膿毒癥免疫藥物治療的臨床研究新進(jìn)展

盧禮悅 雍 玥 宋建鋼

膿毒癥是機(jī)體對(duì)感染的反應(yīng)失調(diào)而導(dǎo)致危及生命的器官功能障礙[1]。全球每年有超過3 100萬(wàn)人罹患膿毒癥，死亡率為17%，是外科ICU患者的首位死因[2]。目前膿毒癥的治療措施以應(yīng)用抗生素和防治重要臟器功能損害的支持性治療為主，但療效不甚理想。近年來，隨著膿毒癥免疫機(jī)制研究的不斷深入，一系列特異性免疫治療藥物相繼被研發(fā)，本文就這些藥物療效的臨床試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜述。

1 膿毒癥的免疫機(jī)制

膿毒癥的病理生理過程大致分為2個(gè)階段：以全身炎癥為特征的早期過度炎癥反應(yīng)階段和以器官功能障礙為特征的后期免疫抑制階段。

過度炎癥會(huì)引起高熱、低血壓、心動(dòng)過速、呼吸急促等癥狀，與先天免疫系統(tǒng)強(qiáng)烈激活有關(guān)。先天免疫系統(tǒng)的激活是由病原體相關(guān)分子模式(如脂多糖)、損傷相關(guān)分子模式(如受損或壞死的宿主細(xì)胞)和模式識(shí)別受體(如Toll樣受體)介導(dǎo)的，阻斷先天免疫系統(tǒng)激活可抑制過度炎癥反應(yīng)。過度炎癥反應(yīng)的另一個(gè)關(guān)鍵機(jī)制是凝血-抗凝失衡引發(fā)不受控制的凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致患者出現(xiàn)彌散性血管內(nèi)凝血(disseminated intravascular coagulation，DIC)，抑制異常凝血可減輕炎癥反應(yīng)。補(bǔ)體的生理性激活是宿主防御系統(tǒng)的重要組成部分，但過度激活會(huì)降低防御屏障功能，導(dǎo)致組織損傷和器官功能障礙。血管內(nèi)皮功能減退是膿毒癥發(fā)展的另一個(gè)標(biāo)志，恢復(fù)內(nèi)皮屏障功能和控制血管炎癥反應(yīng)可降低膿毒癥患者的死亡率。

從1970年到21世紀(jì)初，人們普遍認(rèn)為膿毒癥的高死亡率完全是由這種過度炎癥反應(yīng)引起的。事實(shí)上，絕大多數(shù)膿毒癥患者死于免疫抑制狀態(tài)下的繼發(fā)性或機(jī)會(huì)性感染。約有1/4的膿毒癥患者在發(fā)病后4 d內(nèi)因過度炎癥反應(yīng)死亡，其余患者中有2/3發(fā)生免疫抑制，死亡率高達(dá)65%[3]。膿毒癥不僅包括過度炎癥反應(yīng)，還包括一些支持免疫抑制的分子和細(xì)胞事件。因此，精準(zhǔn)調(diào)控膿毒癥患者機(jī)體的過度炎癥反應(yīng)與免疫抑制狀態(tài)是治療膿毒癥的關(guān)鍵。

2 抑制早期炎癥反應(yīng)的特異性治療藥物

2.1 調(diào)節(jié)先天免疫系統(tǒng)的藥物

2.1.1 細(xì)胞因子拮抗劑 TNF-α和IL-1是膿毒癥炎癥反應(yīng)的主要參與因子。meta分析顯示，抗TNF的藥物可使患者死亡率降低[4]。阿非莫單抗(afelimomab)是TNF-α特異性單克隆抗體。Ⅲ期臨床試驗(yàn)結(jié)果表明，阿非莫單抗可改善患者的器官功能障礙，并使IL-6水平升高患者的死亡率降低5.8%[5]。英國(guó)阿斯利康公司研發(fā)的化合物——羊多克隆抗體TNF抗原結(jié)合(Fab)片段(CytoFab)，可降低膿毒癥患者血清中的TNF-α和IL-6水平[5]。而IL-1受體拮抗劑在臨床研究中對(duì)膿毒癥無(wú)治療效果[6]。

