流感后肺炎的細胞因子風暴及免疫治療

張曦木，黎檀實

(1.解放軍總醫院海南醫院急救部，海南 三亞572013;2.解放軍總醫院第一醫學中心急診科，北京100853)

流感病毒是引起人和動物呼吸道感染的重要病原體，具有傳染性強、潛伏期短、發病率高等特點，而流感病毒感染合并肺炎是其最常見的并發癥，也是導致流行性感冒(流感)患者死亡的主要原因。近百年來，在世界范圍多次暴發流感，1918 年的西班牙大流感，數周內就有近1 億人死亡，全球一半人口被感染［1］;1957 年的甲型H2N2 流感造成美國約7 萬人死亡［2］;2009 年甲型H1N1 流感暴發，造成全球30 萬人死亡，其中重癥流感后肺炎占很大比例［3］，流感流行是世界范圍醫療和公共衛生系統面臨的巨大威脅。因此，對于流感、流感后肺炎的發病機制進行深入研究很有必要。目前研究認為，在流感病毒感染機體時，疾病的嚴重程度與病毒和機體炎癥反應的強度相關，如體內出現過度的炎癥反應，即“細胞因子風暴”，將可能導致嚴重的后果甚至死亡［4］。由此可見，流感病毒感染機體時炎癥反應的強度決定了患者的預后。因此，除了常規的抗病毒治療外，對流感后肺炎免疫治療策略的了解就顯得尤為重要。通過文獻回顧發現，聯合抗病毒藥物同時進行免疫治療可有效降低患者的病死率和器官損傷［5］。大部分免疫治療藥物相對便宜且易于生產，在流感大流行時被廣泛應用?，F就流感后肺炎的細胞因子風暴及免疫治療的研究進展予以綜述。

1 流感后肺炎的細胞因子風暴

流感后肺炎的致病機制目前尚不明確，可能與流感病毒和細菌的協同作用、病毒和細菌對機體免疫功能破壞、病毒和細菌對呼吸道上皮細胞破壞以及機體易感性等有關［6］，但無論何種致病機制，流感后肺炎的一個主要表現即為體內炎癥因子過度表達而出現的“細胞因子風暴”。細胞因子風暴發生期間，免疫網絡中的細胞因子在促進疾病進展、誘導局部炎癥、消除感染、調節細胞和分子免疫反應、調控組織修復等方面的作用十分復雜，呈現交叉式的網絡作用特點［7］。細胞因子風暴可對機體造成嚴重的損害，如彌漫性肺泡損傷、透明膜形成、纖維蛋白滲出等，進而加速肺損傷，而嚴重的肺部毛細血管損傷和對機體免疫功能的損害以及細胞因子在循環系統中導致的全身細胞因子風暴會進一步引起全身臟器功能障礙［8］。“細胞因子風暴”在流感后肺炎的發病過程起著重要作用，可檢測到很多炎癥因子在流感后肺炎患者中高表達，包括干擾素(interferon，IFN)、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)、白細胞介素(interleukin，IL)和趨化因子等［9］。

1.1 非特異性免疫與細胞因子風暴 非特異性免疫作為機體對抗流感病毒的第一道防線，在流感病毒入侵呼吸道上皮細胞時啟動，其中最重要的細胞因子為IFN、TNF-α 和IL-6。在流感后肺炎的非特異性免疫中，IFN 主要通過誘導已感染細胞的“抗病毒狀態”激活發揮重要的作用，其中Ⅰ型和Ⅲ型IFN主要在非特異性免疫中表達，Ⅰ型IFN 主要由巨噬細胞、樹突狀細胞和單核細胞在流感病毒急性感染期間產生，也是流感病毒感染期間主要的免疫細胞生產者［10-11］。細胞因子風暴中，流感病毒通過級聯反應上調了許多IFN 刺激基因的表達，特別是在非特異性免疫細胞中的表達，鞘氨醇-1-磷酸受體的內皮細胞被證實在細胞因子風暴中起關鍵協調作用［12］。IFN 家族另外一個重要組成是Ⅲ型IFN，主要由IFN-λ1(IL-29)、IFN-λ2(IL-28A)、IFN-λ3(IL-28B)和IFN-λ4 組成，它們可以通過不同的細胞類型表達與Ⅰ型IFN相似的功能［13］。因此，作為第一道防線，Ⅰ型和Ⅲ型IFN 通過促進病毒清除和抗病毒免疫應答等作用保護宿主免受流感病毒感染［14］。TNF-α 被認為是流感細胞因子風暴中心的促炎細胞因子，TNF-α 升高表明流感病毒的高致病性［15-16］。動物實驗發現，TNF-α 可能導致感染后的癥狀加重，而抗TNF 治療可能成為潛在的治療靶點［17］。臨床研究發現，IL-6也是主要的促炎細胞因子，在繼發細菌感染時IL-6活性減弱，有利于病毒清除和宿主生存，IL-6 水平與流感后肺炎的嚴重程度相關［18］。

