缺血性卒中免疫調(diào)節(jié)治療的研究進展

鄒明

卒中從2010年開始成為我國居民第一致死病因[1]，至今一直保持這一地位[2]，給社會、家庭和個人帶來巨大的疾病負擔(dān)[3]。缺血性卒中在所有卒中患者中約占70%，具有較高的致殘風(fēng)險[4]。目前指南明確推薦針對缺血性卒中的特異性治療主要是時間窗內(nèi)的靜脈溶栓治療和血管內(nèi)治療、抗血小板治療及他汀治療[5]。血管開通治療由于狹窄的時間窗而難以使多數(shù)患者受益，抗血小板治療及他汀治療則側(cè)重于預(yù)防卒中的復(fù)發(fā)和進展，因此，有待開發(fā)新的針對缺血性卒中的特異性治療以進一步改善缺血性卒中患者的預(yù)后。

免疫系統(tǒng)通過固有免疫反應(yīng)和適應(yīng)性免疫反應(yīng)在缺血性卒中的整個病理生理過程中扮演著復(fù)雜的角色，一方面釋放破壞性細胞因子及炎性介質(zhì)加重缺血部位神經(jīng)元和血管內(nèi)皮損傷，破壞血腦屏障（blood brain barrier，BBB），加劇腦水腫，并進一步引發(fā)全腦炎性反應(yīng)；另一方面通過清除壞死組織，釋放保護性細胞因子，調(diào)節(jié)免疫抑制等來保護細胞，減輕神經(jīng)元損傷[6-7]。近年來，越來越多的研究開始聚焦于缺血性卒中后免疫系統(tǒng)變化的機制及相應(yīng)的藥物干預(yù)可能產(chǎn)生的效果，并希望找到新的治療手段。本文將對近期缺血性卒中發(fā)生后的免疫反應(yīng)及免疫調(diào)節(jié)治療的相關(guān)研究進展做一綜述。

1 缺血性卒中后的免疫反應(yīng)

1.1 缺血性卒中后免疫激活 在缺血性卒中發(fā)生后，隨著血管內(nèi)缺氧的發(fā)生及血流動力學(xué)的改變，血小板和凝血系統(tǒng)及補體系統(tǒng)被激活，炎癥反應(yīng)首先從血管內(nèi)發(fā)生。缺氧所致的氧化應(yīng)激反應(yīng)與激活的補體系統(tǒng)直接損傷局部血管系統(tǒng)，導(dǎo)致血管內(nèi)皮細胞壞死、解離，BBB完整性被破壞，血管內(nèi)皮下的抗原暴露。血液中的免疫細胞借此黏附于血管壁，上調(diào)黏附因子和趨化因子的表達，中性粒細胞、單核細胞和巨噬細胞等固有免疫細胞被激活，在趨化因子作用下向缺血部位遷移并通過受損的BBB滲出至血管外間隙。隨后局部缺血腦組織內(nèi)的巨噬細胞被激活，進一步釋放炎性因子，加重固有免疫細胞趨化及滲出。與此同時缺血損傷部位的中性粒細胞及肥大細胞等免疫細胞釋放胞內(nèi)儲存的MMP，破壞血管基底膜及緊密連接蛋白，加速BBB的破壞，并導(dǎo)致腦梗死面積的增加[8]。

由于神經(jīng)元對缺血極度敏感，因此缺血會導(dǎo)致神經(jīng)元迅速壞死。壞死的神經(jīng)元釋放內(nèi)源性因子，也稱為損傷相關(guān)分子模式（damageassociated molecular parterns，DAMPs）。DAMPs通過小膠質(zhì)細胞、巨噬細胞、樹突樣細胞以及滲出的中性粒細胞等免疫細胞表面的Toll樣受體（toll-like receptors，TLRs）增加免疫細胞釋放趨化因子[9]，進一步促進免疫細胞的趨化作用，激活并放大固有免疫反應(yīng)，加速血管破壞以及細胞死亡，最終形成血管損傷、炎癥以及神經(jīng)元死亡的惡性循環(huán)[10]。

