严重脓毒症免疫功能的检测与调理
- 格式:pdf
- 大小:3.15 MB
- 文档页数:52
·综述·脓毒症相关免疫抑制:监测与挑战薛明 徐静媛 刘玲 黄英姿 邱海波DOI :10.3877/cma.j.jssn.2096-1537.2016.03.015基金项目:江苏省自然科学欺负项目;江苏省临床医学科技专项(BL2013030);国家自然科学基金(81571874);国家卫生计生委医药卫生科技发展研究中心专项课题(WH2015-01-01)作者单位:210009 南京,东南大学附属中大医院重症医学科通讯作者:邱海波,Emai l :haiboq2000@【摘要】 脓毒症相关免疫抑制是脓毒症患者发生院内获得性感染或死亡的重要原因。
脓毒症相关免疫抑制在感染早期即可能发生,主要表现为免疫细胞功能下降,抑制性细胞、凋亡比例增加。
及时对脓毒症相关免疫抑制的发生进行监测,有助于全面评价患者病情,指导免疫调节治疗,从而改善患者的预后。
本文就脓毒症相关免疫抑制监测的研究进展进行综述。
【关键词】 脓毒症; 免疫抑制; 抗原提呈细胞; T 淋巴细胞; 细胞凋亡Sepsis-induced immu nosap pression i monitoring and chanccenge X ue Ming,Xu Jingyuan,Liu Ling,Huang Y ingzi,Qiu Haibo.Department of Critical Care Medicine,Zhongda Hospital,School of Medicine,Southeast University ,Nanjing 210009,ChinaCorresponding author:Qiu Haibo,Email:haiboq2000@【Abst ract 】 Sepsis-induced immunosuppression is held responsible for higher morbidity and morality of opportunistic bacteria infection in septic patients.Sepsis-induced immunosuppression may exist in early stage of sepsis,with impaired immune function including increasing immunosuppressive cells and cell apoptosis.It is important to monitor immunosuppression during sepsis to guide adjunctive immune therapies.In this review,we will focus on the recent ndings in monitoring sepsis-induced immunosuppression.【Key words 】 Sepsis; Immunosuppression; Antigen presenting cell; T-Lymphocytes; Apoptosis脓毒症是临床常见病,其病死率高达20%[1-2]。
长期以来,由于临床医师对于烧〔创〕伤、外科手术等应激打击造成机体免疫功能失调的关键环节及其在脓毒症中的作用认识缺乏,临床上缺乏切实可行的免疫状态监测方法和免疫调理策略。
新近的研究结果显示:机体免疫功能紊乱参与了脓毒症的病理生理过程,并在很大程度上影响着严重感染诱发的全身性炎症反响和多器官损害的结局。
1 外科脓毒症的免疫功能改变及其状态监测严重烧〔创〕伤、外科大手术后随着炎症反响的加剧,机体自身存在着针对炎症刺激的有效负反响调控机制,此时机体所表现出来的并非主要是炎症介质对机体的损害,宿主免疫调节失衡,特别是机体抗感染免疫防御能力严重受到抑制,成为病情进一步恶化的主要原因。
在此过程中,不同免疫细胞及其功能亚群发挥着重要调控效应。
1.1 中性粒细胞中性粒细胞是人体抵御外来微生物入侵的第一道防线,是天然免疫系统中重要的效应细胞。
严重脓毒病症态下中性粒细胞迁移能力减弱及凋亡延迟,导致细菌去除率下降,感染部位的损伤程度得不到有效缓解,加剧了脓毒症病程的开展。
中性粒细胞迁移能力障碍促进了腹腔渗出液及血液中细菌数量的增多,伴随组织损伤和系统性炎症反响。
这样通过测定表达调理素结合受体的中性粒细胞数量及中性粒细胞对吞入异物的杀灭能力有助于判断机体的免疫功能状况。