2.1.2 Toll樣受體4抑制劑 目前，已有近10種Toll樣受體被認(rèn)為是人類傳染性細(xì)菌、病毒和寄生蟲的模式識(shí)別受體，而在人類膿毒癥中僅有關(guān)于Toll樣受體4作用的研究。NI-0101是第1個(gè)阻斷Toll樣受體4信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的單克隆抗體。Ⅰ期臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，NI-0101安全性高且耐受性好，但其療效還需進(jìn)一步驗(yàn)證[7]。依立托倫(eritoran)和瑞沙托維(TAK-242)分別用于Ⅲ、Ⅱ期臨床試驗(yàn)，但未見顯著療效[8]。

2.1.3 內(nèi)毒素阻斷劑 大腸桿菌脂多糖可誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)，是膿毒癥發(fā)生的重要始動(dòng)因素。在一項(xiàng)小型試驗(yàn)中，早期應(yīng)用多黏菌素B行血液灌流的膿毒癥患者的生存率高于未使用的對(duì)照組(41%比11%)，可能與其改善患者血流動(dòng)力學(xué)和肺氧合有關(guān)[9]。分別納入1 163例和841例膿毒癥患者的2項(xiàng)meta分析[10-11]支持這一結(jié)果。然而，一項(xiàng)回顧性研究[12]結(jié)果表明，多黏菌素B血液灌流不能提高患者的生存率。因此，多黏菌素B血液灌流在膿毒癥中的作用仍需進(jìn)一步研究。另兩類脂多糖阻斷劑，奈巴庫(kù)單抗(HA-1A)和殺菌性或通透性增加蛋白(BPI)治療膿毒癥的療效同樣有限[13-14]。

2.1.4 具有免疫抑制作用的激素 糖皮質(zhì)激素(如氫化可的松)具有免疫抑制作用，可降低膿毒癥患者體內(nèi)促炎介質(zhì)水平。一項(xiàng)多中心臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，氫化可的松聯(lián)合氟氫可的松(鹽皮質(zhì)激素)治療膿毒癥休克患者的死亡率低于未使用的對(duì)照組(53%比63%)[15]。但也有研究[13]結(jié)果表明氫化可的松不會(huì)降低膿毒癥死亡率。激素對(duì)膿毒癥的療效仍需大型試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。

2.1.5 具有免疫調(diào)節(jié)特性的抗生素 除抗菌作用外，一些抗生素(如克拉霉素)還具有抗炎作用。一項(xiàng)小型臨床試驗(yàn)顯示，克拉霉素用于治療膿毒癥患者，其死亡率低于未使用的對(duì)照組(43%比60%)，可能與其降低TNF等促炎因子水平有關(guān)[16]。

2.2 調(diào)節(jié)凝血系統(tǒng)的藥物

2.2.1 活化蛋白C 活化蛋白C具有抗炎、遏制凋亡和血管保護(hù)作用。Ⅲ期臨床試驗(yàn)結(jié)果表明，奇格瑞(drotrecogin α，重組人活性蛋白C制劑)使膿毒癥患者的死亡率降低了6.1%[17]。但也有臨床試驗(yàn)結(jié)果顯示，其不僅不能降低膿毒癥患者的死亡率，還會(huì)增加患者的出血風(fēng)險(xiǎn)[18]。

2.2.2 血栓調(diào)節(jié)蛋白 血栓調(diào)節(jié)蛋白可反映膿毒癥所致凝血功能障礙和器官功能衰竭的嚴(yán)重程度。一項(xiàng)回顧性研究[19]結(jié)果表明，血栓調(diào)節(jié)蛋白是安全的，其能明顯改善膿毒癥誘導(dǎo)的彌散性血管內(nèi)凝血(DIC)，并且不會(huì)增加出血風(fēng)險(xiǎn)。在日本，血栓調(diào)節(jié)蛋白被批準(zhǔn)用于治療DIC已有十余年，但尚未有大型前瞻性對(duì)照試驗(yàn)驗(yàn)證其療效。

2.2.3 抗凝血酶 抗凝血酶能抑制Ⅺa因子、Ⅻa因子和Ⅹa因子。在一項(xiàng)小型試驗(yàn)中，抗凝血酶使嚴(yán)重膿毒癥患者的死亡率降低了39%[20]。一項(xiàng)回顧性研究[21]也證實(shí)，抗凝血酶可降低膿毒癥患者的全因死亡率。但有研究[22]結(jié)果表明，在抗凝血酶水平低的膿毒癥患者中，補(bǔ)充抗凝血酶既不能縮短其ICU住院時(shí)間，也不能降低死亡率。因此，抗凝血酶對(duì)膿毒癥的療效仍有待研究。

