創新免疫狀態評估體系的建立及其在疾病診療中的應用*

李先亮，賈亞男，王若麟，賀強

（首都醫科大學附屬北京朝陽醫院肝膽胰脾外科，北京100020）

1960年PETER MEDAWAR 等因為在獲得性免疫耐受研究中的突出貢獻，獲得諾貝爾生理學或醫學獎。其研究奠定了器官移植抑制排斥反應研究的基礎，使免疫抑制劑的研究在上個世紀突飛猛進，出現環孢霉素和他克莫司等一系列卓越的能夠抑制免疫力的藥物。2011年免疫細胞治療腫瘤的研究頒給RALPH STEINMAN 等科學家，讓腫瘤患者的免疫細胞治療從實驗室走到臨床應用階段。2018年JAMES ALLISON 等因為對免疫檢查點抑制劑的研究，獲得諾貝爾生理學或醫學獎。

免疫系統是人體健康的基本保障，90%的疾病與免疫力相關。這些重要的學術研究成果讓臨床專家和學者們可以隨意地抑制或增加免疫力，使其有了更強大的戰勝疾病的武器。但是學術界和臨床專家面臨的下一個重要挑戰和亟需回答的問題就是如何量化評估免疫力，如何建立免疫力評估標準體系。

1 血常規指標對免疫力評估的價值

臨床上，白細胞計數常被用于基礎的免疫狀態評估，特別是指導腫瘤患者放化療。但筆者分析數據后發現健康人群和腫瘤患者的白細胞計數基本一致，這與大家普遍認知的腫瘤患者免疫降低是矛盾的。白細胞可反映骨髓增殖狀態，而不是大家所熟知的免疫力水平。

在血常規指標里，淋巴細胞絕對值和淋巴細胞百分比是反映免疫狀態的基礎指標，可以用來評估腫瘤患者的免疫水平。筆者的研究數據顯示，健康成人淋巴細胞百分比（LY%）為35%（正常值為20%～50%），淋巴細胞絕對值（LY）為2 200個/μl，而腫瘤患者分別為24.5%和1 640 個/μl。1/3 腫瘤患者LY%低于正常值下限，1/3 低于正常值平均值，1/3維持在正常高水平。這3 個1/3 初步反映了腫瘤患者的免疫狀態。惡液質狀態的腫瘤晚期患者上述指標顯著降低，這就是免疫狀態衰竭的表現。即便腫瘤患者白細胞正常，但只要LY%和LY 顯著降低，就要警惕短期內臨床死亡的情況，筆者在膽管癌的研究中再次證實了該指標對于預后的價值[1]。

幾乎所有的腫瘤患者均有整體免疫力降低的改變，如乳腺癌、肺癌、泌尿系腫瘤、胃腸癌、肝膽胰腺腫瘤和婦科腫瘤等。而外科手術后，患者免疫力水平會進一步降低，甚至在術后1 個月，多數患者免疫力指標無法恢復到術前水平。一項發表在《新英格蘭醫學雜志》上的研究顯示，對激素受體陽性、人表皮生長因子受體2 陰性，未轉移到腋窩淋巴結的乳腺癌患者來說，在9年的隨訪期中，接受化療與未接受化療患者的生存率幾乎沒有差異[2]。其中一個原因可能是乳腺癌術后免疫力恢復最快，1 個月左右可恢復到正常水平。而一項對歐洲12 個國家13 000 例結腸癌患者的研究結果表明，某些分期的結腸癌患者術后常規化療從6 個月降至3 個月，生存率一致，耐受性更好，這可能是免疫力恢復起到重要作用[3]。

2 淋巴細胞亞群檢測對免疫狀態評估的價值

國內很多醫院近幾年開展了淋巴細胞亞群檢測，常見的有CD3+T 細胞、CD4+T 細胞、CD8+T 細胞、B 細胞、NK 細胞等指標。這些淋巴細胞亞群檢測常存在如下幾個問題：①備檢的細胞亞群選擇沒有內在邏輯性，無法統一分析解讀；②單獨解讀的淋巴細胞亞群臨床指導意義不強，與疾病狀態和治療效果無明顯相關性；③分析了淋巴細胞亞群數量，但沒有考慮淋巴細胞功能因素；④根據廠家推薦的檢測方法，多采用飽和熒光抗體染色全血細胞，這樣操作過程便捷，但是可能會導致數據失真，特別是對小比例細胞亞群，數據會有較大誤差。