適應(yīng)性免疫反應(yīng)是缺血性卒中后第二階段的免疫反應(yīng)，其產(chǎn)生是由于BBB破壞，正常情況下免疫隔離的中樞神經(jīng)系統(tǒng)抗原可以與外周血液中的抗原呈遞細胞（antigenpresenting cell，APC）接觸而誘發(fā)的自身免疫反應(yīng)。DAMPs可以促進APC與受體間的相互作用而激活適應(yīng)性免疫反應(yīng)，并由效應(yīng)T細胞介導(dǎo)[6]。效應(yīng)T細胞在適應(yīng)性免疫反應(yīng)過程中所發(fā)揮的作用是募集到缺血區(qū)域，穿過損傷的BBB，在腦實質(zhì)內(nèi)釋放炎性細胞因子如γ干擾素（interferon-γ，IFN-γ），并最終導(dǎo)致遲發(fā)性神經(jīng)毒性反應(yīng)[11-12]。

卒中后的免疫反應(yīng)是自限性的病理生理過程，在調(diào)節(jié)性T細胞和B細胞的聯(lián)合作用下逐漸消退，為后期腦損傷部位的結(jié)構(gòu)和功能重建進行了準(zhǔn)備。在炎癥消退過程中，調(diào)節(jié)性T細胞通過IL-10及局部組織內(nèi)的巨噬細胞分泌的轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）來發(fā)揮作用，抑制輔助性T細胞進一步誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)，從而促進殘余神經(jīng)元的修復(fù)[13-14]。

1.2 缺血性卒中后免疫抑制 缺血性卒中后在免疫系統(tǒng)激活的同時，還會同時出現(xiàn)免疫抑制。腦缺血后數(shù)小時內(nèi)即可出現(xiàn)全身免疫功能下調(diào)，細胞免疫受到抑制，各種免疫細胞如單核細胞、T淋巴細胞、B淋巴細胞和自然殺傷細胞數(shù)量減少，凋亡增加或出現(xiàn)細胞功能障礙[15]。同時，多種炎性因子包括IL-10，IL-1β，TNF-α，IL-6等受到抑制。這種免疫抑制狀態(tài)被稱為卒中誘導(dǎo)的免疫抑制綜合征（stroke-induced immunodepression syndrome，SIDS）[16]，其發(fā)生與應(yīng)激造成下丘腦-垂體-腎上腺軸和交感神經(jīng)系統(tǒng)激活，腎上腺皮質(zhì)激素和兒茶酚胺類物質(zhì)分泌增加并發(fā)揮免疫抑制作用有關(guān)[17]。

卒中后的免疫激活和免疫抑制是一對矛盾的統(tǒng)一體，前者通過炎癥反應(yīng)清除壞死組織，為神經(jīng)修復(fù)創(chuàng)造條件，也可以因過度的炎癥反應(yīng)造成繼發(fā)性神經(jīng)損傷；后者可減輕免疫系統(tǒng)對神經(jīng)元的破壞而起到神經(jīng)保護作用，但是過度的免疫抑制不可避免的增加了感染機會并導(dǎo)致臨床預(yù)后惡化[18]。

2 缺血性卒中的免疫調(diào)節(jié)治療藥物

針對免疫系統(tǒng)的干預(yù)措施，如抑制固有免疫反應(yīng)或者適應(yīng)性免疫反應(yīng)，是治療缺血性卒中的一個潛在途徑。一項基于大鼠大腦中動脈缺血（middle cerebral artery occlusion，MCAO）模型的動物實驗已經(jīng)證實抑制CD8+和CD4+ T細胞向中樞神經(jīng)系統(tǒng)遷移及直接破壞CD8+ T細胞的細胞毒性可以減輕卒中后的免疫反應(yīng)并減小腦梗死體積[19]。另一項基于大鼠缺血/再灌注模型的動物實驗結(jié)果顯示抑制DAMPs激活的免疫細胞同樣可以減小腦梗死體積并改善功能結(jié)局[20]。臨床試驗也顯示較低的CD14+促炎單核細胞/CD16+修復(fù)性單核細胞比值與卒中患者較好的急性期和遠期功能結(jié)局相關(guān)，提示對CD14+和CD16+細胞的調(diào)節(jié)可能是改善卒中預(yù)后的治療靶點[21]。