新近的研究结果显示:中性粒细胞可分泌大量细胞因子包括免疫抑制性细胞因子IL-10,并在内毒素血症患者外周血中观察到成熟的CD16high hCD621ow 中性粒细胞可抑制T 淋巴细胞增殖,同时在局部严重创伤患者体内也发现这种免疫抑制性中性粒细胞。
因此,中性粒细胞作为重要的天然免疫反响细胞,其募集和迁移功能障碍严重影响外科脓毒症的开展与结局,密切监测其病理生理变化将有助于脓毒症的早期识别及干预治疗。
1.2 巨噬细胞巨噬细胞作为机体免疫反响中的抗感染细胞及关键抗原提呈细胞,在脓毒症的免疫调节过程中发挥重要作用。
在脓毒症的发生与开展过程中,除存在T 淋巴细胞的大量凋亡外,巨噬细胞亦出现明显凋亡。
脓毒症治疗方法现状败血症是一种严重的全身性感染。
因此,它与某种程度的器官功能障碍有关,需要采取紧急行动。
如果没有及时有效的干预,死亡率将超过30%~35%。
脓毒症的治疗主要包括三方面,如图1所示。
第一个要素就是感染控制,适用于所有的败血症患者。
其次,当出现相关的循环性休克时,血流动力学稳定至关重要。
最后,在现有的干预措施下,调节宿主反应也适用于感染性休克患者。
一些患者需要器官支持治疗,例如机械通气或肾脏替代治疗。
脓毒症的管理——控制感染感染是败血症的根本原因,并负责启动和永久的免疫失调。
因此,必须倾尽全力根除感染及其源头。
在所有情况下都应使用抗生素,即使感染不能被明确证明,也没有分离出特定的微生物,这可能在30%以上的败血症患者中发生。
应尽早使用抗生素,特别是当脓毒症严重时(即脓毒症休克)。
然而,没有证据支持“抗生素必须在确诊脓毒症后1小时内使用”这一观点。
重要的是,何时真正给患者使用抗生素是临床面临的问题,因为在开具处方和给药之间可能存在延迟。
只要可能,在开始使用抗生素之前,应该从血液和所有相关的、潜在的感染部位获得培养物。
最初的抗生素谱应该覆盖所有可能的病原微生物,但不能过度。
预期的病原体和可能的抗菌药物敏感性将根据感染的起源、近期抗菌药物的使用以及当地的微生物模式和抗菌药物耐药性而有所不同。
因此,在进行经验性抗生素选择时必须考虑这些方面。
有证据表明,抗菌谱过大可能会导致复发性感染耐药菌的出现,并伴有潜在的负面影响,这会导致患者预后很差。
感染源控制可能需要手术干预,包括引流或清除感染位点,或移除(潜在的)感染导管或设备。
与抗生素管理一样,这些步骤应立即执行。
脓毒症的管理——血流动力学管理在所有患者中,血流动力学管理包含液体管理,主要是在休克时使用血管活性药物。
液体输注的需要是由于脓毒症患者经常出现外部液体流失(包括排汗)以及内部液体流失(包括由于微血管通透性的改变而导致血管外通路中液体进入间质)。
2019年脓毒症免疫调节治疗的共识与争议(全文)脓毒症(sepsis)是感染诱发失调的机体反应导致危及生命的器官功能障碍[1]。
尽管近年在早期集束化治疗等取得长足进步,脓毒症仍是感染导致重症患者死亡的常见原因[2]。
脓毒症发病机制复杂,免疫炎症反应紊乱是其普遍出现的临床特征,与不良预后密切相关。
因此,对脓毒症患者进行免疫调节治疗十分必要,并受到高度关注[3]。
然而临床上如何对脓毒症进行规范的免疫调节治疗仍存在较大争议。
充分回顾脓毒症免疫调节治疗最新进展,深入思考该领域取得的共识和存在的争议,依据目前循证医学证据对这些问题作简要的评述,厘清未来的研究方向,具有重要的临床价值。
一、脓毒症免疫调节治疗彰显前景尽管器官功能支持治疗对于脓毒症至关重要,但任何支持治疗都有限度,近期系列早期目标指导治疗研究均证实不能进一步改善病死率亦从侧面证实这一点。
愈来愈多的证据也发现,免疫功能监测指导下的免疫调节治疗可能为改善脓毒症预后开辟新的途径。
1.免疫炎症反应紊乱是免疫调节治疗的病生基础:随着脓毒症相关基础研究的深入,特别是对免疫炎症反应紊乱的分子生物学机制的深入了解,以及系列临床研究的开展,现在认为免疫炎症反应紊乱可能是其发生、发展的主要机制。
目前已认识到,脓毒症是炎症反应亢进和免疫抑制几乎同时存在的过程,但两者的启动时间、诱因、机制及临床表型不同[4]。
脓毒症固有免疫激活、炎症反应亢进是介导感染性休克、急性呼吸窘迫综合征、急性肾损伤等器官损伤的关键因素;而不恰当的抗炎反应、免疫抑制是中后期预后不良的主要原因,导致院内获得性感染及潜伏感染激活[4,5]。
无论是过度免疫激活还是严重免疫抑制都对患者不利,而针对脓毒症免疫功能状态变化进行的免疫调节治疗,恢复免疫功能稳态,理应是进一步改善脓毒症患者预后的重要环节[5,6]。
2.免疫监测进展使免疫调节治疗具有可行性:机体免疫功能监测包括固有免疫和获得性免疫,有助于评估免疫功能变化的性质和程度,评价免疫调节治疗效果和预测患者预后[7]。
