脓毒症免疫紊乱与免疫调理治疗

昆明延安医院 中心ICU 脓毒症免疫紊乱与免疫调理治疗 吴玉娟 内容 2 免疫调理治疗4 脓毒症现状及经典治疗 3 1 脓毒症免疫紊乱机制 3 3 脓毒症本质的认识 Epidemiology vAccounts for about 2% of admissions but 59% require intensive care v $ 16.7 billion dollars in the US alone v Mortality is 20-63% v 2nd leading cause of death in noncoronary ICUs10th leading cause of overall death v More common in men and in non-whites v Patients are now older (57 to 60) v Incidence has increased from 1979 (164,000 cases) to2000(660,000)- Annualized increase of 8.7% v Deaths have increased from 43,579 to 120,491 v only 56% go home vs. 78% NEJM 2003;346:1546-54 全球 每年有1800万人发生严重感染,每天约 1400人死于严重感染。 我国的情况 我国每年仅以院内感染发生脓毒症的 病例就超过500万，此数据不包括以感染为原 发病就医的门诊和住院病人。 1989年卫生部的统计资料 Purpose for Existence? 750,000 cases of severe sepsis/year in the US* FutureFuture 200,000 400,000 600,000 800,000 1,000,000 1,200,000 1,400,000 1,600,000 1,800,000 200120252050 Year 100,000 200,000 300,000 400,000 500,000 600,000 Severe Sepsis Cases US Population Sepsis Cases Total US Population/1,000 TodayToday Incidence projected to increase by 1.5% per year Angus DC. Angus DC. Crit Care Med.Crit Care Med. 2001;29(7):1303-1310. 2001;29(7):1303-1310. sever sepsis的特点 每年1.5%的 速度增长 高发病率高发病率 $ 16.7 billion dollars in the US 高费用高费用 Mortality is 20-63% 高病死率高病死率 全世界的努力 ACCP/SCCM 1992ACCP/SCCM 199220022002 guidelines 2004-20082004-2008 Definition Barcelona declaration SSC guideline ssc Vasopressors Inotropic therapy Initial resuscitation (first 6 hours) Mechanical ventilation rhAPC Steroids GI/DVT Diagnosis Antibiotic therapy Source identification and control . . Crit Care Med ,2004,32(3):858-873 对脓毒症的认识 v 20世纪80年代中期，脓毒症被认为是机体对感染产生 过度的炎症反应，并归咎于免疫细胞大量释放促炎细胞素 所致。 v 因此，针对若干促炎细胞素进行了大量的所谓“抗炎治疗” ，但临床研究效果不彰。十年近乎亢奋的“免疫调理治疗” 尝试陷于低谷。 v 就失败的原因人们提出许多见解，如单克隆抗体作用的局 限性;抗促炎细胞素潜在的危害性;人类与实验动物间种属 的差异性等，但最具影响力并被普遍接受的是1996年 Bone提出的所谓代偿性抗炎反应综合征(CARS)假说。 对脓毒症的认识 v 因此，对脓毒症患者不 加区别地实施促炎(或 抗炎)细胞素治疗是不 恰当的。 v CARS假说似乎能够解 释抗炎治疗“失败”的原 因，并且在一定程度上 得到了临床研究的支持 。 