血细胞汇合后再回到患者体内。
因双腔储液袋在使用时保持悬挂状态，内腔储存的净化后血浆在重力作用下部分会自然地通过沟通内外腔的单向活瓣流到外腔，以保证内外腔液面高度的基本一致。从内腔中流出的净化后血浆将与新分离的血浆混合再次经过滤过及吸附过程，实现血浆的反复多次净化。因血浆净化循环的流速可达血浆分离速度的10倍，这样通过液体流速差的机制构建，实现了患者的血浆在体外多次吸附滤过净化循环，形成高效循环通路，避免无效循环，使得血浆的净化效率大大提高，从而发挥出更好的治疗效果。
6.2 Li-ALS 3.0系统的功能
以小剂量血浆置换为基础，通过对置换过程中分离的血浆进行血浆吸附（阴离子树脂、活性炭等）、血浆滤过多次循环，补充少量新鲜血浆及白蛋白，同时全面清除血浆中各种毒素物质，能实现合成、解毒代谢和平衡功能，各功能介绍如下：
6.2.1 合成功能
通过离心式血浆分离法或膜式血浆分离法选择性地从循环血液中除去病理血浆或血浆中的某些大分子致病物质，同时补充白蛋白和凝血因子等有益物质，提高机体胶体渗透压、物质转运载体水平，改善凝血因子。
6.2.2 解毒代谢功能
通过血浆吸附、血液/血浆滤过分别清除炎性介质、胆红素、血氨、芳香族氨基酸、内毒素等多种有害物质。血浆吸附使用血液灌流器，利用其吸附原理，通过分子间的正负电荷或范德华力相互吸引，或特异性配基与目标物质结合来清除血浆中的有害物质。灌流器填充物主要为阴离子树脂、中性大孔树脂、活性炭或树脂炭等，用来清除胆红素或芳香族氨基酸、酚类、短链脂肪酸等。血液/血浆滤过是以对流方式清除血浆中的过量水分和有毒物质。术中血浆通过一个高通量血滤器，并利用负压泵造成一定的跨膜压使之以对流的方式滤过血液/血浆中的水分和溶质，尤其是以水溶性中分子物质的清除率高。
6.2.3 平衡功能
通过血液/血浆滤过保持水电解质酸碱平衡。血液/血浆滤过没有再吸收功能，必须补充置换液维持水、电解质平衡。补充的方式可在滤器前输入（前稀释法）或滤器后输入（后稀释法），二者各有利弊。用各种血滤器进行对比研究发现：在相同的血流量和跨膜压力下，后稀释法的总溶质清除率总是大于前稀释法。前稀释法经过滤膜的血液已经过稀释，相对后稀释法不容易堵膜，但前稀释法所需置换液的量要远大于后稀释法。因此，现在有多种血液/血浆滤过模式以交替或成比例的方法将前稀释法和后稀释法结合在一起。
各医疗单位可根据实际情况，结合患者病情，选择上述功能单独使用，也可以对各功能进行组合使用。
7 ALBPS治疗CSS监测指标
7.1 治疗前监测指标
（6）SOFA评分［77］。
7.2 治疗后监测指标
（4）根据病情及时监测肺部影像学（放射或超声）检查。
监测指标可根据临床实际情况调整，不限于上述内容。
8 治疗结束标准
治疗后符合以下情况的CSS患者可考虑结束ALBPS治疗［78, 79］：体表温度<38℃持续≥3 d，疾病严重程度评分下降至SOFA评分<2分持续≥3 d且对于未联合应用细胞因子单克隆抗体的患者，目标炎症因子（如IL-6）较治疗前下降1/4，或降低至2×ULN以内；联合应用细胞因子单克隆抗体的患者，目标炎症因子水平不作为评价治疗能否结束的标准，可结合患者病情及以下实验室指标进行综合判断：（1）铁蛋白<1.25×ULN持续≥3 d；（2）乳酸脱氢酶<250 U/L持续≥3 d；（3）D-二聚体<1 000 μg/L持续≥3 d；（4）CRP<50 mg/L持续≥3 d。
8.1 合并呼吸功能衰竭患者，须同时满足以下2项中任意一项
（2）肺部影像学改善（肺部渗出性病灶较治疗前吸收>30%）。
8.2 合并循环衰竭患者，须同时满足以下2项
（2）血乳酸<2 mmol/L持续≥3 d。
8.3 合并肝功能衰竭患者，须同时满足以下3项
（3）凝血功能持续改善：凝血酶原活动度（PTA）>40%并持续≥3 d。
9 待解决问题
ALBPS治疗CSS方面虽取得了一定进展，但仍面临诸多问题和挑战，包括治疗机制及治疗模式选择，治疗时机及结束标准、适应证及治疗前后监测指标，需要更多证据进行探讨及完善。
引用: 中华医学会感染病学分会肝衰竭与人工肝学组, 传染病重症诊治全国重点实验室, 国家传染病医学中心. 人工肝血液净化系统治疗细胞因子风暴综合征专家共识 [J] . 中华临床感染病杂志, 2024, 17(1) : 14-22.