如何从基础研究走向临床应用?转化医学随着基因组学、蛋白质组学等前沿领域的不断进步与广泛应用,生命科学和高新技术得以迅猛发展。
与此同时,也使基础和临床研究的距离加大生物医学研究产生的许多重要成果未被及加大,生物医学研究产生的许多重要成果未被及时运用于临床实践。
因此,致力于弥补基础实验时运用于临床实践。
因此致力于弥补基础实验与临床应用之间屏障的转化医学应运而生。
转化医学的提出转化医学理念——1992年Science倡导;“转化医学(translational medicine)”概念——1996年Lancet正式提出;2003年NIH路线图计划明确指出建立转化医学中心;从实验室的研究发现转化为临床使用的诊疗技术和方法:Bench to Bedside;“Bench Bedside”加快基础研究成果向临床实践的转化。
转化医学的概念指将生物医学的实验室研究成果转化为可用于临床的理论、技术、方法和药物,在实验室和临床应用之间架起高速通畅的桥梁;不是单向的、封闭的,而是双向并开放的(“benchto bedside”和“bedside to bench”);是循环向上、不断提升的过程,是指导医学研究和发展的根本方针,将成为未来医学要研究模式发展的根本方针,将成为未来医学主要研究模式。
国际转化医学现状美国设置临床与转化科学基金:2006年NIH设置CTAS,2008年CTAS投资7亿美元建立转化医学中心(共55家),2~5亿美元/年推进转化医学研究;英国制定转化医学研究发展战略:2007年成立健康研究战略协调办公室(OSCHR),成立转化医学委员会和研究中心、国际合作中心;欧盟建立“欧洲高级转化医学研究机构”:2007-2013年60亿欧元用于转化型研究。
亿欧元用于转化型研究转化医学发展途径提高转化意识,牢固树立一切基础研究最终均是为了治病救人的理念;加强学科之间的融合与交叉开放,促进转化医学的高效实施;密切结合临床实际,设计有利于转化应用的研究;推进转化医学中心建设与发展,搭建保障转化的产学研平台。
脓毒症21世纪对人类健康和经济发展的重大挑战•全球性的威胁和挑战,患病率约为人口的3/1000,全球总病例数约1800万/年,相当于丹麦、芬兰、爱尔兰和挪威人口的总和;美国患病人数为75万/年;欧洲为13.5万/年。
•全世界死亡人数超过1.4万/天;美国21.5万/年,并成为美国非心脏ICU死亡的主因。
尚有相当的死亡病例没有计算在内,而归咎于原发病。
•在美国平均治疗费用约$2.2万/例,年耗资近$200亿;欧洲年耗资近$100亿;截至1995年,总研发费用已经超过$10亿。
•发病人数正以年1.5%~8%的比例增长;过去10年间,增加病例139%,且有继续增加的趋势。
脓毒症与其他严重病症的比较150000a r 300215000100150,000D e a t h s /Y e 13021100017501100AIDS*Colon Breast Cancer §CHF †SevereSepsis 0AIDS*Severe Sepsis AMI †Breast Cancer §National Center for Health Statistics, 2001.§American Cancer Society, 2001. *American Heart Association. Angus DC et al. Crit Care Med.2001.脓毒症与急性心梗病死率变化的比较50%脓毒症40%30%急性心梗20%1960年1995年2002年巴塞罗那宣言脓毒症与炎症及免疫功能紊乱吞噬、消化病原体分泌细胞因子分细胞激活免疫反应免疫功能监测及其干预研究中性粒细胞杀菌活性与补体系统单核/ 树突状细胞与HLA-DR表达/HLA DRT淋巴细胞免疫反应及其意义新的免疫干预策略及其临床效果A 35%~96% TBSA(n=11)B 7%30% TBSA(n22)B7%~30%TBSA n=22C 正常对照组(n=22)脓毒症无脓毒症无脓毒症发生和不发生脓毒症病人PMN化学发光强度比较杀菌指数%中性白细胞化学发光强度与杀菌指数的相关曲线function of neutrophilsHLA--HLA DRin antigen presenting processAntigenBacteriaprocessing AntigenHLA DR PresentingHLA-DRpolypeptideTCRB cellT cellMonocyte/activationThmacrophageDeep burn injuryLoss of large number ofDendritic cells inskin ( Langerhan´scells )460-1000/mm3Antigen presenting function创伤对脾DC表型及其共刺激分子的影响创伤对脾DC抗原呈递功能影响Normal spleenIntestinal obstruction, postoperativepulmonary infection with sepsis andMODS (Female, 36 yrs)免疫麻痹(immunoparalysis)诊断标准常规工作中主要障碍是流式细胞仪应用及细胞因子检测的标准化程度较差。
