缺血性卒中免疫調節治療的研究進展

鄒明

卒中從2010年開始成為我國居民第一致死病因[1]，至今一直保持這一地位[2]，給社會、家庭和個人帶來巨大的疾病負擔[3]。缺血性卒中在所有卒中患者中約占70%，具有較高的致殘風險[4]。目前指南明確推薦針對缺血性卒中的特異性治療主要是時間窗內的靜脈溶栓治療和血管內治療、抗血小板治療及他汀治療[5]。血管開通治療由于狹窄的時間窗而難以使多數患者受益，抗血小板治療及他汀治療則側重于預防卒中的復發和進展，因此，有待開發新的針對缺血性卒中的特異性治療以進一步改善缺血性卒中患者的預后。

免疫系統通過固有免疫反應和適應性免疫反應在缺血性卒中的整個病理生理過程中扮演著復雜的角色，一方面釋放破壞性細胞因子及炎性介質加重缺血部位神經元和血管內皮損傷，破壞血腦屏障（blood brain barrier，BBB），加劇腦水腫，并進一步引發全腦炎性反應；另一方面通過清除壞死組織，釋放保護性細胞因子，調節免疫抑制等來保護細胞，減輕神經元損傷[6-7]。近年來，越來越多的研究開始聚焦于缺血性卒中后免疫系統變化的機制及相應的藥物干預可能產生的效果，并希望找到新的治療手段。本文將對近期缺血性卒中發生后的免疫反應及免疫調節治療的相關研究進展做一綜述。

1 缺血性卒中后的免疫反應

1.1 缺血性卒中后免疫激活 在缺血性卒中發生后，隨著血管內缺氧的發生及血流動力學的改變，血小板和凝血系統及補體系統被激活，炎癥反應首先從血管內發生。缺氧所致的氧化應激反應與激活的補體系統直接損傷局部血管系統，導致血管內皮細胞壞死、解離，BBB完整性被破壞，血管內皮下的抗原暴露。血液中的免疫細胞借此黏附于血管壁，上調黏附因子和趨化因子的表達，中性粒細胞、單核細胞和巨噬細胞等固有免疫細胞被激活，在趨化因子作用下向缺血部位遷移并通過受損的BBB滲出至血管外間隙。隨后局部缺血腦組織內的巨噬細胞被激活，進一步釋放炎性因子，加重固有免疫細胞趨化及滲出。與此同時缺血損傷部位的中性粒細胞及肥大細胞等免疫細胞釋放胞內儲存的MMP，破壞血管基底膜及緊密連接蛋白，加速BBB的破壞，并導致腦梗死面積的增加[8]。

由于神經元對缺血極度敏感，因此缺血會導致神經元迅速壞死。壞死的神經元釋放內源性因子，也稱為損傷相關分子模式（damageassociated molecular parterns，DAMPs）。DAMPs通過小膠質細胞、巨噬細胞、樹突樣細胞以及滲出的中性粒細胞等免疫細胞表面的Toll樣受體（toll-like receptors，TLRs）增加免疫細胞釋放趨化因子[9]，進一步促進免疫細胞的趨化作用，激活并放大固有免疫反應，加速血管破壞以及細胞死亡，最終形成血管損傷、炎癥以及神經元死亡的惡性循環[10]。

適應性免疫反應是缺血性卒中后第二階段的免疫反應，其產生是由于BBB破壞，正常情況下免疫隔離的中樞神經系統抗原可以與外周血液中的抗原呈遞細胞（antigenpresenting cell，APC）接觸而誘發的自身免疫反應。DAMPs可以促進APC與受體間的相互作用而激活適應性免疫反應，并由效應T細胞介導[6]。效應T細胞在適應性免疫反應過程中所發揮的作用是募集到缺血區域，穿過損傷的BBB，在腦實質內釋放炎性細胞因子如γ干擾素（interferon-γ，IFN-γ），并最終導致遲發性神經毒性反應[11-12]。

卒中后的免疫反應是自限性的病理生理過程，在調節性T細胞和B細胞的聯合作用下逐漸消退，為后期腦損傷部位的結構和功能重建進行了準備。在炎癥消退過程中，調節性T細胞通過IL-10及局部組織內的巨噬細胞分泌的轉化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）來發揮作用，抑制輔助性T細胞進一步誘導炎癥反應，從而促進殘余神經元的修復[13-14]。

