免疫炎癥干預(yù)
——缺血性卒中治療新曙光

常曉鳳，楊春曉

(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，哈爾濱 150081)

在過去的10年中，隨著卒中單元的廣泛應(yīng)用、靜脈溶栓治療的普及，以及機(jī)械取栓的成熟，缺血性卒中患者的規(guī)范化管理已經(jīng)取得了顯著的成效。略顯遺憾的是，許多神經(jīng)保護(hù)藥物在其治療中并沒有發(fā)揮出足夠的作用，因此尋找新的治療方法勢(shì)在必行。缺血性卒中后的炎癥反應(yīng)可能對(duì)卒中恢復(fù)發(fā)揮了有益或有害的“雙刃劍”作用。同時(shí)，自身反應(yīng)性抗體也發(fā)揮著一系列從有害到保護(hù)的作用，或可作為一種標(biāo)志物指導(dǎo)診斷。本文將重點(diǎn)闡述炎癥細(xì)胞和相關(guān)抗體與腦卒中相互作用的研究進(jìn)展，以及阻止其進(jìn)展的新靶點(diǎn)。

1 炎癥相關(guān)性細(xì)胞

炎癥在中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷的發(fā)病機(jī)制和結(jié)局中起著雙重作用，既有有利的一面，也有不利的影響。

1.1 中性粒細(xì)胞

Herisson等[1]研究指出，大腦在受到損傷后，與存在于顱骨骨髓中的中性粒細(xì)胞之間存在直接的、局部的相互作用。中性粒細(xì)胞是腦缺血后最早作出反應(yīng)的免疫細(xì)胞之一，除了它們的適應(yīng)性作用外，其行為亦有顯著的負(fù)面效應(yīng)。它們對(duì)缺血組織的侵襲，與血腦屏障的破壞、水腫、神經(jīng)元的死亡、梗死的嚴(yán)重程度以及更差的預(yù)后都直接相關(guān)。因此，中性粒細(xì)胞被認(rèn)為是一個(gè)干預(yù)目標(biāo)，干預(yù)后會(huì)相對(duì)減少腦卒中后損傷。在實(shí)驗(yàn)性腦缺血模型中，各種降低中性粒細(xì)胞反應(yīng)的治療措施會(huì)成功地降低嚙齒動(dòng)物受損病灶的大小[2]。然而，到目前為止這些結(jié)果還不能在人類腦卒中患者中得到證實(shí)。在一項(xiàng)臨床研究中，通過系統(tǒng)性地阻斷中性粒細(xì)胞的募集可導(dǎo)致包括腦膜炎在內(nèi)的感染率增加，而腦膜炎與更差的卒中結(jié)局有關(guān)[3]。可見盲目地減少卒中后中性粒細(xì)胞的數(shù)量是不合適的。Herisson等[1]使用共聚焦顯微鏡發(fā)現(xiàn)了連接顱骨骨髓和大腦表面硬膜下血管系統(tǒng)的血管通道；并表明卒中或無菌性腦膜腦炎發(fā)生后，中性粒細(xì)胞更頻繁地離開通道進(jìn)入炎癥性腦實(shí)質(zhì)。該研究可能提示了一種新的治療策略，即局部的、特異性地通過這個(gè)新的血管通道遷移抑制顱骨來源的炎癥細(xì)胞，從而避免中風(fēng)后全身免疫抑制的副作用。然而，若將這些通道用于治療目的，尚需要更多地研究來闡明這些通道的功能。

此外，中性粒細(xì)胞具有表型可塑性。N1表型可促進(jìn)各種有害的炎癥介質(zhì)如干擾素γ(interferon,IFNγ)和腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor,TNFα)的分泌；而N2表型對(duì)缺血性卒中有保護(hù)作用[4]。然而，神經(jīng)元缺血后容易使中性粒細(xì)胞遠(yuǎn)離N2表型，增加了中性粒細(xì)胞胞外捕獲網(wǎng)(extracellular trap,NETs)的形成。Cai等[5]研究首次表明，NETs存在于腦卒中病變中，NETs可進(jìn)一步增加缺血損傷后神經(jīng)元的死亡。這就提示將中性粒細(xì)胞向N2表型重新極化策略可能是治療缺血性卒中的新希望。Certo等[6]使用類視黃醇X受體激動(dòng)劑貝沙羅汀在缺血條件下激活N2表型分化，發(fā)現(xiàn)小鼠短暫、局灶性腦缺血后組織學(xué)和神經(jīng)定位癥狀顯著改善，其有效劑量和時(shí)間窗與臨床應(yīng)用相一致。

