細菌溶解產物泛福舒作用機制及防治呼吸系統疾病應用進展

何龍希，肖 灑，張 琪，朱書瑤，張 劍

（四川大學華西醫院，四川 成都 610041）

慢性呼吸系統疾病（CRD）困擾著全世界數以億計的人群，世界衛生組織（WHO）將慢性呼吸系統疾病、心腦血管疾病、惡性腫瘤、糖尿病與代謝疾病共同列為全球四大慢性非傳染性疾病［1］。《中國居民營養與慢性病狀況報告（2015 年）》指出，我國每10 個40 歲及以上人群中就有1 個患有慢性阻塞性肺疾病（COPD）。CRD 死亡率高達0.68‰，僅次于心腦血管疾病（2.72‰）和癌癥（1.44‰），成為我國居民主要死因之一［2］。一項針對中國CRD死亡情況及變化趨勢的報告指出，我國2019 年CRD 的死亡人數和標化死亡率均處于較高水平，死亡率位居世界第2（27.3%），標化死亡率位居第3，提示CRD 仍是威脅我國人群健康的重要疾病［3-4］。自20世紀70 年代以來，細菌衍生物免疫調節劑主要用于預防復發性呼吸道感染［5］。細菌溶解產物泛福舒包含8種呼吸道感染中最常見的微生物（等量）的裂解物，主要適用于反復呼吸道感染和慢性支氣管炎急性發作的預防，以及急性呼吸道感染的輔助治療［6］。泛福舒在臨床治療新型冠狀病毒（簡稱新冠病毒）肺炎的效果及防治作用均有報道。本研究中經計算機檢索PubMed、萬方、維普數據庫自建庫起至2022 年6 月的相關文獻，共納入65 篇文獻，就泛福舒的作用機制及在防治呼吸系統疾病、新冠病毒肺炎的應用現狀作一綜述。

1 作用機制

1.1 總體概述

泛福舒屬生物制劑中的細菌溶解產物，臨床作為非特異性免疫調節劑使用，主要由8種常見呼吸道病原菌的凍干溶解物構成，其中包括革蘭陰性菌流感嗜血桿菌、卡他莫拉菌、肺炎克雷伯菌、臭鼻克雷伯菌，以及革蘭陽性菌肺炎鏈球菌、化膿性鏈球菌、草綠色鏈球菌、金黃色葡萄球菌［7］，口服后通過腸黏膜攝取M 細胞，激活黏膜免疫系統。泛福舒可通過調節固有免疫（巨噬細胞、中性粒細胞、樹突狀細胞及細胞因子分泌）和適應性免疫（淋巴細胞亞群分布和免疫球蛋白生成）2個方面調節機體的免疫功能［8］。作用機制見表1。

表1 泛福舒的作用機制Tab.1 Mechanism of Broncho-Vaxom

1.2 固有免疫

固有免疫系統由物理屏障（黏膜上皮細胞）和化學屏障（包括分泌的黏液、乳酸、不飽和脂肪酸、抗菌肽等）、固有免疫細胞［吞噬細胞、樹突狀細胞、自然殺傷（NK）細胞和?δT 細胞等］及免疫分子［干擾素、防御素等，補體、抗菌蛋白、酶類物質等，白細胞介素8，細胞內趨化因子如巨噬細胞炎性蛋白1（MIP-1）、單核細胞趨化蛋白-1（MCP-1）等］組成，是機體抵御病原體入侵的第一道防線，可對病原體入侵即時應答［9-12］。

細菌、病毒等微生物中特有的、宿主中不存在的保守分子結構稱為病原體相關分子模式（PAMPs）［13］。而固有免疫細胞表面存在的可識別PAMPs 的受體稱為模式識別受體（PRRs）［14］。固有免疫細胞通過PRRs 識別病原體PAMPs，啟動即時效應。泛福舒含有PAMPs，可被APC 上的Toll 樣受體（TLRs）識別，激活固有免疫反應，產生非特異性免疫調節作用［15］。一項動物研究通過構建模型小鼠，分析泛福舒在體外和體內的免疫調節機制，包括促進巨噬細胞分化，體液免疫，調節輔助性T1細胞和輔助性T2細胞比例（Th1/Th2）平衡等［16］。在小鼠骨髓來源的巨噬細胞中，觀察到被不同濃度泛福舒刺激40 h后，一氧化氮生成增加，生成量與泛福舒劑量呈正相關；被10μg/mL 泛福舒刺激2 h后，顯示細胞核內有很強的熒光信號，提示核因子κB（NF-κB）有明顯遷移。

