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超详细!细胞因子的临床应用价值!
文章来源:艾诺迪生物发布时间:2022-02-11点击量:438



细胞因子(cytokine,CK)是一类能在细胞间传递信息、具有免疫调节和效应功能的蛋白质或小分子多肽。


为了维持机体的生理平衡,抵抗病原微生物的侵袭,防止肿瘤发生,机体的许多细胞,特别是免疫细胞合成和分泌许多种微量的多肽类因子。它们在细胞之间传递信息,调节细胞的生理过程,提高机体的免疫力,在异常情况下也有可能引起发烧、炎症、休克等病理过程。这样一大类因子已发现的有上百种,统称为细胞因子,包括淋巴细胞产生的淋巴因子、单核细胞产生的单核因子、各种生长因子等。许多细胞因子是根据它们的功能命名的,如白细胞介素(IL)、干扰素(IFN)、集落刺激因子(CSF)、肿瘤坏死因子(TNF)、红细胞生成素(EPO)等。  


从分子结构来看,细胞因子都是小分子的多肽,多数由100个左右氨基酸组成。细胞因子都是通过与靶细胞表面的细胞因子受体特异结合后才能发挥其生物学效应,这些效应包括促进靶细胞的增殖和分化,增强抗感染和杀肿瘤细胞效应,促进或抑制其他细胞因子的合成,促进炎症过程,影响细胞代谢等。细胞因子的这些作用具有网络性的特点,即每种细胞因子可作用于多种细胞;每种细胞可受多种细胞因子的调节;不同细胞因子之间具有相互协同或相互制约的作用,由此构成了复杂的细胞因子免疫调节网络。目前人们对这一网络的认识尚远未清晰明了。



当受到刺激时,sting诱导i型ifn,细胞因子和t细胞募集因子


细胞因子作为具有广泛生物学活性的可溶性信号蛋白,在几乎所有的有核细胞,尤其是免疫细胞(如巨噬细胞、T细胞、B细胞、NK细胞等)或白细胞中分泌。可分为促炎因子(如IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α等)、抗炎因子(如IL-4、IL-5和IL-10等)。细胞因子的表达调控失衡与许多疾病的发生、发展相关,在呼吸道疾病、感染、自身免疫性疾病、肿瘤等方面都具有一定的临床应用价值


一、细胞因子与呼吸道感染


2020年国内新冠病毒肺炎疫情爆发初期,大量临床数据报告指出,在危重病人中可见细胞因子风暴发生。细胞因子风暴是新冠肺炎患者轻症向重症和危重症转换的一个重要节点,同时也是重症和危重症患者死亡的一个主要原因。在最新的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案第九版》中提到,应根据病情进行炎症因子(细胞因子)的监测。在《上海市2019冠状病毒病综合救治专家共识》中临床监测部分提到IL-6、IL-8应每3天至少检测1次。



二、细胞因子与全身侵袭性炎症

脓毒症(Sepsis)是由细菌等病原微生物侵入机体引起的全身炎症反应综合征。2015年全国有1,025,997例死于脓毒症, 占总病死率的12.6%。另一项对2006-2016年间的759例严重脓毒症患者单中心回顾性研究数据显示的病死率也高达36.6%。《中国脓毒症早期预防与阻断急诊专家共识(完整版)》强调及时发现“细胞因子风暴”并适时适量地调控炎症反应,对预防脓毒症的发生有重要意义,而且是预防脓毒症的核心。并提出对脓毒症高危患者以及可疑出现全身炎症反应的患者,应当进行细胞因子筛查,以确定SIRS的状态。促炎细胞因子包括TNF-α、IL-1 、IL-6、IL-12、MIF、sCD74、 HMGB-1,抗炎细胞因子包括IL-4、IL-10、IL-35、IL-37、TGF-β、IL-13等。

三、细胞因子与自身免疫性疾病

类风湿关节炎(RA)是一种病因未明的慢性、以炎性滑膜炎为主的系统性疾病。其特征是手、足小关节的多关节、对称性、侵袭性关节炎症,经常伴有关节外器官受累及血清类风湿因子阳性,可以导致关节畸形及功能丧失。细胞因子,如IL-6和TNF-α,在RA的发展、活动期中起重要作用。近些年来,针对IL-6、TNF-α的拮抗剂治疗也逐步得到各国的支持。如英国NICE2019年发布的《Diagnostics guidance [DG36]:Therapeutic monitoring ofTNF-alpha inhibitors in rheumatoid arthritis》中规范了治疗应用,并推荐进行TNF-α的监控。类似的,也有《Consensus statement onblocking the effects of interleukin-6 and in particular by interleukin-6receptor inhibition in rheumatoid arthritis and other inflammatory conditions》针对IL-6拮抗剂的使用和监控做了详细描述。

四、细胞因子与肿瘤免疫治疗

近年来,免疫检查点抑制剂(ICIs)在黑色素瘤、肾细胞癌和非小细胞肺癌等多种肿瘤中取得了极大的进展,从而改变了传统的肿瘤治疗策略,为患者带来更多的生存益处。然而它们也产生了一组独特的免疫相关不良事件(irAE),这些不良事件可能会产生严重甚至致命的后果。这些irAE表现出类似自身免疫病的特征,并与细胞因子密切相关。在一项非小细胞肺癌对ICIs治疗反应的研究中,促炎因子(IL-6、IL-8、TNF-α)水平可以识别对ICI治疗无反应的患者,而增加的 IFN -γ水平高度预测对ICI的良好和持久的反应。细胞因子的检测为区分易患严重irAEs的患者,精细化管理免疫治疗提供便利。

五、细胞因子与严重创伤


在其他严重的特殊刺激中,细胞因子同样发挥着重要作用。比如烧伤,是会伴随着儿茶酚胺、生长激素和细胞因子释放的高代谢反应疾病。烧伤后刺激诱导炎症细胞因子大量表达以及内分泌激素表达增强,引起机体能量代谢障碍,出现高血糖、高胰岛素血症和胰岛素抵抗。烧伤后机体出现天然免疫应答,包括中性粒细胞渗出到创面组织增多,单核细胞和巨噬细胞产生大量促炎细胞因子,如TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8出现明显变化。


细胞因子在急诊、ICU、呼吸科、肿瘤科、风湿免疫科、烧伤科等均有广泛的应用价值,是精准医疗、个性化治疗、合理用药的理想监测指标。


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