T 細胞是人體抵御外界抗原最主要的免疫細胞之一，其中CD4+T 細胞是免疫系統的重要輔助細胞。CD4+T 細胞水平的變化曾經被認為可反映器官移植患者的免疫狀態，因此很多器官移植中心監測該指標來指導免疫藥物調節。但越來越多的研究證明，CD4+T 細胞水平不能反映急性排斥反應的發生，也不能用于指導免疫抑制藥物調節，但是顯著降低的CD4+T 細胞水平可以預測機會感染[4]。

為監測器官移植患者的免疫狀態，美國食品藥品監督局曾經批準過一個免疫狀態評估的試劑盒（ImmuKnow），即直接對CD4+T 細胞的ATP 水平進行檢測，其理論依據是ATP 水平反映了T 細胞的功能狀態。

BERGLUND 等[5]在針對362 例器官移植患者的研究中，采用ImmuKnow 來評估移植患者感染和排斥反應的相對風險及短期死亡率。此外，其他學者也將該方案應用于器官移植術后感染發生的預測中，并證實其有效性[6-8]。不過更多的研究數據證實，該檢測方法在預測機會感染方面可能有一定價值；但在預測急性排斥反應方面，還沒有令人信服的證據[9-10]。

3 細胞因子、抗體等檢測對免疫狀態評估的價值

Th1 和Th2 細胞因子參與供體細胞的免疫應答，Th1 細胞產生IL-2、IL-12 和IFN-γ，可激活細胞免疫反應；Th2 細胞產生IL-4、IL-5、IL-6 和IL-10。筆者推斷通過檢測IL-2 和IFN-γ 等參與機體免疫反應的細胞因子，可在某種程度上預測移植術后急性排斥反應的發生。

一項針對56 例腎移植患者的研究發現，移植術后14 d 內發生急性排斥反應患者的IL-2 和IFN-γ水平明顯高于無急性排斥患者[11]。POSSELT 等[12]對肌酐升高但活檢無排斥反應的腎移植受者和經病理證實為排斥反應的腎移植受者的外周血T 淋巴細胞CD69 進行了分析，發現腎移植排斥反應患者的CD69 細胞百分率均顯著升高，外周血T 細胞上表達的CD69 與腎移植受者發生急性排斥反應密切相關。

而另一項對17 個國家33 個中心的3 980 例非致敏首次腎移植受者的研究發現，移植前血清可溶性CD30 水平高的患者移植后出現腎損傷，因此其可作為器官移植后免疫狀態監測的可靠指標之一[13]。該檢測容易操作，需要的樣本量極少，但是只有少量研究證明其在預測感染方面的價值[14]。

B 細胞介導的體液免疫也參與肝移植術后急性排斥反應，且往往與T 細胞介導的排斥反應同時存在。ZHANG 等[15]在一項研究中認為，供者特異性抗體、急性體液排斥反應的產生與早期移植物功能障礙有相關性，而移植后抗人類白細胞抗原抗體的前瞻性監測可輔助氣道高反應性的診斷和分類，有助于識別有早期移植物功能障礙風險的患者。這些研究在腎移植方面應用比較常見，而肝移植方面也逐漸受到重視[16]。

4 基因檢測分析在免疫狀態監測中的價值

調節性T 細胞（Treg 細胞）在抑制免疫方面發揮重要作用，且Treg 細胞能特異性地表達FOXP3基因。MUTHUKUMAR 等[17]檢測腎移植術后發生急性排斥反應、慢性排斥反應及未發生術后排斥反應患者尿液中FOXP3mRNA 后發現，急性排斥反應患者FOXP3mRNA 表達與活檢時測得的血肌酐水平呈負相關，而在慢性移植物腎病或活檢結果正常的患者中，FOXP3mRNA 表達與血清肌酐無相關性。以FOXP3mRNA 的最佳截斷值3.46 來預測急性排斥反應逆轉的敏感性為90%，特異性為73%，因此可以認為尿FOXP3mRNA 檢測可作為提高腎移植急性排斥反應預后預測準確性的無創性手段。

