缺血性卒中后免疫機制及免疫調(diào)節(jié)治療進展

趙博，王佳偉

缺血性卒中是世界范圍內(nèi)致死和致殘的主要原因之一[1]，免疫因素及炎癥反應(yīng)在缺血性卒中的病理生理過程中起重要作用[2]。卒中介導(dǎo)損傷可能對免疫系統(tǒng)產(chǎn)生影響，反之，免疫和炎癥也參與急性腦損傷和康復(fù)[3-4]。炎癥因子[如損傷相關(guān)模式分子（damage-associated molecular patterns，DAMPs）、C-反應(yīng)蛋白（C-reaction protein，CRP）、白細胞介素（interleukin，IL）-1、IL-6、腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）、干擾素（interferon，IFN）等]和細胞信號通路（如CD3+T細胞、CD3+CD4+T細胞、CD3+CD8+T細胞及CD4+CD25+FoxP3+Tregs細胞等）通過多種途徑來調(diào)節(jié)機體免疫反應(yīng)，這為腦缺血性損害的治療提供了廣闊的前景[5]。近幾年，免疫調(diào)節(jié)劑作為卒中后治療的輔助用藥，其對卒中后免疫系統(tǒng)的影響逐漸被重視。多項研究發(fā)現(xiàn)，缺血性卒中后針對免疫通路的治療可以延長溶栓時間窗，并且改善患者的遠期預(yù)后。本文主要對近幾年缺血性卒中后免疫機制及免疫調(diào)節(jié)劑應(yīng)用的相關(guān)研究進展進行綜述。

1 缺血性卒中后免疫系統(tǒng)變化機制

1.1 固有免疫反應(yīng) 缺血性卒中可使補體激活以及發(fā)生氧化應(yīng)激反應(yīng)，直接損害局部的血管系統(tǒng)，導(dǎo)致血管內(nèi)皮下抗原的暴露、血管內(nèi)皮細胞死亡和血腦屏障（blood brain barrier，BBB）完整性的破壞。機體調(diào)動固有免疫系統(tǒng)，使免疫細胞附著于血管壁，上調(diào)趨化因子和黏附分子的表達，使其滲透入腦實質(zhì)。中性粒細胞、單核細胞和巨噬細胞等固有免疫細胞進一步導(dǎo)致血管損傷和炎癥反應(yīng)。免疫細胞通過釋放基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metallo-proteinases，MMP）-9等炎性介質(zhì)，導(dǎo)致BBB的破壞和梗死面積的擴大[6]。在腦實質(zhì)中，星形膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞也被炎癥和死亡神經(jīng)元釋放的DAMPs激活。DAMPs與免疫細胞表面的Toll樣受體（toll-like receptors，TLRs）結(jié)合激活和放大固有免疫反應(yīng)，加重缺血性損傷，但短暫激活TLRs可以誘導(dǎo)免疫耐受[7-8]。這些反應(yīng)性星形膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞進一步刺激白細胞的聚集，釋放促炎趨化因子，形成一個血管損傷、炎癥和細胞死亡的惡性循環(huán)[9]。

1.2 適應(yīng)性免疫反應(yīng) 適應(yīng)性免疫反應(yīng)主要由效應(yīng)T細胞介導(dǎo)，后者是由死亡的神經(jīng)元釋放的DAMPs和腦組織特異性的抗原刺激產(chǎn)生[10]。這些T細胞聚集到缺血性損傷的大腦區(qū)域，穿過受損的BBB后，于腦實質(zhì)內(nèi)釋放炎性細胞因子，包括CRP、IL-1、IL-6、TNF、IFN等，導(dǎo)致遲發(fā)性神經(jīng)毒性反應(yīng)[11-12]。最終炎癥過程結(jié)束是通過調(diào)節(jié)性T細胞（Tregs）和巨噬細胞產(chǎn)生的IL-10及轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）聯(lián)合作用，抑制輔助T細胞介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，促進神經(jīng)元的修復(fù)[13-14]。Tregs主要起免疫負調(diào)節(jié)作用，有抑制抗原特異性T細胞增殖及抗原呈遞細胞的功能，在免疫耐受中發(fā)揮重要作用。動物試驗觀察到，在缺血性卒中后的3 d，Tregs在缺血側(cè)大腦半球累積，脾臟T淋巴細胞中Tregs百分比升高[15]。Tregs在病程后期（14～30 d）在缺血側(cè)大腦半球明顯累積和擴散[16]。在Tregs治療腦梗死動物的研究中觀察到，Tregs可使腦梗死體積減小且減輕大腦炎癥反應(yīng)[17]。擴增體內(nèi)Tregs可減輕炎癥反應(yīng)和改善預(yù)后[18]。

