巨噬细胞集落刺激因子应用于抗白念珠菌感染.doc

浅谈摘要:巨噬细胞集落刺激因子是近年来国外学者密切关注的具有抗白念珠菌感染作用的细胞因子，它能促进骨髓造血祖细胞分化发育成单核巨噬细胞，并增强巨噬细胞粘附吞噬白念珠菌的能力。实验室及临床?/?期研究表明，巨噬细胞集落刺激因子在临床抗白念珠菌感染方面具有良好的应用前景。 白念珠菌是念珠菌属中一种最常见的条件致病真菌，在正常机体内一般不易致病，但对免疫功能低下或严重衰弱的个体，则是致病力强、能造成危及生命感染的重要致病菌，且一般的抗真菌药物对重型感染者难于控制。巨噬细胞集落刺激因子（m-csf)能促进骨髓造血祖细胞向单核巨噬细胞的分化发育，并促进单核巨噬细胞的生存、增殖及成熟后功能，特别是能增强巨噬细胞粘附吞噬白念珠菌的能力，成为近年来国外学者热切关注的具有抗白念珠菌感染作用的一种细胞因子1。现就其在抗白念珠菌方面的作用机理、实验室研究及临床应用方面的进展作一综述。 临床白念珠菌感染现状 据统计，在癌症放疗化疗、骨髓移植（bmt）后及艾滋病的患者等，医院内真菌感染率达10%左右，病死率超过80%。化疗后接受两性霉素b治疗的患者仍有33%死于医院内白念珠菌感染。对于深部真菌感染，即使有足够的抗真菌治疗，患者的情况仍得不到改善。真菌血症造成的死亡率高达39%。异基因骨髓移植后，移植物抗宿主病的严重性也与高发的真菌感染密切相关1。因此，对于免疫功能受损、恶性肿瘤及严重衰弱的患者，白念珠菌特别是深部脏器的真菌感染已成为直接导致患者死亡的主要原因之一。 m-csf应用于抗白念珠菌感染的作用机理研究 单核巨噬细胞系统的免疫保护作用：吞噬细胞被认为是机体抗白念珠菌感染的主要防线，包括中性粒细胞、单核细胞及巨噬细胞，均可被特异性或非特异性激活的免疫细胞释放的细胞因子所激活，而成为效应细胞。 blasi等2研究鼠克隆巨噬细胞系对酵母相（y相）及菌丝相（h相）白念珠菌的应答时发现，巨噬细胞能分辨y相及h相菌并给予不同应答。对y相菌仅是吞噬作用而不引起巨噬细胞自身分泌功能的变化，而h相菌可作为刺激信号引起巨噬细胞肿瘤坏死因子（tnf）分泌增加及溶菌酶分泌减少。尽管tnf不导致h相菌的死亡，但可通过自分泌及旁分泌的机制调节巨噬细胞及其它效应细胞的抗白念珠菌活性。在非单一细胞系里，由于不同细胞类型间的配合，鼠脾巨噬细胞体外在y相白念珠菌的刺激下也应答而分泌tnf。 hashimoto3研究了体外无血清介质中，通过直接接触，预先经激活的具有非特异免疫功能的小鼠腹腔巨噬细胞能有效杀死y相白念珠菌和不能被吞噬的h相白念珠菌。其研究第1次明确指出巨噬细胞杀h相白念珠菌的重要作用。所以，巨噬细胞主要通过两方面发挥抗真菌作用：一是吞噬作用，并通过吞噬后与胞浆内吞噬小体融合而杀死酵母相真菌；二是粘附及细胞毒作用，不能被吞噬的较大真菌细胞或菌丝在巨噬细胞释放至其周围的细胞毒素作用下被消灭。 m-csf在机体抗白念珠菌方面的重要作用 m-csf可以调节机体抗白念珠菌免疫应答过程中多种细胞因子的释放、效应细胞的产生、及感染处效应细胞的功能，不但激活巨噬细胞，还调节抗原特异性的免疫应答4。 小鼠在念珠菌感染后短期内就可查到其肝、肾、脑、肺中m-csf水平的提高，并持续较长时间。自体骨髓移植的患者感染白念珠菌后，随着真菌血症病情的进展，血清m-scf水平显著提高5。应答早期生成的白介素-1（il-1）造成多种包括各类集落刺激因子在内的细胞因子的释放，而其中的m-csf又可诱导单核巨噬细胞产生前列腺素、il-1、il-6、il-8、粒细胞集落刺激因子（g-csf）、粒-巨细胞集落刺激因子（gm-csf）、干扰素-/（ifn/）、tnf等因子及超氧化物、一氧化氮等6-8。这些细胞因子及超氧化物又可参与调节整个免疫过程并增强效应细胞对白念珠菌的杀伤力9，10。 m-csf促进造血祖细胞向单核巨噬细胞的分化增殖，从而导致外周血单核细胞计数明显提高，同时有中性粒细胞数量的增加。效应细胞数量的增加可增强机体抗白念珠菌感染的能力。m-csf还对巨噬细胞成熟后功能产生影响。m-csf使巨噬细胞表面甘露糖受体表达增多 ，而y相及h相白念珠菌表面抗原决定簇绝大部分是由甘露糖蛋白组成的11，此受体的增多可促进巨噬细胞对y相白念珠菌的粘附吞噬作用。研究还表明，这种促进作用仅对刚从单核细胞增殖分化而来的巨噬细胞有效，对已不再增殖并有固定数量甘露糖受体的巨噬细胞则无此作用。前一类巨噬细胞中至少有20%的细胞可经il-1及ifn/。关于m-csf对巨噬细胞的促进杀菌作用是否依赖于ifn/的调节，还需进一步的研究。 由此得知，m-csf是机体抗白念珠菌免疫应答过程中一种重要的调节物，可以促进效应细胞的增殖、分化与功能，为其应用于抗白念珠菌感染提供了有力的理论依据。对免疫功能低下的个体，m-csf的抗真菌治疗价值更高。 m-csf应用于抗白念珠菌感染的实验室研究进展 cenci等12用大剂量m-csf做预防性注射，观察小鼠对白念珠菌毒力株ca-6的抵抗力，发现m-csf的使用显著增强了受感染小鼠抗菌能力，平均存活时间延长，肾菌落计数明显减少。 