1.2 小膠質(zhì)細(xì)胞和單核/巨噬細(xì)胞

小膠質(zhì)細(xì)胞在缺血性卒中后幾分鐘內(nèi)迅速激活，在第2～3天時(shí)達(dá)到高峰，并在中風(fēng)發(fā)作后持續(xù)數(shù)周。小膠質(zhì)細(xì)胞一旦被激活，在局部缺血環(huán)境下可極化成不同的表型，即從經(jīng)典活化的促炎巨噬細(xì)胞1型(M1)到選擇性活化的巨噬細(xì)胞2型(M2)。一項(xiàng)腦卒中實(shí)驗(yàn)研究[7]顯示，小膠質(zhì)細(xì)胞的極化表型在卒中的不同時(shí)間窗表現(xiàn)各異。缺血損傷的急性期可觸發(fā)M2修復(fù)性小膠質(zhì)細(xì)胞的產(chǎn)生；而在亞急性期和慢性期，小膠質(zhì)細(xì)胞極化向M1破壞性表型轉(zhuǎn)變。一般抑制炎癥反應(yīng)臨床試驗(yàn)的失敗，部分原因是其干預(yù)措施一律并長期抑制小膠質(zhì)細(xì)胞的活性，從而導(dǎo)致?lián)p傷加重。了解觸發(fā)小膠質(zhì)細(xì)胞激活的復(fù)雜調(diào)控分子和細(xì)胞機(jī)制，以及損傷組織中控制小膠質(zhì)細(xì)胞極化的機(jī)制，并將其用于開發(fā)新的微調(diào)免疫策略至關(guān)重要，因?yàn)檫@些策略的主要目的是恢復(fù)小膠質(zhì)細(xì)胞修復(fù)功能，從而實(shí)現(xiàn)腦保護(hù)功能。如對(duì)抗活化的小膠質(zhì)細(xì)胞在急性期后從M2表型向M1的延遲轉(zhuǎn)化，可能是促進(jìn)卒中后再生的一種有希望的治療策略。現(xiàn)有研究也顯示吲哚美辛和米諾環(huán)素的慢性治療可以減輕小膠質(zhì)細(xì)胞向M1促炎型極化[8]。

與早期的小膠質(zhì)細(xì)胞反應(yīng)不同，在缺血發(fā)作后3～7 d，血液中單核細(xì)胞來源的巨噬細(xì)胞到達(dá)受損部位最多。Chu等[9]研究表明，促炎單核細(xì)胞能夠分化為M2抗炎單核細(xì)胞來源的巨噬細(xì)胞，進(jìn)而限制缺血損傷，也能誘導(dǎo)鄰近的單核細(xì)胞來源的巨噬細(xì)胞或小膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生同樣的轉(zhuǎn)化。CD11b + Ly6ChighCCR2 + 單核細(xì)胞是繼大腦中動(dòng)脈閉塞后募集的主要細(xì)胞類型[10]，在急性期后能有效地修復(fù)和再生受損腦組織。因此開發(fā)專門控制單核細(xì)胞亞群功能的特殊免疫調(diào)節(jié)干預(yù)可能是有意義的。如，旨在促進(jìn)CCR2 + 單核細(xì)胞亞群的招募并隨后分化為高度吞噬巨噬細(xì)胞的策略可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的治療性再生干預(yù)。此外，單核/巨噬細(xì)胞通過阻止出血轉(zhuǎn)化被認(rèn)為在卒中后的亞急性期發(fā)揮重要作用，但如果在錯(cuò)誤的時(shí)間點(diǎn)抑制單核細(xì)胞募集可能是有害的。更為復(fù)雜的是，巨噬細(xì)胞亞群會(huì)在梗死后不同時(shí)間點(diǎn)表達(dá)不同的促炎細(xì)胞因子和抗炎細(xì)胞因子。諸多實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明，靶向抑制某些炎癥細(xì)胞因子，如TNF、白細(xì)胞介素-1(interleukin,IL-1)、IL-6和IL-10是有意義的。但單靶點(diǎn)治療似乎不夠，因缺血性卒中涉及多個(gè)機(jī)制。筆者認(rèn)為通過同時(shí)靶向多個(gè)細(xì)胞因子或使用一種選擇性更強(qiáng)的靶向方法來增強(qiáng)對(duì)促炎細(xì)胞因子的抑制作用可能更具有意義。如特異性抑制某些配體和受體如solTNF、IL-1或IL-6，其跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑可能就會(huì)抑制細(xì)胞因子信號(hào)失調(diào)，而有益的信號(hào)通路卻保留完好無損。