病程中晚期 抗炎机制占优势 免疫抑制出现 病程早期 促炎机制占优势 过度的炎症反应 CARS 假说 Crit Care Med, 1996,24:1125-8 v按照该假说,免疫调理治疗的任务是恢复促炎与抗 炎机制的平衡,逻辑上通过早期予抗炎治疗,晚期予 免疫刺激治疗有望逆转脓毒症的免疫抑制状态。 v然而，一项观察报告发现，对免疫抑制患者进行 免疫刺激治疗后，其免疫状态和预后的变化与相 伴的促炎抗炎细胞素的变化是CARS假说完全 无法解释且相悖的。 入选标准：2000-2001年满足严重脓 毒症诊断的患者 治疗组： HLA-DR50%或患者死亡； HLA-DR30%的22例患者，仅予SSC 治疗 对照组： 10例健康成人血标本为正常对照 结果： HLA-DR30%者 全部存活 中国危重病急救医学，2003：135-138 各组治疗前后促炎/抗炎细胞因子的变化（xs） v 所有患者细胞因子均高于健康对照 v经免疫刺激治疗且存活的患者, TNF-a和IL-6不但没有增加反而下降，其 中IL-6下降最显著。免疫状态得不到改善且死亡的患者，各种细胞因子变 化不明显. v 两类患者抗炎细胞因子的变化均不明显。 v 研究发现脓毒症免疫抑制发生的机制与炎性细胞因子的平 衡并无直接关系。 v 显然，这样的结果是无法用CARS的促炎/抗炎平衡假说解 释的。CARS假说存在严重缺陷。 v CARS假说的积极意义在于警示了脓毒症患者存在不同的 免疫状态和逆转免疫抑制的重要性，但导致免疫抑制的机 制不清。 对脓毒症的认识 SIRSImmunosuppress Sepsis 同时存在 相互制衡 此消彼长 v 脓毒症免疫抑制发生的机制究竟是什么？炎性细胞因子到 底发挥了什么作用？合理的免疫调理治疗方向究竟在哪里 呢？ v 得益于基础研究的进步，近年正在逐步阐明，脓毒症免疫 抑制是由于淋巴细胞（包括B细胞和T细胞，特别是CD4 细胞）及树突状细胞凋亡加速的结果。 免疫基础知识（1） v 非特异性免疫和特异性免疫的区别 非特异性免疫 特异性免疫 理化屏障 皮肤粘膜及血脑胎盘 骨髓胸腺；淋巴结、脾和 细胞 吞噬细胞 NK 淋巴细胞等 分子 补体、IFN-a 、b及 抗体、IFN-y等细胞因子 TNF等细胞因子 发生 与生具有，应答发生快 后天获得，应答发生较慢 维持时间 终身维持 有自限性 特异性 无 有 记忆性 无 有 稳定性 不因免疫次数而增减 随免疫次数增加而增强 免疫基础知识(2) v 免疫系统在维持机体内环境稳定中具有重要作用。 v 免疫稳态要求免疫系统能及时对抗原发生有效反应，并在 抗原清除后迅速终止反应而恢复到原有状态，以便机体对 新的抗原刺激再次发生免疫应答。 v 研究证实，在维持免疫稳态过程中，淋巴细胞凋亡发挥着 关键作用，尤其在免疫应答终止机制中占有重要地位，免 疫应答结束后效应细胞的清除等都是通过凋亡来实现的。 凋亡与坏死的主要区别在于是否发生炎症反应。 免疫基础知识（3） T细胞识别抗原 的MHC限制性 TCR Ag-MHC 分子复合物 MHC-I MHC-II APC Ag APC包括单核吞噬细胞、树突 状细胞（DC），皮肤朗罕氏细胞 等，指能向T或B细胞递呈抗原的 细胞。 脓毒症发病机制 物理损伤 化学物质 生物学损伤 MONKCD8Th1 激素 TNF-a颗粒酶FasL IL-1、IL-6、 G-CSF 非细胞膜损伤 特异性细胞免疫功能抑制 淋巴细胞、树突状细胞加速 凋亡 细胞膜损伤 细胞坏死 脓毒症 非特异性炎症反应亢进 TNF-a、Fas配体（FasL）、颗粒酶，以及肾上腺糖皮质激素是引发 细胞凋亡加速的主要诱导物，并且通过激活细胞浆内的一种被称作 caspase来实现 小结 v 目前我们对脓毒症免疫状态的认识是： v 病理损害打击下的机体反应将通过两条不同途径，同时造 成特异性免疫系统抑制和非特异性炎症反应亢进。 v 这种状态可能也就是Bone提出的所谓的混合型抗炎症反 应综合征（mixed anti-inflammatory response syndrome ， MARS）。 中国危重病急救医学,2004,16(2)67-69 对脓毒症的认识 1992199219961996？ SIRSCARSMARS 免疫抑制机制 v 业已明确，在动物和人类脓毒症中，大量CD4+T淋巴细胞 和B淋巴细胞发生了凋亡，且并不依赖于淋巴细胞的成熟 v 不同淋巴细胞亚群对不同性质凋亡诱导物的敏感性并不相 同。