免疫力評估主要是關于免疫細胞數量和功能的總體評判分析。而免疫細胞功能，特別是T 細胞功能與T 細胞受體（T lymphocyte receptor, TCR）的表型有很大的相關性。法國南特研究中心十幾年前研究調節性細胞表面的TCR 表型，并將TCR 表型用于鑒定供體特異性的調節性細胞[18]。不同的疾病類型會導致不同的免疫細胞TCR 表型變化，因此理論上可以用于疾病的定性診斷。這是一個創新理念，值得深入研究其臨床應用價值。

單細胞轉錄組測序技術的飛速發展為細胞分辨率刻畫和解析免疫、腫瘤等疾病提供了強有力的技術手段。國內學者在基于單細胞數據分析細胞的相互作用和動態關系方面做了方法學研究，然后利用這些生物信息方法解讀腫瘤免疫微環境的單細胞轉錄本數據[19-20]。其發現不同組織部位、不同腫瘤的免疫細胞在組成、亞型、功能方面不同，進而發現腫瘤免疫的新靶點及與臨床預后相關的生物標志物，對腫瘤微環境的系統性單細胞分析提供了新模式[19-20]。

5 創新免疫狀態評估體系的建立及其臨床應用價值

本研究團隊一直在移植免疫和腫瘤免疫領域進行研究，摸索總結出一系列免疫評估的技術方法和心得體會。免疫系統發揮作用需要不同的淋巴細胞亞群協同配合，不僅需要數量比例上的適應，而且需要在功能上互相牽制影響。什么是正常的免疫力呢？筆者認為正常的免疫力水平，應該是免疫調節能力和免疫效應能力的高水平平衡。免疫調節能力和免疫效應能力就像陰陽兩極，在變化中不停地尋求互動和平衡。

免疫系統的平衡在細胞水平上表現為幾個方面：①調節性細胞與效應性細胞需要保持一定的平衡；②T 細胞和樹突細胞的數量和功能需要保持平衡；③CD4+細胞和CD8+T 細胞需要維持平衡；④T 細胞、B 細胞及NK 細胞的比例和功能需要保持平衡；⑤CD4+細胞或CD8+T 細胞亞群內部調節性細胞和效應細胞需要維持平衡。如果上述平衡能夠維持在高水平，那么這個個體的免疫狀態一定是健康的。

筆者利用流式細胞儀邏輯性地選擇淋巴細胞亞群，通過分析淋巴細胞的功能和數量，建立統一的數學算法模型，形成一個最終的免疫評分。因此推出一個成功應用于臨床的免疫監測評估體系，即銘道全面免疫狀態評估分析技術（MICA）和銘道免疫量化評分體系（MISS）（見圖1），這是能夠客觀量化檢測者免疫力的一個創新性技術。

圖1 MISS免疫評分尺

目前，MICA+MISS 免疫狀態評估體系已有近萬例次的臨床驗證。MICA+MISS 免疫狀態評估體系報告涵蓋淋巴細胞亞群數量、功能及客觀評分。MICA+MISS 免疫狀態評估體系有十大應用場景：①可量化定義亞健康人群，進行以免疫為中心的主動健康管理；②聯合常規體檢，形成免疫體檢和常規體檢雙保險的精準健康狀態評估；③通過MISS 預測腫瘤患病高風險，指導腫瘤相關的深度篩查，將腫瘤的早查、早治提前到腫瘤早防；④針對腫瘤放化療效果和免疫評估敏感性，指導腫瘤放化療和免疫靶向藥物選擇；⑤建立以免疫為核心的腫瘤綠色治療模式，制訂腫瘤個體化治療方案；⑥指導器官移植患者免疫藥物管理，做到個體化免疫抑制調節[21-24]；⑦改變自身免疫性疾病的治療方向，通過免疫評估指導該疾病的治療走向；⑧指導評估免疫健康產品和項目的效果，量化評估健康管理過程；⑨評估人群免疫衰老狀態，進行抗衰老和保健治療的檢測；⑩為細胞治療項目提供治療前后的療效觀察和指導建議。