1.3 T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞

淋巴細(xì)胞可分為T細(xì)胞、B細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞(natural killer cells,NK)和調(diào)節(jié)細(xì)胞(Treg)。當(dāng)缺血性卒中發(fā)生時(shí)，免疫細(xì)胞的結(jié)構(gòu)將在大腦及周圍迅速改變。即使在腦卒中后14 d，如丘腦缺血，其組織中的CD4+和CD8+T淋巴細(xì)胞水平仍明顯升高[11]。T淋巴細(xì)胞是缺血性卒中后炎癥放大的關(guān)鍵因素。IL-17在缺血再灌注損傷的延遲期起著重要作用。在此過程中，半暗帶內(nèi)出現(xiàn)神經(jīng)元凋亡，γδT細(xì)胞被認(rèn)為是這種細(xì)胞因子的主要來源。因此，γδT細(xì)胞和IL-17被認(rèn)為是減少腦損傷神經(jīng)元死亡的重要治療靶點(diǎn)。另外，腦卒中患者外周血T細(xì)胞和B細(xì)胞的比例低于健康人群，而中樞神經(jīng)系統(tǒng)則相反。這表明，B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞的水平與腦卒中的嚴(yán)重程度呈負(fù)相關(guān)；亦表明淋巴細(xì)胞的浸潤可能加重缺血損傷。Mracsko等[12]研究認(rèn)為，細(xì)胞毒性T細(xì)胞(包括CD8+和CD4+T細(xì)胞)的耗竭降低了卒中后梗死體積；同時(shí)Shrestha等[13]證實(shí)淋巴細(xì)胞的存在降低了毒性損傷引起的細(xì)胞死亡。這就提示淋巴細(xì)胞具有神經(jīng)保護(hù)作用。但事實(shí)上，淋巴細(xì)胞的功能是存在爭(zhēng)議的。淋巴細(xì)胞對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)是有害或是有益，可能取決于這些細(xì)胞浸潤中樞神經(jīng)系統(tǒng)的病理?xiàng)l件[14]。以往研究表明，NK細(xì)胞與缺血性卒中無關(guān)。然而，近期的一項(xiàng)研究表明，NK細(xì)胞可通過增加局部炎癥和神經(jīng)元過度活躍而加劇腦梗死[15]。與NK細(xì)胞相似，Treg細(xì)胞的功能也存在爭(zhēng)議。既往研究證實(shí)，用抗體阻斷Treg的功能可增加梗死體積和神經(jīng)功能缺損，而其他研究未顯示Treg細(xì)胞具有任何調(diào)節(jié)作用[16]。