如: 脾细胞和骨髓细胞的凋亡依赖于内毒素或TNF-a CD4+T淋巴细胞凋亡依赖于Fas和FasL共同作用 CD8+T淋巴细胞凋亡则需要TNF-a和TNF受体（TNFR） 的结合 肾上腺糖皮质激素也可诱导T淋巴细胞的凋亡 免疫抑制机制 Text TNF/TNFR CD4+T细胞B 细胞APC减少 CD4+T细胞激活障碍 抗体产生减少 抗原递呈能力下降 淋巴细胞凋亡 T淋巴细胞克隆无反 应,活性T细胞减少 抑制性细胞因子分泌 增加(IL-4.IL-10) 单核/巨噬细胞功能障碍 CD4+T淋巴细胞功能性分化 Steroids Fas/FasL 免疫抑制机制 Th1 TNF-a、IL-2、IFN-r vCD4+T细胞活化 漂移 Th2 IL-4 、IL-10 v抑制性细胞因子IL-4 、IL-10进一步增加 细胞因子微环境的变 化(IL-12IL-10),决定 CD4+T细胞的功能性 分化 树突状细胞、调节性T细胞与脓毒症免疫抑制 v DC介导机体特异性免疫，决定T细胞的激活或抑制，成为 效应性、记忆性、无能的T细胞，或者T细胞凋亡。DC-T 细胞间的相互作用以及在此过程中DC释放的细胞因子决 定效应性T细胞向Thl或Th2分化。 v Tr: CD4+CD25+Tr主要由胸腺T细胞发育而来，在人和小 鼠的外周血及脾脏T细胞中占5-10%。脓毒症时机体表现 为Tr细胞水平持续增高,而Tr具有免疫无反应性及免疫抑制 性两大特性。主要通过细胞接触机制及分泌抑制性细胞因 子两方面实现,表现为对抗原刺激不发生反应性增殖并且 也不分泌细胞因子IL-2,抑制CD4+和CD8+T细胞的活化和 增殖。 DCTr细胞在脓毒症免疫功能紊乱中的相互作用 v Tr不仅可以直接抑制普通T细胞功能，而且可以对DC抗原 呈递功能进行抑制。受Tr作用而产生的凋亡细胞具有同步 传递抑制信号功能且对排斤反应中的DC具有免疫抑制特 性，DC在捕获这种凋亡细胞后随即丧失分化成熟能力。 v DC是诱导刺激性T细胞还是Tr决定于DC的成熟程度。在 炎性因子缺乏条件下，未成熟DC刺激静息型T细胞增殖的 能力很弱，这可能诱导免疫耐受。不成熟DC的这种负调 节功能可通过免疫调控因子，如TGF-b、PGE2和IL-10得 以加强。 v DC 与 Tr 细胞在机体免疫调节中分工不同，但彼此间存在 着对话和沟通，有着千丝万缕的联系。 脓毒症本质 1 炎症反应亢进 免疫功能紊乱 3 神经-内分泌- 免疫网络 2 凝血功能障碍 免疫调理治疗 抗炎治疗 免疫刺激治疗 病死率降低? 药物选择 1 乌司他丁 （ulinastatin） 拮抗各种细胞毒性 蛋白酶的作用 拮抗氧自由基 直接结合细菌毒素 抑制凝血系统活化 3 y干扰素 本身就是促炎介质 存在加剧全身炎症 反应的风险 不宜用于脓毒症免 疫刺激治疗 2 a1胸腺肽 (thymosin a1) 促进淋巴细胞分化 成熟和单核细胞抗 原呈递 抑制白细胞增殖， 诱导白细胞凋亡 激活树突状细胞 第一个临床多中心RCT研究 v脓毒症免疫调理治疗临床研究协作组完成，包括 全国21家三甲医院ICU的多中心、前瞻、随机、对照 v入选标准：进入ICU内的严重脓毒症(Marshall评 分520)患者 v从2003年10月至2006年5月，共完成433份病例 v对照组：SSC治疗 治疗组：SSC+乌司他丁、迈普新 v该研究分两个阶段完成， 中华医学杂志,2007,87(7):451-7 研究1 Phase 1分析Phase 2 可能系治疗组 药物剂量不足 所致 SSC治疗 + 乌司他丁: 20万U / tid 迈普新: 3.2mg / bid 连续7天 SSC治疗 + 乌司他丁: 10万U / tid 迈普新: 1.6mg / bid 连续7天 研究1 v第1阶段研究两组主要预后指标比较(xs) 变量 治疗组 对照组 值 (n=44) (n=47) 入组arshal评分 6.962.42 8.34 3.46 0.0288 28d死亡率() 53.19 56.82 0.7282 90d死亡率() 84.09 98.23 0.6685 28dApache下降() 38.2639.58 30.9043.97 0.5303 28darshal下降() 30.9862.03 36.4843.95 0.9112 研究1 v第2阶段研究病例入组时一般情况及治疗中 的特殊事件比较(xs) 研究1 v第2阶段研究两组主要预后指标比较(xs) v 研究结果证明联合使用乌司他丁和迈普新治疗严重脓毒症 是成功的。28 d治疗组死亡率明显低于对照组，绝对存活 率提高13.2，相对存活率提高21.4；90d绝对存活率 提高15.0，相对存活率提高31.2。 v 该研究显示了治疗的有效性具有明显的剂量依赖性。 研究2 v20042005年该院外科70例创伤、严重脓毒症和 MODS病人进入研究 v前瞻、随机、单盲、对照研究 v对照组34例，经典SSC治疗 v治疗组36例，经典SSC治疗+免疫刺激治疗 乌司他丁: 20万U / tid 3