細胞黏附分子（CAMs）是啟動免疫應答和炎性反應的重要分子基礎，是眾多介導細胞間或細胞與細胞外基質間相互接觸和結合分子的統稱，以受體-配體結合的形式發揮作用［17］。一項在健康志愿者的單核細胞和粒細胞的研究中，觀察不同濃度泛福舒干預下巨噬細胞分化抗原-1（MAC-1）、ICAM-1 的表達，以1μg/mL脂多糖（LPS）作為活性對照物。研究顯示，泛福舒可劑量依賴性地增強單核細胞和粒細胞上整合素MAC - 1及ICAM-1 的表達［18］。

吞噬作用主要由巨噬細胞、中性粒細胞和樹突狀細胞進行，是重要的固有免疫防御機制，病原體攝入形成吞噬體后，可通過氧依賴和非氧依賴2種途徑殺傷病原體［19］。一項體外研究分析了泛福舒對小鼠巨噬細胞代謝和功能的刺激作用，以及和巨噬細胞活化因子（MAF）、細菌LPS刺激效果的區別，結果顯示，泛福舒刺激氮氧化物生成，激活巨噬細胞的吞噬活性［20］。亞硝酸鹽是呼吸爆發的重要產物，水平越高，巨噬細胞吞噬活性越強。體外實驗表明，泛福舒可顯著促進巨噬細胞中亞硝酸鹽的產生，提示巨噬細胞呼吸爆發作用的增強，表明泛福舒可激活巨噬細胞的吞噬作用［21］。

此外，泛福舒可提高NK 細胞活性。NK 細胞在抗病毒及調節其他免疫細胞中起關鍵作用，NK 細胞可不依賴抗體，非特異性地殺傷病毒感染細胞的淋巴細胞［22］。一項體外研究中，取健康志愿者的外周血單核細胞（PBMC），觀察不同濃度泛福舒下NK 細胞的活性，結果顯示，泛福舒質量濃度在5～1 000μg/mL 范圍內均可顯著提升外周血NK細胞的活性［23］。

1.3 適應性免疫

由T 淋巴細胞和B 淋巴細胞及其產物組成，又稱獲得性免疫或特異性免疫，具有特異性、多樣性、免疫記憶、特化作用、自我限制、自我耐受等特點，負責消除感染后期的病原體［24］。T淋巴細胞可分化為不同類型的效應細胞。初始T 輔助細胞（Th0）具有通過產生細胞因子來刺激其他免疫細胞的能力，可分化為Th1，Th2，Th17，Treg等多種類型。一項系統性評價和Meta分析納入53項隨機對照研究共4 851 例兒童患者，評估泛福舒在兒童反復呼吸道感染中的療效及安全性，結果顯示，相比對照組，泛福舒可顯著增加T淋巴細胞亞群（CD3+，CD4+，CD4+/CD8+）水平［25］。

B 淋巴細胞產生抗體，介導體液性免疫應答。其在抗原刺激下可分化為漿細胞，漿細胞可合成和分泌抗體（免疫球蛋白），主要執行機體的體液免疫［26］。一項體外實驗表明，泛福舒可顯著增加B 淋巴細胞CD40和CD86的表達，并可提升血清和支氣管肺泡灌洗液（BALF）中病原特異性IgA抗體的水平［27］。

2 應用現狀

2.1 小兒呼吸系統疾病

2.1.1 概述

正常新生兒出生后4～12 周才開始產生自身丙種球蛋白，1 歲達到成人水平的60%，10 歲達到成人水平［28］；且新生兒的淋巴組織發育不良，漿細胞形成遲緩，而血清免疫球蛋白的產生與漿細胞及淋巴組織密切相關。故幼小嬰兒產生抗體的反應較弱；由母體獲得的抗體可能使嬰兒對該抗原的刺激受到特異性抑制，即母體抗體的抑制作用。出生后6～9個月，在大多數小兒體內從母體獲得的被動抗體消失［29］。故小兒對于抵御外界病毒、細菌、真菌侵襲能力較弱，而泛福舒可通過多途徑強化固有免疫和適應性免疫，降低小兒患呼吸系統疾病的風險。