1.2 特異性免疫與細胞因子風暴 特異性免疫激活的關鍵是流感病毒誘導輔助性T 細胞(helper T cell，Th 細胞)分泌不同的細胞因子，將單核-巨噬細胞募集到肺實質。根據分泌的細胞因子的不同，Th 細胞又分為Th1 和Th2 細胞，其中IFN-γ 是Th1 細胞中最重要的細胞因子，而IL-10 是Th2 細胞中最重要的細胞因子。IFN-γ 是唯一的Ⅱ型IFN，在整個流感感染期間均有產生，IFN-γ 的活性與炎癥反應和肺損傷有關［19］，且大多數情況下，IFN-γ 的作用是保護性的，包括促進病毒清除、促進細胞和體液免疫反應以及改善宿主疾病結果等。IL-10 是流感后肺炎典型的抗炎細胞因子，有研究證明，流感病毒感染機體時IL-10 高表達，IL-10 水平與肺部炎癥的嚴重程度呈正相關［20］。在流感病毒感染機體發展為流感后肺炎的過程中，細胞因子起到重要作用，趨化因子誘導促炎因子和抗炎因子到達感染部位，促炎因子和抗炎因子相互作用導致肺組織廣泛水腫、肺毛細血管滲漏，進展為急性呼吸窘迫綜合征，甚至呼吸循環衰竭、死亡［21］。

2 流感后肺炎的免疫治療

2.1 糖皮質激素 目前流感后肺炎糖皮質激素治療的應用尚無定論，通過大樣本病例研究發現，使用糖皮質激素可能會造成原有感染加重、病程延長等不良預后，且并不能提高患者的生存率［22-23］。Moreno 等［24］對2009 年6 月至2014 年4 月西班牙多家醫院的重癥監護室收集的148 例已確診為重癥流感后肺炎患者進行統計分析，以評估糖皮質激素對重癥流感后肺炎的影響，最后得出重癥流感后肺炎患者使用糖皮質激素會增加病死率的結論，因此認為糖皮質激素不可用作輔助治療。Ni 等［25］通過薈萃分析得出類似結論，即流感后肺炎患者使用糖皮質激素治療會導致更高的病死率。在動物實驗中也發現，對流感后肺炎進行糖皮質激素治療，效果并不確切，感染甲型H5N1 流感的小鼠使用全身糖皮質激素治療的病死率與對照組相似［26］。有研究者認為，使用糖皮質激素會導致免疫反應受到抑制，進而可能導致病毒清除延遲，最終增加患者死亡風險［27］，還有可能出現糖皮質激素使用的不良后果，如心血管事件［28］，有增加機會性感染的可能［29］。但也有研究認為，在合適的時機使用合適劑量的糖皮質激素可緩解流感后肺炎的滲出癥狀，例如，2009 年甲型H1N1 流感的研究報道指出，使用糖皮質激素可以減輕流感后肺炎的癥狀［30］。在流感后肺炎是否使用糖皮質激素、什么時機選擇使用糖皮質激素以及劑量如何調整等方面還存在爭議，仍需在臨床工作中總結經驗，并在動物實驗中進行驗證。

2.2 他汀類藥物 他汀類藥物在高脂血癥、心血管疾病的預防和治療方面應用廣泛。此外，他汀類藥物還有抗炎和免疫調節作用，據報道，他汀類藥物可以抑制IFN-γ，誘導T 淋巴細胞活化，故認為他汀類藥物可能在治療嚴重流感方面具有潛在作用［31］。有研究發現，阿托伐他汀、辛伐他汀和普伐他汀在降低促炎細胞因子(如TNF-α 和IL-6)的表達水平方面同樣有效，與單獨使用抗病毒藥物處理的細胞相比，聯合使用他汀類藥物處理的甲型H1N1 病毒感染細胞，促炎細胞因子蛋白的表達顯著降低［32］。墨西哥進行的一項臨床研究顯示，入住重癥監護病房的流感后肺炎患者接受他汀類藥物治療的存活率更高［33］。但他汀類藥物對于流感后肺炎是否有效仍存在爭議。Kwong 等［34］對來自加拿大安大略省連續10 個流感季節入組的流感后肺炎患者進行統計分析發現，他汀類藥物對流感病毒感染者沒有顯著的保護作用，不能降低流感的發病率和病死率。盡管上述研究結果互相矛盾，但因為他汀類藥物價格便宜且相對容易獲得，很多老人將其作為治療和預防心血管事件的常用藥物，所以進一步探究其在預防或治療流感后肺炎方面的作用和機制有積極意義。