1.4 星形膠質(zhì)細(xì)胞

星形膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中數(shù)量最多的細(xì)胞，且形態(tài)多樣，在皮質(zhì)中分為纖維狀(伸長)星形膠質(zhì)細(xì)胞和原生質(zhì)(放射狀)星形膠質(zhì)細(xì)胞兩大類。位于灰質(zhì)中的原生質(zhì)星形膠質(zhì)細(xì)胞直接與神經(jīng)元及血管相互作用，參與血腦屏障的形成，是免疫細(xì)胞暴露的首要目標(biāo)[17]。星形膠質(zhì)細(xì)胞面對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的形態(tài)學(xué)和功能改變，被稱為反應(yīng)性神經(jīng)膠質(zhì)增生。星形膠質(zhì)細(xì)胞的反應(yīng)性可維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)平衡，也是制約缺血性卒中造成損害的一種防御機(jī)制；而另一方面，它也會(huì)阻礙大腦的恢復(fù)系統(tǒng)。最新的一項(xiàng)研究表明，星形膠質(zhì)細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生神經(jīng)毒素，這些毒素在中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損后對(duì)神經(jīng)元是致命的[18]。因此，調(diào)控星形膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞增生的機(jī)制尤為重要，它們或可能為減少缺血性卒中后損傷的藥物治療提供新途徑。

此外，組胺亦被證明是一種有效的抗炎介質(zhì)，對(duì)星形膠質(zhì)細(xì)胞損傷起神經(jīng)保護(hù)作用。原代星形膠質(zhì)細(xì)胞在細(xì)胞表面表達(dá)有機(jī)陽離子轉(zhuǎn)運(yùn)體3(organic cation transporter 3,Oct3)和細(xì)胞膜單胺轉(zhuǎn)運(yùn)體。一項(xiàng)小鼠實(shí)驗(yàn)證實(shí)，通過增加組胺和Tregs來破壞Oct3可以改善缺血性卒中造成的損傷[19]。因此，未來的研究可以針對(duì)Tregs的作用以及它們?cè)谀X內(nèi)和腦內(nèi)的遷移，將Oct3作為可能的腦缺血治療靶點(diǎn)。

另有體外研究[20]表明，小鼠淋巴結(jié)和脾臟的T細(xì)胞加入原代小鼠星形膠質(zhì)細(xì)胞培養(yǎng)物后，可使星形膠質(zhì)細(xì)胞免受氧化應(yīng)激損傷，從而形成具有神經(jīng)保護(hù)作用的星形膠質(zhì)細(xì)胞表型。T細(xì)胞通過谷氨酸清除與星形膠質(zhì)細(xì)胞的相互作用發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用，因此進(jìn)一步了解這種相互作用可能有助于確定治療缺血性腦損傷的策略。

除此之外，有研究表明[21]星形膠質(zhì)細(xì)胞向T細(xì)胞和NK細(xì)胞傳遞促炎細(xì)胞因子IL-15，可加劇缺血性卒中后的腦損傷。該研究還發(fā)現(xiàn)，小鼠和人類大腦中的星形膠質(zhì)細(xì)胞(而不是神經(jīng)元或小膠質(zhì)細(xì)胞)產(chǎn)生的IL-15最多，這表明星形膠質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的IL-15是缺血性卒中后炎癥的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。用抗體阻斷星形膠質(zhì)細(xì)胞來源的IL-15向T細(xì)胞和NK細(xì)胞的傳遞從而減輕細(xì)胞毒性，可使轉(zhuǎn)基因IL-15小鼠的梗死體積降低。因此，抑制星形膠質(zhì)細(xì)胞和免疫系統(tǒng)細(xì)胞之間的相互作用可能減少卒中后缺血性損傷。