2.1.2 小兒復發性呼吸道感染

復發性呼吸道感染（RRTIs）是兒童常見疾病之一［30］。定義為每年頻繁發生的任何上呼吸道或下呼吸道感染，復發的概念目前尚無統一規定［31］。RRTIs 的持續時間較長，可能會影響兒童的生長，并增加他們進入成年后患其他呼吸系統疾病的機會。目前尚無針對RRTIs 的具體治療指南。從流行病學的角度來看，IgA和/或免疫球蛋白G（IgG）亞類缺乏癥在復發性上呼吸道感染患者中的患病率為25%，在復發性肺部感染患者中為22%，在復發性毛細支氣管炎患者中為12.3%［32-33］。IgG 亞類缺乏癥在幼兒中相當突出，但在年齡較大的兒童中卻很罕見，表明免疫系統的短暫不成熟是可能的致病因素［34］。免疫系統的缺陷如常見的可變免疫缺陷和選擇性IgA 缺陷，已知與細菌和病毒的頻繁呼吸道感染有關。泛福舒可刺激免疫防御及唾液腺和支氣管肺泡IgA，以及血清IgA 和IgG 的產生，從而達到預防感染、增強免疫力的作用。YIN 等［25］對泛福舒在小兒RRTIs 的應用進行了系統回顧和Meta 分析，計算機檢索PubMed，Embase，The Cochrane Library，CBM，及中國知網、萬方、維普數據庫中發表的泛福舒用于兒童RRTIs的隨機對照試驗。根據Cochrane合作組織的指南進行偏倚風險評估，并對證據水平進行分級，最終納入53 項、涉及4 851 例兒童患者的隨機對照試驗。結果顯示，與對照組相比，泛福舒的使用與呼吸道感染頻率的降低呈正相關［MD= -2.33，95%CI（-2.75，-1.90），P＜0.000 01］；抗菌藥物療程、感染、發熱、咳嗽、喘息、血清（IgG，IgA，IgM）水平和T 淋巴細胞亞群（CD3+，CD4+，CD8+）水平升高顯著優于對照組。

2.1.3 小兒哮喘

哮喘是世界上最普遍的慢性呼吸道疾病，近3億人患有哮喘疾病［35］，是兒童最常見的慢性疾病，衛生經濟負擔越來越重［36］。遺傳學對哮喘的具體貢獻尚未完全闡明，但迄今已確定了大量與哮喘和氣道炎癥可靠相關的遺傳標志物［37］。LU等［38］為了評價常規治療聯合泛福舒預防兒童哮喘的療效，以及對自然殺傷T（NKT）細胞數量及其細胞因子產生的影響，將60 例哮喘患兒分為泛福舒治療組和常規吸入皮質類固醇組，采用流式細胞術檢測外周血NKT 細胞數量和CD4+NKT 細胞數量，采用酶聯免疫吸附（ELISA）法檢測NKT細胞激動劑培養后細胞γ干擾素（IFN-γ）、白細胞介素4（IL-4）、白細胞介素10（IL-10）的水平。治療后，兩組患者哮喘發作次數均較治療前明顯減少。但單純泛福舒治療組治療后呼吸道感染較治療前減少。此外，泛福舒治療組哮喘發作頻率和抗菌藥物的使用量低于常規吸入皮質類固醇組。泛福舒治療后外周血NKT 細胞和CD4+NKT 細胞數量均高于治療前。治療后，與常規吸入皮質類固醇組相比，泛福舒治療組IFN-γ/IL-4和IL-10水平均升高，而IL- 4 水平降低。提示泛福舒聯合常規哮喘治療可能通過改變NKT 細胞的比例和細胞因子，預防反復呼吸道感染，抑制哮喘發作的嚴重程度。