1.3 卒中后免疫抑制綜合征 2005年，Meisel等[19]提出了卒中誘導(dǎo)的免疫抑制綜合征（strokeinduced immunodepression syndrome，SIDS），其特征是急性卒中后出現(xiàn)快速和持續(xù)的細胞免疫反應(yīng)抑制，主要表現(xiàn)為廣泛的淋巴細胞凋亡和功能障礙。SIDS實質(zhì)為神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫調(diào)節(jié)機制：①缺血性卒中→應(yīng)激→下丘腦-垂體-腎上腺軸活動增強→腎上腺皮質(zhì)激素分泌增加→外周血T淋巴細胞數(shù)下降；②缺血性卒中→交感神經(jīng)系統(tǒng)活動增強→腎上腺及交感神經(jīng)末梢釋放兒茶酚胺類激素增加→外周血、肝臟、脾臟T淋巴細胞數(shù)下降[20]。

SIDS對于機體具有雙向調(diào)節(jié)作用。一方面，卒中后免疫抑制是一種適應(yīng)性反應(yīng)，阻止中樞神經(jīng)系統(tǒng)不必要的自身免疫抗體，從而起到神經(jīng)保護作用[21]。動物試驗及臨床試驗證明，削弱固有免疫和適應(yīng)性免疫反應(yīng)可改善卒中預(yù)后。動物實驗表明，抑制性CD8+及CD4+T細胞遷移到中樞神經(jīng)系統(tǒng)和直接破壞細胞毒性CD8+T細胞可使梗死體積減小及缺血后炎癥反應(yīng)減弱[22]。Zierath等[23]在大鼠實驗中發(fā)現(xiàn)，在再灌注時分別給予細菌脂多糖（lipopoly-saccharide，LPS）能模擬炎癥刺激，與其他各組比較，卒中后感染組大鼠死亡率更高，神經(jīng)功能評分更差，表明炎性反應(yīng)可使卒中結(jié)局惡化，還會增加腦梗死后腦萎縮程度。另一方面，卒中后免疫抑制將會導(dǎo)致感染如肺炎和尿路感染等發(fā)病率的增加[21]。卒中發(fā)病后7 d內(nèi)發(fā)生的感染為卒中相關(guān)性感染（strokeassociated infection，SAI）[24]。亞急性皮質(zhì)醇增多癥與卒中后24 h不良預(yù)后[25]及死亡率增高相關(guān)[26]。Vogelgesang等[27]發(fā)現(xiàn)，腦梗死后外周血淋巴細胞、CD3+T細胞、CD3+CD4+T細胞、CD3+CD8+T細胞絕對值在發(fā)病當(dāng)天即下降，之后逐漸上升，于發(fā)病后14 d恢復(fù)至與健康對照組無差異，卒中后感染者的T淋巴細胞亞群下降較非感染者下降更為明顯。Urra等[28]通過觀察46例急性缺血性卒中及腦出血患者發(fā)現(xiàn)，外周血中淋巴細胞、CD3+T細胞、CD3+CD4+T細胞、CD3+CD8+T細胞及CD4+CD25+FoxP3+Tregs細胞在發(fā)病后當(dāng)天開始下降，第2天降至最低，后逐漸回升；肺部感染者細胞數(shù)明顯低于非感染者。T淋巴細胞減少可能作為卒中后感染的一個預(yù)測因素，通過檢測T淋巴細胞亞群的變化，可以輔助判斷卒中患者的免疫狀態(tài)，用于指導(dǎo)治療和判斷預(yù)后[29]。

2 免疫調(diào)節(jié)劑在卒中后的應(yīng)用

對固有免疫與適應(yīng)性免疫以及炎癥的調(diào)節(jié)可以促使免疫反應(yīng)由組織損傷向神經(jīng)保護轉(zhuǎn)換[5]。卒中后針對免疫通路的治療可能延長溶栓時間窗，并且改善遠期預(yù)后。免疫調(diào)節(jié)劑作為輔助用藥，為卒中的治療開辟了一條新思路。

2.1 芬戈莫德（Fingolimod，F(xiàn)TY720） 芬戈莫德作為目前受到廣泛關(guān)注的免疫調(diào)節(jié)劑之一，2010年成為首個通過美國食品及藥物管理局（Food and Drug Administration，F(xiàn)DA）批準(zhǔn)的治療多發(fā)性硬化（multiple sclerosis，MS）的口服生物有效性藥物。其活性形式FTY720-磷酸是1-磷酸-鞘氨醇（sphingosine 1-phosphate，S1P）類似物，與細胞膜S1P受體結(jié)合。