不同实验室有自己不同的标准,因此不同实验室得出的结果就难以进行比较。
验室得出的结果就难以进行比较HLA-DR定量表达水平与烧伤面积的关系组别例数年龄烧伤总面积Ⅲº烧伤面积HLA-DR结合量(AB/C)Ⅰ3535.2±10.040.2±6.517.6±10.020409.8±11020.7Ⅱ3633.7±15.161.8±8.731.0±16.713369.2±9323.3*31.0±9.990.2±6.166.3±17.19039.3±3901.2**##Ⅲ36注:分别与Ⅰ组比较, *P<0.05,**P<0.01; 与Ⅱ组比较, ## P<0.01CD14+单核细胞HLA DR表达水平与严重烧伤CD14+单核细胞HLA-DR表达水平与严重烧伤免疫功能障碍程度及患者预后的关系HLA-DR 免疫功能MODS病死率表达量障碍程度发生率(%)29T 淋巴细胞的克隆无反应状态TCRMHC-ⅡNFA IL-2细胞凋ATAP 亡和凋亡细胞作用P-1抑制性细胞因CD28CD152B7B7IL-2R子作用DC T cell严重烧伤患者T淋巴细胞增殖功能的变化严重烧伤患者T淋巴细胞分泌IL-2水平的变化CD4+T淋巴细胞的功能性分化DC/巨噬细胞PGE2IFN-γIL-10IL-12Th0Th1Th2/TregTreg FOXP3严重烧伤后g表达的变化IL10严重烧伤后Treg分泌IL-10水平的变化细胞的正常凋亡与加速凋亡T 抗原刺激+无刺激T 细胞TNF αFasL TNF αFasL 颗粒酶糖皮质激素颗粒酶糖皮质激素粒酶和糖皮质激素等。
主动凋亡被动凋亡Spleen of burned patient with sepsisLymphocytes ↓↓↓; Disappearance of splenic corpuscles; Atrophy of white pulpSpleen of septic ratsSpleen of septic ratsProliferation of macrophages Lymphocytes decreased y p y Atrophy of splenic corpuscles Large number of apoptotic lymphocytesMODS大鼠胸腺巨噬细胞吞噬凋亡小体The New England Journal of Medicine 2003;348:138-1502003; 348: 138150.脓毒症炎症免疫反应示意图打击化学物质:自由基、蛋白酶MO NK CD8Th1激素物理损伤:机械、热力抗体补体TNFα颗粒酶FasL 细胞膜损伤非细胞膜损伤细胞坏死炎症反应细胞凋亡非特异性全身炎症反应↑特异性免疫功能↓★乌司他丁(Ulinastatin)抑制炎症反应★α胸腺肽提升抗原提呈功能胸腺功能增加巨噬细胞及中性粒细胞吞噬及杀菌能力取自无感染的小鼠支气管肺泡巨噬细胞和外周中性细胞, 预先用Tα1培养, 后暴露于孢子, 测定吞噬能力和杀孢子能力* Thymosin and dendritic cells in Aspergilosis. Blood, 2004, 103(11): 4237激活树突状细胞多种抗原蛋白的表达用FACS法測定其它輔助刺激分子的表達圖中看到DC 細胞MHC Ⅱ級抗原CD86CD40法測定其它輔助刺激分子的表達。
圖中看到DC MHC級抗原、、及CD80等分子的表達強度增加。
病例入组一般情况及治疗特殊事件比较年龄性别比例APACHE IIMarshall评分h ll应用激素(%)血液滤过(%)血液透析(%)治疗组与对照组主要指标的比较对照组治疗组** **HLA-DR APACHE MarshallHLA DR升高率 APACHEⅡ下降率 Marshall下降率免疫调理治疗新思路发病机制复杂且未完全阐明SystemicInflammation ImmunoparalysisCoagulationImpairedImpairedFibrinolysis。