目前針對缺血性卒中后免疫調(diào)節(jié)的藥物治療研究方興未艾，有研究顯示出了相對積極的結(jié)局。

2.1 芬戈莫德 芬戈莫德是鞘氨醇1-磷酸鹽（sphingosine 1-phosphate，S1P）受體調(diào)節(jié)劑。芬戈莫德與T淋巴細胞和B淋巴細胞膜上的S1P受體結(jié)合后可以防止淋巴細胞從淋巴結(jié)中離巢及使遷徙過程中的淋巴細胞歸巢，甚至誘導(dǎo)淋巴細胞凋亡，從而起到免疫調(diào)節(jié)作用[22]。

芬戈莫德除了對淋巴細胞發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用，減輕缺血腦組織炎癥之外，還可以減少白細胞浸潤及細胞黏附因子如細胞間黏附分子（intercelluar adhesion molecule，ICAM）-1和炎性細胞因子如IL-1β和IFN-γ的釋放，從而減少白細胞對內(nèi)皮血管的黏附和繼發(fā)的炎性反應(yīng)，發(fā)揮血管保護作用并減輕BBB的破壞及出血轉(zhuǎn)化的發(fā)生[23-25]。一項以大鼠MCAO模型為研究對象的動物實驗提示芬戈莫德可以通過多個信號通路抑制神經(jīng)元凋亡從而發(fā)揮直接的神經(jīng)保護作用[26]。一項納入19個動物實驗的系統(tǒng)回顧和Meta分析結(jié)果也提示芬戈莫德能夠減小腦梗死體積，改善功能預(yù)后，從而支持芬戈莫德可能成為缺血性卒中一個新的治療選擇[27]。

由于芬戈莫德具有較好的免疫調(diào)節(jié)、血管保護和神經(jīng)保護作用，一些研究也探索了其治療缺血性卒中的臨床應(yīng)用價值。一項小樣本的開放性單盲平行組探索性研究結(jié)果提示，對于前循環(huán)缺血性卒中的患者，在發(fā)病72 h內(nèi)口服芬戈莫德可以減輕7 d內(nèi)的繼發(fā)腦組織損傷，降低微血管通透性，減輕神經(jīng)功能缺損并改善預(yù)后[28]。另一項多中心隨機對照研究探索了阿替普酶靜脈溶栓聯(lián)合口服芬戈莫德治療的有效性和安全性。研究結(jié)果顯示芬戈莫德可以減少靜脈溶栓治療的前循環(huán)缺血性卒中患者的再灌注損傷，改善臨床結(jié)局并具有較好的安全性[29]。另一項研究探索了時間窗外（4.5～6 h）阿替普酶靜脈溶栓聯(lián)合口服芬戈莫德治療的臨床療效，結(jié)果提示對多模式影像篩選后的時間窗外近端腦大動脈梗死患者，口服芬戈莫德能夠增強阿替普酶的治療效果，增加正向再灌注血流及逆向側(cè)支循環(huán)血流[30]。目前正在進行的芬戈莫德與橋接治療聯(lián)合干預(yù)急性缺血性卒中的研究（Fingolimod with Alteplase bridging with Mechanical Thrombectomy in Acute Ischemic Stroke，F(xiàn)AMTAIS）也試圖探索接受阿替普酶靜脈溶栓橋接動脈支架取栓治療的缺血性卒中患者，聯(lián)合口服芬戈莫德治療對臨床結(jié)局的影響[31]。

2.2 米諾環(huán)素 米諾環(huán)素是半合成的四環(huán)素類抗生素，兼具免疫調(diào)節(jié)和神經(jīng)保護作用。體外實驗以及基于大鼠缺血/再灌注模型的動物實驗發(fā)現(xiàn)，米諾環(huán)素可以有效地抑制小膠質(zhì)細胞對于BBB的破壞，從而有助于維持BBB的完整性，減少卒中后的出血轉(zhuǎn)化，同時有助于減小腦梗死體積和神經(jīng)功能殘疾程度[32-33]。同時，基于大鼠MCAO模型的動物研究發(fā)現(xiàn)米諾環(huán)素對于出血轉(zhuǎn)化的抑制作用有助于延長靜脈溶栓治療的時間窗[34]。一項以大鼠短暫性MCAO模型為研究對象的動物實驗結(jié)果顯示米諾環(huán)素還可以通過調(diào)節(jié)核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域（nucleotide-binding oligomerization domain，NOD）樣受體蛋白3炎癥小體的激活來影響炎性細胞因子IL-1β及IL-18的釋放，抑制缺血后的炎性反應(yīng)，最終減輕腦組織的缺血性損傷[35]。在一項大鼠局灶性永久缺血模型動物實驗中發(fā)現(xiàn)，米諾環(huán)素可以通過抑制單核細胞趨化蛋白的活性，降低炎性細胞因子水平，減輕缺血后局部腦組織的炎癥反應(yīng)[36]。