vitt等13建立大鼠急慢性白念珠菌感染模型，以单独应用氟康唑治疗急慢性感染模型作为对照，以重组人巨噬细胞集落刺激因子（rhm-csf)配合使用氟康唑进行治疗作为实验组。急性感染模型中，实验组大鼠尾静脉注入4倍ld50量白念珠菌芽生孢子，皮下注射rhm-csf连续10日并配合一次性皮下注射氟康唑0.3mg/kg（低于氟康唑单独应用时的治疗浓度），结果平均存活时间从对照组的5日提高实验组至30日，存活率从32%提高到88%。单独应用rhm-csf在急性感染模型治疗中失败，原因可能在于白念珠菌毒力过强，rhm-csf激活的巨噬细胞保护机制尚未来得及发挥作用而致。在慢性感染模型中，实验组和对照组均先用氟康唑控制急性感染而造成慢性感染状态，实验组再行rhm-csf连续10日量治疗，结果发现感染后15日及30日大鼠肾白念珠菌菌落形成单位约为对照组的十分之一。对慢性感染状态的研究更类似临床实际情况。实验中还发现，rhm-csf应用时须用较大剂量，且在机体存在受感染器官的条件下才有保护作用。在预防性应用时，高剂量rhm-csf疗效不佳，可能是因为其非特异性激活机体防御系统，导致巨噬细胞功能受抑或产生抑制性细胞因子如il-4、il-1014。而低剂量rhm-csf却显示有一定疗效。关于rhm-csf预防性应用的疗效问题还需进一步研究。 m-csf治疗白念珠菌感染的临床应用前景 目前临床应用于深部真菌感染的治疗药物主要有抗生素类、咪唑类、氟胞嘧啶、中草药类等。这些药物对免疫功能低下患者的严重白念珠菌感染仍不能有效控制，且有毒副作用。如两性霉素b对于造血系统、循环系统、肝脏、肾脏的毒性均较大，咪唑类也影响肝功能，新开发的伊曲康唑和氟康唑对肝酶代谢也有影响。近10年来国内外学者研究并发现m-csf与其它抗真菌药物联合应用能有效控制真菌感染。国外m-csf已应用到临床?/?期15，国内尚未应用于临床。 m-csf的抗真菌临床应用研究 nemunaitis等15对应用rhm-csf配合两性霉素b治疗bmt后深部真菌感染的患者进行长期跟踪调查。此项研究中m-csf的应用已达临床?/?期。经多因素分析表明，rhm-csf治疗组患者的存活率高于未经rhm-csf治疗的对照组5倍余，分别为27%和5%。其中对于karnofsky积分20%且只感染白念珠菌的患者，rhm-csf治疗组两年存活率达50%，对照组仅15%。有个别患者同时应用rhm-csf及两性霉素b后能达到真菌被清除的状态。此外，接受bmt的患者及肿瘤转移的患者应用rhm-csf治疗深部真菌感染时患者耐受性好，除与剂量相关的血小板减少这一副作用外，未见其它明显副作用16。临床及动物实验结果还表明，m-csf的抗真菌效果明显优于gm-csf，而g-csf则无抗真菌作用17。 m-csf的抗真菌临床应用前景 两性霉素b、氟康唑等抗真菌药物仍继续应用于临床，但细胞因子特别是m-csf，因其能有效促进单核巨噬细胞的分化成熟及功能，发挥抗真菌作用，且副作用小，故在应用于临床抗真菌感染方面具有广阔的前景。同时因白念珠菌在免疫机能低下的个体毒力较强，而m-csf诱导细胞增 殖分化需要一个过程，单独应用m-csf往往来不及发挥作用，须配合化学药物应用，一方面能提高疗效，另一方面可减少化学药物的剂量而减轻药物副作用。 目前国内m-csf尚未应用于临床真菌感染的治疗，进一步的临床研究工作，包括进行随机化控制动物模型实验及临床的应用研究是十分必要的。 参考文献 1 nemunaitis j.clin infect dis,1998;269(6):1379-1281 2 blasi p et al.infect immun,1992;60(3):832-837 3 hashimoto t.infect immun,1991;59(10):3555-3561 4 sakuai t et al.immunopharmacol immunol,1998;20(1):79-102 5 petros wp et al.exp hematol,1994;22(7):582-586 6 hashimoto s et al.exp hematol 1996;24(2);123 7 hanamura t et al.immunopharmacol,1997;37(1):15-23 8 motoyoshi k et j hematol,1998;67(2):109 9 jones tc.med oncol,1996;13(3):141-147 10 yamamoto y et al.cell immunol,1997;176(1):75-81 11 kanbe t et al.infect immun,1994;62(5):1662-1668 12 cenci e et al.infect immun,1991;59(3);868-872 13 vitt r et al.