“细胞因子风暴”这个词越来越火,也有越来越多的人对细胞因子感兴趣,临床上也开始通过监测细胞因子,来辅助疾病诊断、指导用药等。随着细胞因子在感染病、肿瘤、自身免疫性疾病等疾病中的研究越来越多。
细胞因子
细胞因子是由免疫细胞(如单核、巨噬细胞、T细胞、B细胞、NK细胞等)和某些非免疫细胞(内皮细胞、表皮细胞、纤维母细胞等)经刺激而合成、分泌的一类具有广泛生物学活性的小分子蛋白质。具有调节固有免疫和适应性免疫、血细胞生成、细胞生长、APSC多能细胞以及损伤组织修复等多种功能。
细胞因子作用方式
细胞因子的作用特点
细胞因子是信号分子
什么是细胞因子风暴?
细胞因子常用检测项目
白介素-1β:IL-1β
可溶性白介素-2受体:sIL-2R
白介素-6:IL-6
白介素-8:IL-8
肿瘤坏死因子-α:TNF-α
细胞因子的专家共识/指南
细胞因子的应用领域
细胞因子在感染疾病中的应用
(1)辅助炎症诊断
当机体受到病原微生物(如细菌、病毒等)感染时,免疫细胞会分泌细胞因子来发挥抗炎作用。感染生物标志物专家共识指出,IL-6比降钙素原(PCT)、C-反应蛋白(CRP)要更早升高,且2小时就到达高峰,因此可以使用IL-6来辅助急性感染的早期诊断。IL-6也可用来评价感染严重程度和判断预后,当IL-6>1000μg/L时提示预后不良。
(2)噬血细胞综合征辅助诊断
指南和专家共识皆指出,sIL-2R可以作为噬血细胞综合征(HLH)的辅助诊断标准之一。
(3)评估病毒感染患者的病情严重程度
研究发现,乙型肝炎病毒携带者(ASC)组、慢性乙型肝炎(CHB)组、乙型肝炎肝硬化(LC)组和原发性肝癌(HCC)组IL-1β、IL-6及TNF-α水平均显著高于正常对照组。HCC组IL-1β、IL-6水平显著低于ASC组、CHB组、LC组,ASC组TNF-α水平显著低于LC组。
提示,血清IL-1β、IL-6和TNF-α水平或可用于评估慢性乙型肝炎病毒(HBV)感染患者病情的严重程度。
细胞因子在新冠肺炎中的应用
中国新冠诊疗方案将细胞因子列入实验室一般检查项目中,并指出IL-6可以作为重症/危重症的早期预警指标。
(1)脓毒症的快速筛查
脓毒症专家共识(2020)指出:
对于脓毒症高危感染患者,应当定期进行细胞因子监测(2~4 h重复),及时发现可疑脓毒症患者。
对严重肺部感染、腹腔感染及泌尿系统感染的患者,应当及时进行细胞因子的筛查,并将细胞因子筛查列入快速确定感染的指标。
图:急诊脓毒症预防流程图
(2)呼吸机相关性肺炎的筛查
呼吸机相关性肺炎(VAP)是最常见的ICU获得性感染之一,现在已有研究证实,支气管肺泡灌洗液中低浓度的IL-1β和IL-8是排除VAP的有效标志物。
IL-1β联合IL-8可以很好地排除VAP,在最佳临界点为1.7616时,其敏感度为100%,特异度为44.3%。这表明,简单地联合IL-1β以及IL-8的水平即可以准确排除 VAP。
图:IL-1β 和 IL-8 逻辑回归的线性预测因子的 ROC 曲线
(2)免疫治疗疗效预测
研究人员在四个3期临床研究中测量了1344例接受过nivolumab(PD-1单抗)单药治疗或nivolumab联合ipilimumab(CTLA-4单抗)治疗的患者样本中的血清IL-8水平,这四项临床涵盖了黑色素瘤、鳞状非小细胞肺癌、非鳞状非小细胞肺癌和肾细胞四类肿瘤。
分析结果表明,IL-8的高水平表达与晚期癌症患者的不良预后相关,且会降低免疫检查点抑制剂的临床疗效。因此,血清IL-8水平可以作为接受免疫检查点抑制剂治疗的患者的独立生物标志物。
图:在接受免疫检查点抑制剂治疗的患者中,基线血清IL-8水平与生存率和基线PD-L1水平之间的关联
(3) 化疗预后预测
收集58 名参与前瞻性 2 期一线贝伐珠单抗化疗试验的转移性乳腺癌患者的血液样本,在治疗前、治疗 6 周和 6 个月后以及最后一次研究随访时对样品进行分析。
研究结果发现,当IL-8水平低于16.6pg/ml 中位总体存活 47.5月,大于16.6 pg/ml,则降至20.5月。
图:乳腺癌患者的无进展生存期(PFS)和总生存期(OS)分析
红线表示基线、第 6 周、第 6 个月和研究终止时的血浆 IL-8 水平低于16.6pg/mL。蓝线表示在化疗之前或期间血浆 IL-8 水平的一项或多项测量值高于 16.6 pg/mL。
(4) 手术预后预测
研究分析了54 名接受动脉化疗栓塞 (TACE)治疗的患者IL-6和IL-8 水平。
研究发现,TACE治疗前高IL-6、IL-8水平的肝癌患者,不仅治疗应答情况较差,而且OS获益显著下降。提示,IL-6<13.51 pg/mL和IL-8<36.36 pg/mL的治疗前血清水平可作为 TACE 治疗后客观反应的预测指标。
图:治疗前血清 IL-8 和 IL-6 水平可预测 TACE 后的客观反应
研究发现,自身免疫性肝炎 (AIH)患者与缓解后和对照组相比,其IL-6、IL-8以及TNF-α水平显著升高。提示,IL-6、IL-8 和 TNF-α可能是AIH活性的生物标志物。
图:促炎细胞因子 IL-6、IL-8 和 TNF-α 与自身免疫性肝炎活动期的关系
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