臨床研究結(jié)果提示，口服米諾環(huán)素治療可以改善急性缺血性卒中患者的功能結(jié)局[37-38]。一項較早的探索性臨床研究提示缺血性卒中患者靜脈注射米諾環(huán)素?zé)o效，但是具有較好的安全性，而當(dāng)對3項臨床研究進行薈萃分析時，發(fā)現(xiàn)米諾環(huán)素能夠改善患者的功能結(jié)局[39]。一項納入7項隨機對照研究的薈萃分析結(jié)果顯示，米諾環(huán)素治療能夠更好地改善急性缺血性卒中患者3個月時的功能預(yù)后，而不增加死亡、卒中復(fù)發(fā)、心肌梗死或者出血轉(zhuǎn)化的風(fēng)險[40]。雖然目前臨床研究為米諾環(huán)素在急性缺血性卒中患者中的應(yīng)用進行了有益的嘗試，但總體樣本量偏小，同時缺乏設(shè)計完善的隨機對照研究來驗證該藥物對急性缺血性卒中的有效性和安全性。

2.3 其他免疫調(diào)節(jié)藥物 那他珠單抗是一種單克隆抗體，可以與白細胞表面的黏附整聯(lián)蛋白α4亞基結(jié)合，從而阻止白細胞穿過BBB，減輕缺血腦組織的炎癥反應(yīng)。基于大鼠MCAO模型的動物研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，那他珠單抗可以減小梗死病灶的體積并改善短期神經(jīng)功能結(jié)局[41-42]，但也有一些應(yīng)用相同模型的動物實驗并未得到陽性結(jié)果[43]。評估那他珠單抗治療急性缺血性卒中有效性和安全性的Ⅱ期臨床研究結(jié)果顯示那他珠單抗具有良好的安全性，雖然與對照組相比并沒有顯著減小梗死體積，但是那他珠單抗治療組患者功能預(yù)后要優(yōu)于對照組[44]。

IL-1受體拮抗劑（IL-1 receptor antagonist，IL-1ra）能夠抑制炎性介質(zhì)IL-1的作用?；诖笫驧CAO模型的動物實驗結(jié)果顯示IL-1ra能夠減少IL-1介導(dǎo)的缺血后神經(jīng)損傷[45]。一項關(guān)于IL-1ra治療卒中動物模型的系統(tǒng)回顧研究發(fā)現(xiàn)，IL-1ra減少了38.2%的梗死體積，且更高劑量，更早治療能使療效更好[46]。IL-1ra治療缺血性卒中的Ⅱ期臨床研究中，IL-1ra治療組中性粒細胞及白細胞計數(shù)，CRP和IL-6等炎癥指標(biāo)均低于安慰劑組，而3個月時的臨床結(jié)局則優(yōu)于安慰劑組[47]。另一項Ⅱ期臨床研究觀察了皮下注射的IL-1ra治療缺血性卒中的有效性和安全性，結(jié)果顯示IL-1ra可降低與缺血性卒中不良臨床預(yù)后相關(guān)的血漿炎性標(biāo)志物（IL-6和CRP），安全性和耐受性良好，但是并未帶來更好的臨床預(yù)后[48]。

免疫系統(tǒng)是缺血性卒中整個病理生理過程中重要的參與者，且扮演雙重角色，既能在疾病早期加重缺血組織損傷，又能在疾病后期促進神經(jīng)功能恢復(fù)。隨著對缺血性卒中炎性反應(yīng)過程的深入研究，免疫調(diào)節(jié)治療開始嶄露頭角，并有可能成為缺血性卒中新的治療手段。

【點睛】缺血性卒中后的免疫反應(yīng)復(fù)雜，免疫調(diào)節(jié)治療提供了新的治療手段，但仍需要深入研究。