1.2 缺血性卒中后免疫抑制 缺血性卒中后在免疫系統激活的同時，還會同時出現免疫抑制。腦缺血后數小時內即可出現全身免疫功能下調，細胞免疫受到抑制，各種免疫細胞如單核細胞、T淋巴細胞、B淋巴細胞和自然殺傷細胞數量減少，凋亡增加或出現細胞功能障礙[15]。同時，多種炎性因子包括IL-10，IL-1β，TNF-α，IL-6等受到抑制。這種免疫抑制狀態被稱為卒中誘導的免疫抑制綜合征（stroke-induced immunodepression syndrome，SIDS）[16]，其發生與應激造成下丘腦-垂體-腎上腺軸和交感神經系統激活，腎上腺皮質激素和兒茶酚胺類物質分泌增加并發揮免疫抑制作用有關[17]。

卒中后的免疫激活和免疫抑制是一對矛盾的統一體，前者通過炎癥反應清除壞死組織，為神經修復創造條件，也可以因過度的炎癥反應造成繼發性神經損傷；后者可減輕免疫系統對神經元的破壞而起到神經保護作用，但是過度的免疫抑制不可避免的增加了感染機會并導致臨床預后惡化[18]。

2 缺血性卒中的免疫調節治療藥物

針對免疫系統的干預措施，如抑制固有免疫反應或者適應性免疫反應，是治療缺血性卒中的一個潛在途徑。一項基于大鼠大腦中動脈缺血（middle cerebral artery occlusion，MCAO）模型的動物實驗已經證實抑制CD8+和CD4+ T細胞向中樞神經系統遷移及直接破壞CD8+ T細胞的細胞毒性可以減輕卒中后的免疫反應并減小腦梗死體積[19]。另一項基于大鼠缺血/再灌注模型的動物實驗結果顯示抑制DAMPs激活的免疫細胞同樣可以減小腦梗死體積并改善功能結局[20]。臨床試驗也顯示較低的CD14+促炎單核細胞/CD16+修復性單核細胞比值與卒中患者較好的急性期和遠期功能結局相關，提示對CD14+和CD16+細胞的調節可能是改善卒中預后的治療靶點[21]。

目前針對缺血性卒中后免疫調節的藥物治療研究方興未艾，有研究顯示出了相對積極的結局。

2.1 芬戈莫德 芬戈莫德是鞘氨醇1-磷酸鹽（sphingosine 1-phosphate，S1P）受體調節劑。芬戈莫德與T淋巴細胞和B淋巴細胞膜上的S1P受體結合后可以防止淋巴細胞從淋巴結中離巢及使遷徙過程中的淋巴細胞歸巢，甚至誘導淋巴細胞凋亡，從而起到免疫調節作用[22]。

芬戈莫德除了對淋巴細胞發揮免疫調節作用，減輕缺血腦組織炎癥之外，還可以減少白細胞浸潤及細胞黏附因子如細胞間黏附分子（intercelluar adhesion molecule，ICAM）-1和炎性細胞因子如IL-1β和IFN-γ的釋放，從而減少白細胞對內皮血管的黏附和繼發的炎性反應，發揮血管保護作用并減輕BBB的破壞及出血轉化的發生[23-25]。一項以大鼠MCAO模型為研究對象的動物實驗提示芬戈莫德可以通過多個信號通路抑制神經元凋亡從而發揮直接的神經保護作用[26]。一項納入19個動物實驗的系統回顧和Meta分析結果也提示芬戈莫德能夠減小腦梗死體積，改善功能預后，從而支持芬戈莫德可能成為缺血性卒中一個新的治療選擇[27]。

由于芬戈莫德具有較好的免疫調節、血管保護和神經保護作用，一些研究也探索了其治療缺血性卒中的臨床應用價值。一項小樣本的開放性單盲平行組探索性研究結果提示，對于前循環缺血性卒中的患者，在發病72 h內口服芬戈莫德可以減輕7 d內的繼發腦組織損傷，降低微血管通透性，減輕神經功能缺損并改善預后[28]。另一項多中心隨機對照研究探索了阿替普酶靜脈溶栓聯合口服芬戈莫德治療的有效性和安全性。研究結果顯示芬戈莫德可以減少靜脈溶栓治療的前循環缺血性卒中患者的再灌注損傷，改善臨床結局并具有較好的安全性[29]。另一項研究探索了時間窗外（4.5～6 h）阿替普酶靜脈溶栓聯合口服芬戈莫德治療的臨床療效，結果提示對多模式影像篩選后的時間窗外近端腦大動脈梗死患者，口服芬戈莫德能夠增強阿替普酶的治療效果，增加正向再灌注血流及逆向側支循環血流[30]。目前正在進行的芬戈莫德與橋接治療聯合干預急性缺血性卒中的研究（Fingolimod with Alteplase bridging with Mechanical Thrombectomy in Acute Ischemic Stroke，FAMTAIS）也試圖探索接受阿替普酶靜脈溶栓橋接動脈支架取栓治療的缺血性卒中患者，聯合口服芬戈莫德治療對臨床結局的影響[31]。