2.2.4 組織因子抑制劑 組織因子是凝血酶生成的關(guān)鍵因素。研究[23]結(jié)果表明，組織因子通路抑制劑(tissue factor pathway inhibitor，TFPI)可有效抑制人體內(nèi)脂多糖誘導(dǎo)的凝血激活，且不會(huì)影響纖溶酶和細(xì)胞因子的反應(yīng)。一項(xiàng)Ⅱ期臨床試驗(yàn)結(jié)果表明，TFPI使嚴(yán)重膿毒癥患者的死亡率下降了20%[24]，然而另一項(xiàng)試驗(yàn)未觀察到其對(duì)膿毒癥患者的死亡率有影響[25]。

2.2.5 抗凝劑 己酮可可堿可改善炎癥反應(yīng)，常作為抗凝劑被用于外科血管病的臨床治療。Ⅱ期臨床研究[26]結(jié)果表明，己酮可可堿可明顯降低膿毒癥患兒DIC和多器官功能障礙的發(fā)生率，縮短住院時(shí)間，有望成為治療膿毒癥的藥物之一。

2.3 調(diào)節(jié)補(bǔ)體系統(tǒng)的藥物 補(bǔ)體C5a可抑制非特異性免疫和吞噬細(xì)胞功能。Galic[27]報(bào)道了1例接受依庫(kù)珠單抗(eculizumab，C5a單克隆抗體)治療的嚴(yán)重膿毒癥患兒，結(jié)果顯示該藥物治療具有安全性。另一項(xiàng)C5a人源化單克隆抗體(CaCP29)的Ⅱ期臨床試驗(yàn)已經(jīng)完成，但目前還未報(bào)道結(jié)果(NCT02246595)。此外，有觀察性研究[28]結(jié)果表明，補(bǔ)體C3a缺失與膿毒癥患者不良預(yù)后有關(guān)。目前，在膿毒癥患者中阻斷補(bǔ)體C3a的介入試驗(yàn)仍在進(jìn)行中。補(bǔ)體C5a和C3a有望成為治療膿毒癥的有效靶點(diǎn)。

2.4 調(diào)節(jié)內(nèi)皮系統(tǒng)的藥物 現(xiàn)已開發(fā)的調(diào)節(jié)內(nèi)皮系統(tǒng)藥物有血管生成素1/2和血管生成素受體調(diào)節(jié)劑、S1P1激動(dòng)劑、纖維蛋白肽Bβ15-24和蛋白酶激活受體1肽等。雖然這些調(diào)節(jié)劑在膿毒癥中的臨床研究中尚未開展，但皆為有希望的治療藥物。

腎上腺髓質(zhì)素是一種能改善內(nèi)皮功能障礙并具有抗炎特性的分子，可以抑制促炎反應(yīng)和改善內(nèi)皮損傷。血漿腎上腺髓質(zhì)素水平高意味著膿毒癥病情嚴(yán)重，預(yù)后不良。腎上腺髓質(zhì)素單克隆抗體(adrecizumab)與腎上腺髓質(zhì)素結(jié)合能夠防止腎上腺髓質(zhì)素過快被降解，從而發(fā)揮血管調(diào)節(jié)作用。Ⅰ期臨床試驗(yàn)證實(shí)了腎上腺髓質(zhì)素單克隆抗體在膿毒癥治療中的安全性[29]，相關(guān)的Ⅱ期臨床試驗(yàn)正在進(jìn)行中(NCT03085758)。