2.3 靜脈注射免疫球蛋白 目前靜脈注射免疫球蛋白用于治療急性感染、抑制有害炎癥的機制尚未十分明確。有研究報道，免疫球蛋白通過阻斷免疫球蛋白Fc 部分C 端的受體進行免疫調節，而這些受體與炎癥反應的強度有關［35］。在傳染性非典型性肺炎和2009 年甲型H1N1 流感流行期間，研究發現靜脈注射免疫球蛋白可以有效改善流感病毒感染患者的癥狀［36-37］。Rockman 等［38］在一項以雪貂為研究對象的實驗中發現，用甲型H1N1 病毒攻擊雪貂后，給予靜脈注射免疫球蛋白可以顯著降低肺部病毒載量。有研究者對中國香港5 家醫院的35 例重癥流感后肺炎患者進行抗病毒治療，將患者隨機分配為接受靜脈注射免疫球蛋白治療組(17 例)和未接受靜脈注射免疫球蛋白治療組(18 例)，結果發現，接受靜脈注射免疫球蛋白治療組的病毒載量顯著降低［31］。綜上可以發現，在流感后肺炎的急性感染階段，靜脈注射免疫球蛋白對降低病毒載量、緩解臨床癥狀有一定的效果。

2.4 具有免疫調節作用的抗生素 一些抗生素在體內和體外具有抗炎作用和免疫調節特性。流感后肺炎患者如高度懷疑合并金黃色葡萄球菌感染應及時應用萬古霉素或利奈唑胺，在抗感染方面兩者無明顯差異，但Breslow-Deckman 等［39］研究發現，利奈唑胺可減少肺內IFN-γ 產生，對合并金黃色葡萄球菌感染的流感后肺炎具有一定的免疫治療作用。大環內酯類抗生素同樣也具有免疫調節作用，可以干擾流感病毒復制周期，導致病毒感染抑制。體外實驗發現，大環內酯類抗生素可以顯著下調促炎細胞因子，抑制信號轉導和黏附分子的表達［40-41］。另外，一項多中心試驗將已確診為流感后肺炎住院的成年患者隨機分為聯合使用奧司他韋和阿奇霉素組(n=25)及單獨使用奧司他韋組(n =25)，結果發現，聯合使用奧司他韋和阿奇霉素治療組的血漿中促炎細胞因子IL-6、IL-8、IL-17、IL-18 以及C 反應蛋白水平下降速度更快，證明阿奇霉素可以有效降低細胞因子水平［42］。在流感后肺炎治療的過程中，抗生素治療是不可或缺的，進一步對有免疫調節作用的抗生素進行研究，尋找到既有明顯抗感染作用又有免疫調節作用的抗生素對臨床意義重大。

2.5 其他 有研究認為，維生素C 等抗氧化劑對流感后肺炎患者有益處，可有效減輕流感后肺炎的細胞因子風暴［43］，但目前的證據表明，使用抗氧化劑的單一療法對細胞因子風暴的影響有限，需結合抗病毒藥物使用［44］。另外，臨床中被廣泛用于解熱鎮痛的環氧化酶抑制劑(如塞來昔布和美沙拉嗪)，可顯著降低感染流感病毒小鼠的病死率和細胞因子水平，在與奧司他韋合用時可增加甲型H5N1 病毒感染小鼠的存活率［45］。這些數據表明，環氧化酶抑制劑與抗病毒藥物聯合應用時，可獲得更好的療效。另外，研究發現，血管緊張素受體阻滯劑和血管緊張素轉換酶抑制劑也有一定的免疫調節作用，可以減少流感病毒引起的炎癥反應，但療效和機制還需進一步深入研究［46］。

3 小 結

流感病毒流行范圍廣、傳播快，對公共衛生造成了重大威脅。流感后肺炎是患者病情加重甚至死亡的重要原因，研究流感后肺炎的免疫調節治療，是對傳統治療流感后肺炎方案的補充，在降低患者病死率方面有重要意義。目前在流感后肺炎治療領域中尚未有公認有效的免疫治療方案，但臨床中經常應用的糖皮質激素、人免疫球蛋白、他汀類藥物等有一定的免疫治療意義，可能成為常規抗病毒治療外的重要輔助治療方案。細胞因子風暴對機體免疫系統的干擾在整個流感后肺炎的發病過程中有重要作用，結合這些具有一定免疫調節功能的藥物，從細胞因子風暴中尋找流感后肺炎的潛在治療靶點，對干預流感后肺炎的病情進展有一定的幫助。