2.1.4 小兒復發性扁桃體炎

兒童時期反復發作的急性扁桃體炎發病率較高［39］，其治療方式首選手術切除。通過扁桃體切除術可減少咽喉疼痛發作頻率的證據水平非常低（中等大小效應），且在決定進行扁桃體切除術時，應權衡其潛在危害，包括術中和術后的發病率［40-41］。BITAR 等［42］對診斷為復習性扁桃體炎的177 例患兒進行為期5 年的隊列研究，回顧性分析患兒的人口學資料及實驗室相關指標，評估接受泛福舒3個月治療的療效。結果顯示，在131 例（74%）接受泛福舒作為初始治療的患兒中，99 例（75.6%）患兒急性扁桃體炎發作頻率有改善，51.2%的患兒完全有效，24.4%的患兒部分有效。長期隨訪（中位隨訪時間9個月）發現，完全有效的患兒均不需切除扁桃體，34.4%有效的患兒需繼續切除扁桃體。表明大部分接受泛福舒治療復發性急性扁桃體炎的患兒在短期內發作頻率有所降低，很少有患兒在長期隨訪中最終需要切除扁桃體，對于治療小兒復發性急性扁桃體炎有一定臨床意義。

2.2 老年呼吸系統疾病

老年人由于呼吸系統解剖學變化、呼吸功能生理性減退，降低了肺通氣換氣能力和咳嗽能力［43］，且隨著年齡的增長，其降低程度更明顯［44-45］。老年人免疫力低下，易發生上呼吸道感染，從而引起COPD 急性發作［46］。積極預防和控制感染是臨床治療COPD 的重要方式，但抗菌藥物不宜長期應用，臨床常通過調節機體免疫功能而增強其自身抗感染能力，可取得一定療效［47］。

STEURER-STEY 等［48］于2004 年對泛福舒治療老年COPD 的臨床效果項進行系統回顧研究，通過電子數據庫、參考書，以及與文獻作者和制造商聯系收集數據，比較口服泛福舒患者與安慰劑或無治療患者的療效［48］。該研究共納入13 項試驗，涉及1 971 例患者。其中，2 項試驗（731 例患者）報道口服泛福舒后病情惡化［RR=0.83，95%CI（0.55，1.25）］，獲益1人需治療人數（NNTB）為15.4［95%CI（5.5，+∞）］；5項試驗（591例患者）報道口服泛福舒患者癥狀改善［RR= 0.57，95%CI（0.49，0.66）；NNTB = 4，95%CI（2.8，5.4）］；2 項試驗（163 例患者）報道使用泛福舒患者病情加重的平均持續時間較短［WMD= - 2.7，95%CI（- 3.5，- 1.8）］；4 項試驗（802 例患者）報道3.3%的泛福舒使用患者發生瘙癢或皮疹，對照組為1.0%［OR= 2.94，95%CI（1.12，7.69）］；2項試驗（671例患者）報道8%的泛福舒使用患者發生泌尿系統不良反應，對照組為3.0%［OR=2.62，95%CI（1.35，5.11）］。

2.3 新冠病毒感染防治

盡管開發了新冠病毒疫苗，并采取了有效的衛生措施，但仍有幾種變異毒株非常活躍，影響公眾健康［49］。目前，迫切需要開發新的有效的治療方法，盡量減少嚴重呼吸道病毒感染和所有相關后遺癥的負擔。基于微生物衍生品的治療，如益生菌和后生物制劑，可以預防和治療病毒誘導的呼吸道疾病［50］，但均側重于通過口服途徑給予微生物治療，誘導腸- 肺軸產生有效的宿主抗病毒反應。

CASSAO 等［51］收集來自新冠病毒陽性的住院患者鼻咽部樣本，通過體外實驗探討體外泛福舒暴露在新冠病毒感染患者鼻咽部細胞中的影響。結果顯示，泛福舒下調上述細胞中新冠病毒N1 基因的表達，增加維甲酸誘導基因蛋白I（RIG-I）DDX58 基因的表達，可以確定RIG-I激活可能是新冠病毒感染過程中泛福舒對鼻咽細胞作用的相關途徑之一，這與RIG-I 激活相關的抗病毒反應對控制新冠病毒感染至關重要［52］。新冠病毒蛋白可通過與RIG - I 相互作用抑制抗病毒反應［53-54］，有效的氣道抗病毒活性可平衡免疫反應，清除病毒，幫助患者康復。