2 抗體

抗體是免疫系統(tǒng)中識(shí)別和應(yīng)答外來抗原的重要組成部分。然而，一些抗體卻可以對(duì)健康個(gè)體的自體抗原進(jìn)行識(shí)別。缺血時(shí)產(chǎn)生這種自身抗體可能是缺血導(dǎo)致的神經(jīng)損傷引發(fā)了對(duì)受損組織或其成分的繼發(fā)性免疫反應(yīng)。許多自身抗原和自身抗體已被證實(shí)在大腦疾病中可誘發(fā)或加重神經(jīng)元損傷。Bornstein等[22]發(fā)現(xiàn)，在卒中后的最初3個(gè)月內(nèi)，某些特定抗原的自身抗體顯著上升，如神經(jīng)絲(neurofilament,NF)。NF抗體在卒中引起的癡呆中也可能發(fā)揮類似作用。與N-甲基-D-天冬氨酸受體亞基結(jié)合的抗體在卒中和短暫性腦缺血發(fā)作(transient ischemic attack,TIA)患者中也有增加；同時(shí)抗熱休克蛋白(Hsp60)抗體效價(jià)與腦磁共振白質(zhì)高信號(hào)的嚴(yán)重程度之間存在顯著相關(guān)性；另外，髓鞘堿性蛋白是一種在少突膠質(zhì)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的髓鞘蛋白相關(guān)蛋白，被證明與患者90 d的不良臨床預(yù)后有關(guān)[23]。除此之外，升高的甲狀腺自身抗體與急性缺血性卒中患者的不良預(yù)后獨(dú)立相關(guān)[24]，載脂蛋白A-1自身抗體的血清水平與急性腦梗死后3個(gè)月臨床恢復(fù)較差、腦損傷體積較大有關(guān)[25]。

當(dāng)然，并不是所有的人類自身抗體都具有致病性。IgM天然自身抗體是一種主要由生殖系V基因片段編碼的多反應(yīng)性免疫球蛋白，多項(xiàng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明，IgM天然自身抗體具有抗動(dòng)脈粥樣硬化作用[26]，該抗體通過干擾氧化低密度脂蛋白與巨噬細(xì)胞的相互作用而發(fā)揮保護(hù)作用，進(jìn)而阻止泡沫細(xì)胞的形成，限制氧化低密度脂蛋白的促炎作用?？傊?，人類自身反應(yīng)性天然IgM抗體在健康和疾病人體中都是常見的，在組織內(nèi)平衡和維持免疫平衡方面發(fā)揮著不可或缺的作用。如何利用神經(jīng)抗體的保護(hù)作用，或許是一種頗有前景的治療方法。

此外，血清特異性抗體水平的升高可能是一種潛在的疾病診斷標(biāo)志。Hosseini等[26]研究發(fā)現(xiàn)，PDCD11-Ab水平升高是TIA的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子，但單獨(dú)使用PDCD11-Ab的診斷價(jià)值較低(敏感性為73.6%，特異性為55.8%)。Yoichi等[27]研究預(yù)測(cè)，將多種自身抗體的檢測(cè)與不同的產(chǎn)生機(jī)制相結(jié)合或許可以提高診斷價(jià)值，如PDCD11-Ab聯(lián)合臨床危險(xiǎn)因素診斷TIA的陽性預(yù)測(cè)值明顯高于單純臨床危險(xiǎn)因素的TIA陽性預(yù)測(cè)值。另外，中重度阻塞性睡眠呼吸暫停亦是嚴(yán)重動(dòng)脈硬化疾病(如心血管疾病和中風(fēng))的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，但此類患者尚無法預(yù)測(cè)動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)疾病的發(fā)展趨勢(shì)。一項(xiàng)初步研究中得出，升高的循環(huán)抗外殼蛋白復(fù)合物亞基ε自身抗體(COPE-Ab)，可能是阻塞性睡眠呼吸暫?；颊咝难芎湍X血管事件風(fēng)險(xiǎn)的潛在預(yù)測(cè)因子。因此，COPE-Ab水平較高的患者可能需要更多關(guān)注和強(qiáng)化治療。

3 小結(jié)

綜上所述，越來越多的證據(jù)顯示炎癥細(xì)胞與免疫系統(tǒng)在腦卒中中發(fā)揮著重要作用，探討基于免疫炎癥缺血性卒中治療的靶向干預(yù)，及自身抗體標(biāo)志物對(duì)腦梗死的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，或可為急性缺血性卒中的診療提供新路徑。同時(shí)神經(jīng)炎癥和神經(jīng)保護(hù)作用是相互交錯(cuò)的，其系統(tǒng)之間的微妙平衡對(duì)于避免神經(jīng)失調(diào)至關(guān)重要。