Daclizumab

Pivotal Phase 3 trial of MO-03 builds on prior studies that demonstrated enhanced immunotherapy benefit without added toxicity MOUNTAIN VIEW, Calif.--(BUSINESS WIRE)--Osel Inc., a clinical-stage biopharma company pioneering live biotherapeutic products (LBPs), today announced a clinical trial agreement with SWOG Cancer Research Network for a pivotal Phase 3 clinical trial of its lead oncology candidate, MO-03, in combination with standard immuno-oncology (IO) regimens for advanced and metastatic renal cell carcinoma (mRCC). This marks the first-ever pivotal trial of a microbiome-based oral therapy in oncology. The BIOFRONT trial will build on promising results from two prior clinical studies led by Dr. Sumanta Kumar Pal, MD, FASCO at City of Hope. In those studies, prior formulations of the product were added to nivolumab and ipilimumab or to cabozantinib and nivolumab and showed statistically significant improvements in response rates and progression free survival, without added toxicity. 1,2 A recent dose-escalation study confirmed favorable safety across higher dose levels, with no increase in immune-related adverse events, leading to a new high-potency capsule formulation, MO-03, specific for oncology. “The study represents a major advance for patients with advanced RCC,” said Dr. Pal. “While other combination approaches in the front-line setting add significant toxicity, MO-03 could possibly augment the efficacy of immunotherapy-based regimens without compromising quality of life.” The Phase 3 randomized, double-blind study will enroll approximately 700 patients across up to 150 SWOG sites in the United States, comparing MO-03 plus approved IO therapy versus placebo plus IO. The trial is supported by the National Cancer Institute (NCI), part of the National Institutes of Health. Trial initiation is slated for Q1 2026. MO-03 is a high-potency capsule formulation of Clostridium butyricum Miyairi 588 (CBM588), developed specifically for oncology by Osel and Japan’s Miyarisan Pharmaceutical Co., which will supply the GMP product. Osel holds the Investigational New Drug applications (INDs) for CBM588 and MO-03 in the United States and has exclusive marketing rights to CBM588 and MO-03 pharmaceutical products in the United States, Canada, and Europe. “We appreciate the investment that SWOG/NCI is making in this pivotal trial, which will position MO-03 as a first-in-class LBP in oncology,” said Peter P. Lee, MD, Chairman of Osel. “We are actively working with Miyarisan to engage partners who are interested in commercializing MO-03, pending positive Phase 3 results. Recent market research among US oncologists and payers shows strong interest in MO-03 and a high likelihood of coverage in the mRCC setting.” The BIOFRONT trial, formally titled “S2419, Phase III Double Blinded Trial of Immune-Based Therapy with a Live Biotherapeutic CBM588 or Placebo for Frontline Therapy of Advanced Clear Cell Renal Cell Carcinoma,” is led by Principal Investigator (PI) Pedro C. Barata, MD, MSc, at University Hospitals Seidman Cancer Center. Co-PIs are Ulka Vaishampayan, MD, at University of Michigan Rogel Cancer Center, and Sumanta K. Pal, MD, at City of Hope. Osel holds the exclusive worldwide intellectual property rights for the use of Clostridium butyricum in oncology in combination with immune checkpoint inhibitors (ICIs) including the PD-1, PD-L1 and CTLA-4 inhibitors nivolumab, ipilimumab, pembrolizumab, cemiplimab, durvalumab, daclizumab, avelumab, or atezolizumab. The allowed claims specifically cover Clostridium butyricum as the sole live biotherapeutic product in combination regimens with ICIs and other anti-cancer agents. The intellectual property includes not only renal cell cancer but also extends to other major malignancies and