SALZMANN等［55］用免疫激活細菌提取物泛福舒處理冠狀病毒（MCoV）A59 模型小鼠，用實時熒光定量聚合酶鏈反應（qPCR）、RNA 測序、組織學和流式細胞術對組織樣本進行分析。治療后，肺組織中間質巨噬細胞積累，導致MCoV 感染后Ⅰ型干擾素（IFN-Ⅰ）信號反應加快，對肺組織產生保護作用。此外，RNA 測序顯示，接受泛福舒治療的小鼠肺組織在第4 天類似于健康和病毒感染的肺組織之間的中間階段，表明其更快地恢復到正常的組織穩態。通過在病毒感染前將受體小鼠的幼稚肺巨噬細胞過繼轉移到肺部來模擬其藥理作用。當抑制初始IFN - Ⅰ信號時，泛福舒的有益作用被取消。研究表明，泛福舒增強了肺巨噬細胞，使IFN對病毒侵襲的反應更快，這是經口誘導先天免疫系統訓練的一部分。先天免疫系統是抵抗新冠病毒感染的強大屏障［56］。因此，要成功對抗新冠病毒感染，需在早期激活先天免疫系統以抵御病毒感染和控制免疫系統的激活，從而防止器官損傷之間取得適當的平衡［57］。通過與人類新冠病毒感染相似的小鼠MCoV 模型研究發現，灌用泛福舒能使肺中巨噬細胞數量增加，導致IFN及其下游靶點增強和更快激活，從而更快清除病毒，同時減少組織損傷［58］。故可推測在新冠病毒大流行期間類似的機制可能是有益的。

口腔、鼻導管和上氣道的上皮細胞是新冠病毒的主要靶點［59-61］，通過病毒刺突蛋白（S 蛋白）與人血管緊張素轉換酶2（ACE2）等宿主蛋白和糖胺聚糖相互作用［62-63］。ZHANG 等［64］的研究將對新冠病毒感染的易感性定義為新冠病毒的遺傳變異和宿主的遺傳結合的結果，表明病毒S 蛋白的不同基因變體以不同強度與ACE2 變體結合，這可能在感染的嚴重程度上有影響。FANG 等［65］研究泛福舒對人支氣管上皮細胞S 蛋白結合蛋白表達的影響，使用泛福舒處理支氣管上皮細胞5 d，采用免疫印跡（Western blot）法和定量逆轉錄聚合酶鏈反應（RT-PCR）法檢測新冠病毒受體ACE2、跨膜蛋白酶絲氨酸亞型2（TMPRSS2）、二肽基肽酶- 4（DPP4），以及分解蛋白和金屬蛋白酶17（ADAM17）的表達。采用ELISA 法檢測可溶性ACE2、硫酸肝素、肝素酶和透明質酸。結果顯示，泛福舒顯著下調了ACE2（P＜0.001）、TMPRSS2（P＜0.001）、DPP4（P＜0.005）和細胞硫酸肝素（P＜0.01）的表達，顯著上調了ADAM17（P＜0.02）的表達。此外，泛福舒提高了可溶性ACE2（P＜0.05）、透明質酸（P＜0.002）和透明質酸合成酶1（P＜0.01）的水平。因此，在泛福舒預處理的細胞中，新冠病毒S蛋白偽型慢病毒的感染減少。泛福舒的所有作用均與濃度和時間有關。提示泛福舒可能通過修飾宿主細胞膜蛋白和特異性的糖胺聚糖來減少S 蛋白與上皮細胞的結合，其可能是新冠病毒感染肺炎治療的附加藥物。

3 展望

泛福舒作為一種細菌溶解產物，通過多種途徑強化人體固有免疫和適應性免疫，目前廣泛應用于小兒與老年患者呼吸道疾病的防治，具有良好的臨床效果。雖然對呼吸系統疾病的治療并未起到主要作用，但作為輔助用藥或預防性用藥，可明顯提高患者的免疫力。目前已有文獻報道了泛福舒在新冠病毒感染防治中的作用，證明泛福舒在新冠病毒傳播阻斷、控制中具有一定作用。但由于文獻質量參差不齊，可能存在商業利益等原因，泛福舒治療新冠病毒感染的真實作用有待考察，未來仍需大量研究來驗證。