3 改善免疫抑制的特異性治療藥物

3.1 免疫刺激細(xì)胞因子 免疫刺激因子可調(diào)節(jié)并激活免疫功能。在中性粒細(xì)胞絕對(duì)計(jì)數(shù)較低的膿毒癥患者中，粒細(xì)胞集落刺激因子可有效降低患者膿毒癥發(fā)病率[30]。也有臨床試驗(yàn)顯示粒細(xì)胞集落刺激因子雖然可增加膿毒癥患者的白細(xì)胞計(jì)數(shù)，但不能降低死亡率[31]。在膿毒癥免疫抑制患者中，粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子可促進(jìn)患者白細(xì)胞釋放TNF，從而降低二次感染的發(fā)生率并改善患者的免疫功能[32-33]。IFNγ可刺激巨噬細(xì)胞對(duì)入侵病原體的免疫應(yīng)答反應(yīng)。一項(xiàng)系列病例觀察研究[34]發(fā)現(xiàn)，IFNγ可增強(qiáng)膿毒癥患者白細(xì)胞產(chǎn)生促炎細(xì)胞因子的能力。另一項(xiàng)臨床試驗(yàn)也顯示，IFNγ能恢復(fù)單核細(xì)胞的功能[35]。IL-7參與維持T細(xì)胞穩(wěn)態(tài)，是治療膿毒癥的潛在靶點(diǎn)。一項(xiàng)Ⅱ期多中心臨床試驗(yàn)顯示，IL-7可使膿毒癥休克患者的淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)增加3～4倍，這是第1項(xiàng)針對(duì)適應(yīng)性免疫缺陷膿毒癥患者免疫輔助療法的研究[36]。胸腺肽α1是非特異性免疫和適應(yīng)性免疫功能的內(nèi)源性調(diào)節(jié)劑，可激活和恢復(fù)膿毒癥患者的免疫應(yīng)答。一項(xiàng)多中心臨床試驗(yàn)結(jié)果表明，胸腺肽1用于治療膿毒癥患者，其死亡率低于未使用的對(duì)照組(26%比35%)[37]。

3.2 免疫檢查點(diǎn)抑制劑 免疫檢查點(diǎn)是在免疫細(xì)胞上表達(dá)且能調(diào)節(jié)免疫激活的一系列分子，其抑制劑以程序性死亡受體1為代表，通過防止T細(xì)胞死亡而起作用。Grimaldi等[38]報(bào)道了1例接受程序性死亡受體1抗體聯(lián)合IFNγ治療的患者，結(jié)果顯示，該治療可增加免疫抑制患者的淋巴細(xì)胞數(shù)量；這可能與其減少T細(xì)胞凋亡、改善患者免疫功能有關(guān)[39]。Ⅰ期臨床試驗(yàn)結(jié)果表明，免疫功能低下的膿毒癥患者對(duì)程序性死亡受體1抗體具有良好的耐受性[40]。因此，阻斷免疫檢查點(diǎn)是未來治療膿毒癥較有前途的策略之一。

3.3 免疫球蛋白 靜脈注射免疫球蛋白是具有廣譜抗體特異性的免疫球蛋白G分子制劑，其可中和微生物及其毒素。一項(xiàng)前瞻性臨床試驗(yàn)結(jié)果表明，靜脈注射免疫球蛋白用于治療膿毒癥患者，其死亡率低于未使用的對(duì)照組(27.5%比48.1%)[41]。但是另一項(xiàng)研究[42]結(jié)果表明，靜脈注射免疫球蛋白對(duì)重癥膿毒癥患者無(wú)明顯治療作用。

3.4 間充質(zhì)干細(xì)胞 間充質(zhì)干細(xì)胞可通過增加細(xì)菌清除、調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)、限制細(xì)胞凋亡和增強(qiáng)損傷修復(fù)來降低膿毒癥患者的器官損傷發(fā)生率和死亡率。臨床試驗(yàn)顯示，給予單劑量間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)膿毒癥患者是安全的[43]。

4 小結(jié)與展望

膿毒癥不是一種疾病，而是一種與感染相關(guān)但目前仍無(wú)診斷金標(biāo)準(zhǔn)的病理綜合征[44]，其致病原因多變，發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，幾乎涉及免疫系統(tǒng)的各個(gè)方面，且不同階段呈現(xiàn)的病理生理表現(xiàn)也不相同。根據(jù)膿毒癥發(fā)病機(jī)制而研發(fā)的一系列特異性免疫藥物，雖然在膿毒癥動(dòng)物模型中療效顯著，但迄今為止，尚無(wú)一種藥物在臨床研究中被確切證明有效，可能與單一藥物僅作用于特定病理生理階段的特定靶點(diǎn)而難以應(yīng)對(duì)膿毒癥復(fù)雜的病理生理變化有關(guān)。因此，為了提高療效，極有必要在區(qū)分膿毒癥病理生理過程、異常激活的信號(hào)通路和細(xì)胞程序特定變化的基礎(chǔ)上，在膿毒癥的不同時(shí)期將特異性免疫藥物組合使用，這應(yīng)是未來膿毒癥研究的重要方向。