細胞因子風暴

體液中多種細胞因子迅速大量產生的現象

細胞因子風暴(cytokine storm)又名“炎症風暴”、“炎症因子風暴”,是指機體感染微生物后引起體液中多種細胞因子如TNF-α、IL-1、IL-6、IL-12、IFN-α、IFN-β、IFN-γ、MCP-1和IL-8等迅速大量產生的現象,是引起急性呼吸窘迫綜合症和多器官衰竭的重要原因。

名詞介紹


所謂“炎症風暴”,臨床上也稱之為“細胞因子風暴”,醫學上普遍認為其是促炎細胞因子過度表達或過度釋放,使機體感染微生物后引起的體液中多種細胞因子如腫瘤壞死因子、白介素干擾素等迅速大量產生的現象。

發生原因


從客觀來講實際是細胞因子的過度反應,主要是人的免疫系統針對外界的病毒和一些感染的誘因,包括甚至部分藥物,積極的免疫系統過度反應。

易發人群


臨床上的重症病例,一部分由於免疫系統太弱,無法控制病毒的複製導致病情越來越重;另一部分就是由於“炎症風暴”所引起的。
被病毒感染后,人體都會發生免疫反應,因此只要不是免疫力低下的人群,就都有可能暴發炎症風暴。

產生後果


“炎症風暴”損害的主要是免疫系統,其次為肺、腎、心肌、肝臟等。
出現“炎症風暴”后,患者在臨床上主要表現為出現急性呼吸窘迫綜合征、急性腎損傷、感染性休克以及多臟器功能衰竭等。

治療方法


在針對新型冠狀病毒感染患者的治療中,除依據國家衛健委正式公布認可的抗病毒治療方案外,臨床醫生應密切關注細胞因子風暴帶來的巨大衝擊,這對於重症患者的治療、降低病死率具有重大意義。經過初步臨床觀察,2019-新型冠病毒感染重症患者出現了IL-6,TNF-a,IFN-γ等促炎性細胞因子的顯著升高,具有細胞因子風暴的特徵。患者一經發現出現細胞因子風暴和全身炎症反應綜合征,應果斷採取相應的治療手段。
在細胞治療成為成熟的臨床治療方法前,必須先解決細胞因子風暴帶來的不良反應。目前常規的措施是對引發細胞因子風暴的細胞因子進行密切監測,方法包括多因子 ELISA 和較敏感的 Luminex/MSD 多重檢測。處理上主要依賴 IL-6 抑製劑結合糖皮質激素和對症治療。大部分患者多能恢復。
可參考的治療辦法包括:
● ● 抗休克治療(治標,先保命):輸液保障血容量,應用血管活性藥物,必要時機械通氣,保護重要臟器的功能;
● ● 支持和對症治療(恢復體力):常規輸液,維持水、電解質及酸鹼平衡,營養支持等;
● ● 抑制過多的免疫細胞活化和細胞因子產生(治本,求康復):臨床多採用適當劑量和療程的激素治療(腎上腺糖皮質激素等),應用非甾體類抗炎葯和自由基清除劑(大量維生素C,維生素E)等。 
● ● 抗體中和細胞因子風暴(精準治療):針對升高的細胞因子通過單克隆抗體中和起作用,防止重症化和死亡。

機理


免疫系統的日常工作是清除感染,但是如果免疫系統被激活到極限程度或者失去控制,它就會傷害宿主,極端的免疫攻擊是“細胞因子風暴”。埃博拉病毒感染的最後階段,細胞因子風暴才是奪命殺手,像禽流感非典和新冠肺炎 之類的很多病毒都一樣,能夠觸發免疫系統對身體的猛烈攻擊。
免疫細胞通過細胞因子彼此溝通,細胞因子是細胞釋放到血液中的小分子,可以令免疫細胞衝到感染部位、吞噬遭到損傷的細胞,甚至穿透血管壁。細胞因子還可以引發炎症,令被破壞的機體腫脹、發熱以及疼痛。
細胞因子風暴是一種求助信號,目的是讓免疫系統霎時間火力全開。這最後一招自殺式的攻擊能夠損傷病毒,但也會留下一大堆連帶傷害。血管承受了其中最主要的攻勢。細胞因子風暴令血管壁變得更容易穿透。因此動脈、靜脈和毛細血管都開始滲出血液和血漿。
細胞因子風暴還會引發一氧化氮的大量釋放。這種物質會進一步稀釋血液並破壞血管。所有這些因素綜合起來,把血壓降到了危險的水平,所以患者不是死於失血,而是死於某種類似嚴重感染性休克的問題。

相關文獻


2015年發表在《生命科學》上的論文《細胞因子風暴:急性呼吸窘迫綜合征中的主宰生命之手》指出,多種病毒感染,如SARS冠狀病毒、2009 甲型H1N1流感病毒、禽流感病毒,以及某些納米材料,均可導致細胞因子風暴,進而引起ARDS(急性呼吸窘迫綜合征),而ARDS的病死率達40%-70%。

醫師解讀


鐘鳴:在這些天的臨床一線工作中,我發現有類似炎症風暴的現象,跟我在過去治療其他疾病中遇到的炎症風暴的表現很像,但是現在還沒有足夠證據來證明具體的機制。目前的工作環境沒法讓我像以前那樣去實驗室做檢查來證實我的想法,還是一種對以往經驗的總結和猜測。多數危重病人在最初發病後10天到2周,會出現這種臨床表現。
程真順:所謂的炎症風暴,在包含病毒性肺炎在內很多肺炎過程中都可能會發生。炎症風暴是指,病原菌在破壞我們的肺組織的時候,同時誘發我們體內的免疫反應,體內就會產生大量的炎性介質或細胞因子,本來的目的是想去對抗病原菌,但是這些炎性介質或細胞因子卻可能會造成肺組織以及其他器官的損傷。對於有些病人,會導致瀰漫性的肺的破壞,從而造成ARDS(急性呼吸窘迫綜合征),呼吸衰竭,就有生命危險。
黃虎翔:早期比較平穩、後期兇險,是和炎症風暴有關,也叫細胞因子風暴,就是指任何一種感染(細菌、病毒、真菌等)會導致體內的炎症反應,如果炎症反應過強,會對其他正常組織產生損害,也會導致白肺。最後造成全身炎症反應綜合征,進一步可能導致多器官功能衰竭,最後膿毒症、休克,這是我們最害怕的。一般,病情加重會出現在第7-10天,如果疾病的進展2周之內沒有危及到生命,痊癒的可能性還是比較大。在我們收治的患者中,重症和危重症的比例為20%。
2020年2月15日下午,國務院聯防聯控機制召開新聞發布會,介紹新冠肺炎疫情藥物研發和科研攻關最新進展情況。會上,中國科學院黨組成員、副秘書長,中國科學院院士周琪介紹,所以近期的結果針對炎症風暴、炎症因子風暴的一些工作還在不斷的開展,相信會有更多的候選藥物進入到治療序列。