MICA 體系涉及T 淋巴細胞、T 輔助/誘導淋巴細胞、T 抑制/毒性淋巴細胞、T 輔助/誘導淋巴細胞與T 抑制/毒性淋巴細胞比例等60 項淋巴細胞亞群的絕對值和相對值數據，分別賦予這些淋巴細胞亞群不同的權重。將健康人群的免疫評分設為0 分，負分過低和正分過高分別代表免疫抑制和免疫水平激活[25-26]。

寇建濤等[27]對在首都醫科大學附屬北京朝陽醫院肝膽胰脾外科進行肝移植手術的238 例患者的回顧性分析中證實，MICA 免疫狀態分析和MISS 免疫評分能夠反映肝移植患者免疫狀態，對肝移植術后急性排斥反應及術后感染的發生有一定預測價值，可用于指導肝移植患者術后個體化管理，在一定程度上填補了肝移植術后免疫狀態評估的空白，具有一定的臨床價值，其多中心的大規模臨床試驗正在推進中。

在腫瘤患者的評估中，筆者發現近90%腫瘤患者MISS 評分為負分，提示腫瘤患者免疫狀態普遍下降。而MISS 免疫評分＜-20 分的腫瘤患者，處于明顯的免疫衰竭狀態，如果不能及時改善免疫狀態，將會迅速進入臨床瀕死狀態。因此首都醫科大學附屬北京朝陽醫院肝膽胰脾外科對免疫評分＜-15 分的腫瘤患者，不建議進行過度的放化療，甚至停止放化療，防止免疫系統崩潰。而通過監測免疫評分，可以指導免疫細胞治療，不僅可以根據免疫失衡的具體情況，選擇不同的治療細胞，而且可以觀察免疫細胞治療后免疫系統的反應效果。

傳統理論認為自身免疫性疾病是免疫細胞激活，攻擊自身組織導致疾病狀態。在本評估體系中，筆者發現部分自身免疫性疾病患者存在顯著的免疫細胞亞群降低，部分細胞亞群會代償性激活，導致疾病攻擊狀態。因此對這類免疫狀態的患者補充降低的免疫細胞亞群，提高整體免疫水平達到高水平的平衡，可以為疾病治療帶來突破。在對研究數據進行分析后筆者發現，通過免疫細胞治療，針對免疫降低后代償性激活的自身免疫性疾病患者，可以取得顯著療效甚至治愈的效果，這些案例包括常見的過敏、濕疹、哮喘、強制性脊柱炎等。

亞健康人群是健康管理的重要人群，70%中國人口處于亞健康狀態。而世界衛生組織將工作倦怠定義為一種疾病狀態，其主要癥狀是感覺能量消耗或疲憊，心理上對工作保持距離或對工作感到消極和憤怒，工作效能感降低，這就是人們常說的亞健康狀態，其將于2022年1月進入國際疾病分類列表。

而亞健康的定義可以從免疫評分入手，在本評估體系中，MISS 免疫評分＜-3 分，或者＞3 分的人群，即使常規體檢正常，也是亞健康人群，可以針對性地進行主動健康管理。免疫負分的人群，因為免疫力下降會帶來腫瘤高發趨勢，因此需要針對腫瘤進行深度篩查。而免疫正分的人群，因為免疫力激活結合自身的健康狀態，需要針對自身免疫性疾病進行深度檢測，這樣可以提前發現潛伏的疾病。

免疫評估的研究未來會愈來愈多，并催生出更多的免疫檢測評估產品和技術，一定會帶來更大的臨床應用價值和轉化機會。免疫系統很復雜，是網絡狀立體協調的機制，因此學者們可以利用先進的免疫技術手段，結合哲學角度的整體思維，創造出適合整體或者個性化的創新性免疫評估方案。