2.2 米諾環素 米諾環素是半合成的四環素類抗生素，兼具免疫調節和神經保護作用。體外實驗以及基于大鼠缺血/再灌注模型的動物實驗發現，米諾環素可以有效地抑制小膠質細胞對于BBB的破壞，從而有助于維持BBB的完整性，減少卒中后的出血轉化，同時有助于減小腦梗死體積和神經功能殘疾程度[32-33]。同時，基于大鼠MCAO模型的動物研究發現米諾環素對于出血轉化的抑制作用有助于延長靜脈溶栓治療的時間窗[34]。一項以大鼠短暫性MCAO模型為研究對象的動物實驗結果顯示米諾環素還可以通過調節核苷酸結合寡聚化結構域（nucleotide-binding oligomerization domain，NOD）樣受體蛋白3炎癥小體的激活來影響炎性細胞因子IL-1β及IL-18的釋放，抑制缺血后的炎性反應，最終減輕腦組織的缺血性損傷[35]。在一項大鼠局灶性永久缺血模型動物實驗中發現，米諾環素可以通過抑制單核細胞趨化蛋白的活性，降低炎性細胞因子水平，減輕缺血后局部腦組織的炎癥反應[36]。

臨床研究結果提示，口服米諾環素治療可以改善急性缺血性卒中患者的功能結局[37-38]。一項較早的探索性臨床研究提示缺血性卒中患者靜脈注射米諾環素無效，但是具有較好的安全性，而當對3項臨床研究進行薈萃分析時，發現米諾環素能夠改善患者的功能結局[39]。一項納入7項隨機對照研究的薈萃分析結果顯示，米諾環素治療能夠更好地改善急性缺血性卒中患者3個月時的功能預后，而不增加死亡、卒中復發、心肌梗死或者出血轉化的風險[40]。雖然目前臨床研究為米諾環素在急性缺血性卒中患者中的應用進行了有益的嘗試，但總體樣本量偏小，同時缺乏設計完善的隨機對照研究來驗證該藥物對急性缺血性卒中的有效性和安全性。

2.3 其他免疫調節藥物 那他珠單抗是一種單克隆抗體，可以與白細胞表面的黏附整聯蛋白α4亞基結合，從而阻止白細胞穿過BBB，減輕缺血腦組織的炎癥反應。基于大鼠MCAO模型的動物研究結果發現，那他珠單抗可以減小梗死病灶的體積并改善短期神經功能結局[41-42]，但也有一些應用相同模型的動物實驗并未得到陽性結果[43]。評估那他珠單抗治療急性缺血性卒中有效性和安全性的Ⅱ期臨床研究結果顯示那他珠單抗具有良好的安全性，雖然與對照組相比并沒有顯著減小梗死體積，但是那他珠單抗治療組患者功能預后要優于對照組[44]。

IL-1受體拮抗劑（IL-1 receptor antagonist，IL-1ra）能夠抑制炎性介質IL-1的作用。基于大鼠MCAO模型的動物實驗結果顯示IL-1ra能夠減少IL-1介導的缺血后神經損傷[45]。一項關于IL-1ra治療卒中動物模型的系統回顧研究發現，IL-1ra減少了38.2%的梗死體積，且更高劑量，更早治療能使療效更好[46]。IL-1ra治療缺血性卒中的Ⅱ期臨床研究中，IL-1ra治療組中性粒細胞及白細胞計數，CRP和IL-6等炎癥指標均低于安慰劑組，而3個月時的臨床結局則優于安慰劑組[47]。另一項Ⅱ期臨床研究觀察了皮下注射的IL-1ra治療缺血性卒中的有效性和安全性，結果顯示IL-1ra可降低與缺血性卒中不良臨床預后相關的血漿炎性標志物（IL-6和CRP），安全性和耐受性良好，但是并未帶來更好的臨床預后[48]。

免疫系統是缺血性卒中整個病理生理過程中重要的參與者，且扮演雙重角色，既能在疾病早期加重缺血組織損傷，又能在疾病后期促進神經功能恢復。隨著對缺血性卒中炎性反應過程的深入研究，免疫調節治療開始嶄露頭角，并有可能成為缺血性卒中新的治療手段。

【點睛】缺血性卒中后的免疫反應復雜，免疫調節治療提供了新的治療手段，但仍需要深入研究。