F T Y 720的主要作用有：①免疫調(diào)節(jié)：FTY720與T淋巴細胞和B淋巴細胞S1P受體結(jié)合，抑制淋巴細胞再循環(huán)從初級淋巴器官排出[30-31]。通過減少中樞神經(jīng)系統(tǒng)淋巴細胞浸潤的數(shù)量，有效地降低適應(yīng)性免疫反應(yīng)對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的直接神經(jīng)毒性作用，降低細胞因子誘導(dǎo)的微循環(huán)系統(tǒng)周圍的缺血繼發(fā)的炎性損傷[32-34]。②血管保護作用：FTY720可誘導(dǎo)星形膠質(zhì)細胞釋放粒細胞/巨噬細胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GM-CSF），減少與TNF-α和IFN-γ接觸的內(nèi)皮細胞的死亡[35]。GMCSF也可降低白細胞在血管壁的黏附和局部血小板的激活，抑制血栓形成和炎癥反應(yīng)，改善微血管功能[32，36]。此外，S1P受體也表達于血管內(nèi)皮細胞，F(xiàn)TY720與之結(jié)合可以直接提高BBB的完整性[37]。③直接神經(jīng)保護作用：FTY720通過直接與神經(jīng)元受體相互作用，促進抗凋亡因子的產(chǎn)生，且增加缺血性損傷的恢復(fù)力，從而起到神經(jīng)保護作用[38]。

Liu等[39]回顧總結(jié)了2013年之前的9項關(guān)于FTY720對缺血性卒中治療的動物試驗，其中8項研究結(jié)果均顯示FTY720能減少腦梗死體積且改善功能預(yù)后。2014年天津市神經(jīng)病學(xué)研究所進行了一項臨床試驗，發(fā)現(xiàn)急性缺血性卒中患者發(fā)病72 h內(nèi)口服FTY720可限制腦缺血繼發(fā)損傷，降低微血管通透性，減輕神經(jīng)損傷，并且促進神經(jīng)功能恢復(fù)[40-41]。鑒于FTY720對內(nèi)皮屏障的保護功能，重組組織型纖溶酶原激活物（recombinant tissue plasminogen activator，rt-PA）聯(lián)合FTY720療法為溶栓時間窗內(nèi)的缺血性卒中開辟了一條新的治療思路[42]。在血栓栓塞性腦梗死小鼠模型中觀察到，F(xiàn)TY720可減低rt-PA治療所致的出血轉(zhuǎn)換并促進神經(jīng)功能恢復(fù)[43]。臨床試驗發(fā)現(xiàn)，在急性缺血性卒中患者溶栓后第1天，F(xiàn)TY720聯(lián)合rt-PA治療與單獨rt-PA治療組相比，可以抑制病灶的擴大，減少出血和提高神經(jīng)功能評分[44]。

2.2 他汀類藥物 除了調(diào)節(jié)血脂代謝的作用，他汀類藥物在缺血性卒中中的抗炎作用逐漸被重視。動物實驗發(fā)現(xiàn)，預(yù)防性他汀治療可以減輕缺血性腦損傷，促進腦灌注及神經(jīng)功恢復(fù)，并且可以延長rt-PA治療缺血性卒中的時間窗[45-46]。

臨床試驗觀察到，缺血性卒中發(fā)病24 h內(nèi)應(yīng)用辛伐他汀治療的患者較發(fā)病7 d后加用辛伐他汀治療的患者，血清中的TNF-α水平輕度降低[47]。一項對臨床前研究的薈萃分析顯示，服用他汀類藥物后大腦中動脈阻塞所致腦梗死體積平均減小11.2%[48]。他汀類藥物減慢動脈粥樣化形成的作用一部分源于調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝，但在低動脈硬化風(fēng)險患者中也發(fā)現(xiàn)其可降低心肌梗死和缺血性卒中風(fēng)險[49]。臨床試驗觀察到，在無高脂血癥但高敏C-反應(yīng)蛋白水平升高的健康人群中，瑞舒伐他汀也可顯著降低主要心血管事件的發(fā)生率[50]。

綜上所述，免疫系統(tǒng)在缺血性卒中病理過程中發(fā)揮的重要作用正逐漸得到揭示，但其機制復(fù)雜，還有待更加深入的研究。卒中會打破神經(jīng)系統(tǒng)與免疫系統(tǒng)之間的平衡，造成內(nèi)穩(wěn)態(tài)失衡。因此，適當(dāng)?shù)拿庖哒{(diào)節(jié)治療是需要的。未來需要更多的大樣本臨床試驗，進一步闡明免疫調(diào)節(jié)劑對于缺血性卒中的有效性及安全性。相信在不久的將來可以看到免疫調(diào)節(jié)劑在臨床中的廣泛應(yīng)用。

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【點睛】缺血性卒中后免疫反應(yīng)激活或抑制的機制復(fù)雜，針對性的免疫調(diào)節(jié)劑臨床研究結(jié)果尚不確定，但前景較廣。