microsatellite-instability high (MSI-H) cancers, including non-small cell lung cancer, melanoma, sarcoma, lymphoma, breast cancer, bladder cancer, cervical cancer, colon cancer, head and neck cancer, liver cancer, stomach cancer, or rectal cancer, supporting the broad clinical potential of MO-03. About Osel Inc. Osel Inc., a privately held biopharmaceutical company based in Mountain View, California, is focused on the development and commercialization of a portfolio of live biotherapeutic products (LBPs) to prevent or treat major medical conditions via modulation of the human microbiome. The company is a pioneer in the field of LBPs and primarily focuses on oncology and women’s health indications. Visit oselinc.com to learn more. References: 1. Ebrahimi H, Pal SK, et al. Cabozantinib and nivolumab with or without live bacterial supplementation in metastatic renal cell carcinoma: a randomized phase 1 trial. Nat Med. 2024;30(9):2576 2585. doi: 10.1038/s41591-024-03086-4. 2. Dizman N, Pal SK, et al. Nivolumab plus ipilimumab with or without live bacterial supplementation in metastatic renal cell carcinoma: a randomized phase 1 trial. Nat Med. 2022;28(4):704 712. doi: 10.1038/s41591-022-01694-6. Contacts Media Contact Colin Sanford colin@bioscribe.com Thomas Parks, PhD tparks@oselinc.com

细胞因子风暴（CS）是一种严重的全身性炎症综合征，其特征是免疫细胞过度活化和循环细胞因子水平显著升高。该病理过程与多种危及生命的疾病发展密切相关，包括暴发性心肌炎（FM）、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、原发性或继发性噬血细胞性淋巴组织细胞增生症（HLH）、与嵌合抗原受体修饰T细胞（CAR-T）治疗相关的细胞因子释放综合征（CRS），以及异基因造血干细胞移植后出现的III-IV级急性移植物抗宿主病。JAK-STAT通路、Toll样受体、中性粒细胞胞外诱捕网、NLRP3炎症小体及其他信号通路在CS发病机制中的重要作用已被广泛认可。针对这些通路的治疗策略已开发或正在研究中。尽管新型药物在缓解CS方面展现出令人鼓舞的治疗效果，但由基础疾病引发的CS总体死亡率仍然居高不下。在临床实践中，CS的管理通常需要多学科团队协作策略，包括消除异常炎症或免疫系统活化、维持重要器官功能、治疗基础疾病，以及提供生命支持治疗。本综述全面概述了CS中关键信号通路及相关细胞因子，阐明了免疫细胞活化失调的影响，并阐述了CS相关的继发性器官损伤。此外，我们还就FM、ARDS、全身炎症反应综合征、治疗诱发的CRS、HLH及其他相关疾病中CS的管理提供见解及最新文献综述。 引言 细胞因子风暴（Cytokine Storm, CS）是一种危及生命的全身性炎症综合征，其特征为免疫细胞过度活化及循环中细胞因子水平显著升高。临床表现包括急性全身性炎症症状、器官功能障碍，甚至死亡。尽管“细胞因子风暴”这一术语最早于1993年提出，但对该高炎症状态的认识可追溯至更早的文献（图1）：早在1958年，已有学者使用“流感样综合征”来描述系统性病毒感染后出现的过度免疫反应。1991年，“细胞因子释放综合征”（Cytokine Release Syndrome, CRS）一词被首次用于描述输注莫罗单抗-CD3（muromonab-CD3）后出现的炎症状态和细胞因子大量释放现象，突显了细胞因子在该病理过程中的关键作用。随后，研究者开始探索通过抑制白细胞介素-1（IL-1）和肿瘤坏死因子（TNF）来治疗急性移植物抗宿主病（aGVHD）。至1993年，“细胞因子风暴”一词首次被用于描述异基因造血干细胞移植（allo-HSCT）后与aGVHD相关的植入综合征。此后，通过对多种临床背景（包括免疫治疗、病原体感染、恶性肿瘤、自身免疫性疾病及单基因遗传病）的深入研究，学界对CS的认识不断深化。然而，其确切的启动机制仍未完全阐明。 CS涉及多种免疫细胞、细胞因子（表1）和趋化因子（表2）之间复杂的相互作用。鉴于CS的严重危害，大量研究致力于揭示其在各类疾病中的病理生理机制，并探索潜在的治疗策略。CS已被证实存在于多种感染性情境中，如巨细胞病毒、EB病毒（Epstein-Barr virus）、流感病毒、天花病毒及严重急性呼吸综合征冠状病毒（SARS-CoV）感染；同时也见于非感染性疾病，包括aGVHD、噬血细胞性淋巴组织细胞增生症（HLH）、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）以及风湿性疾病。 为实现CS的早期识别，研究者已开发多种预测模型。其中，H评分（HScore）和MS评分常用于评估与HLH相关的CS，而不良事件通用术语标准（Common Terminology Criteria for Adverse Events）分级系统则更广泛应用于不同背景下CS的评估。此外，针对细胞因子级联反应的多种抗体和抑制剂已被开发，包括靶向IL-1、IL-6、IL-18、TNF、干扰素（IFN）-γ的抗体，以及JAK（Janus激酶）抑制剂、caspase抑制剂和钙调磷酸酶抑制剂等。 失控的炎症反应与广泛的细胞因子级联激活密切相关，是多种危重临床病症的核心机制，包括暴发性心肌炎（FM）、ARDS、全身炎症反应综合征（SIRS）、HLH、aGVHD，以及嵌合抗原受体修饰T细胞（CAR-T）治疗相关的CRS。本团队及其他研究者长期致力于CS相关死亡率降低的临床前与临床干预研究。在诸多疾病中，CS均构成一种常见且有害的病理机制。当前CS的管理强调多学科协作的重要性。尽管免疫调节与器官功能支持等治疗策略在不同疾病中具有共性，但不同疾病所涉及的关键信号通路及致病性细胞因子存在差异，因而需采取个体化的治疗方案。 基于全球最新研究进展及本团队的工作，本文对CS在急危重症中的作用及其潜在干预策略进行系统综述。首先概述CS相关的经典信号通路、关键免疫细胞及靶器官损伤机制；其次深入探讨CS在暴发性心肌炎、ARDS、SIRS、HLH、aGVHD及CAR-T相关CRS等重要内科危重症中的特征与管理策略；最后，展望未来改善CS管理的潜在方向。 图1 细胞因子风暴认知时间线 参与细胞因子风暴的关键信号通路及相关细胞因子的作用 JAK/STAT通路 Janus激酶（JAK）与信号转导及转录激活因子（STAT）是高度保守的信号通路中的核心组成部分，在细胞因子风暴（CS）中发挥重要作用（图2）。该通路由三个主要结构元件构成：跨膜受体、与受体结合的JAK激酶以及STAT蛋白。JAK家族包括四个亚型：JAK1、JAK2、JAK3和TYK2；STAT家族则包含七个亚型：STAT1、STAT2、STAT3、STAT4、STAT5A、STAT5B和STAT6。 多种细胞因子，包括白细胞介素（ILs）、干扰素（IFNs）及生长因子，已被证实可激活JAK/STAT信号通路，从而参与细胞分化、代谢、造血、内环境稳态及免疫调节等关键生理过程。其中，多功能细胞因子IL-6可通过经典顺式信号（cis-signaling）、反式信号（trans-signaling）及反式呈递（trans-presentation）机制激活JAK/STAT3通路。IL-6既能与免疫细胞表面的膜结合型IL-6受体（mIL-6R）结合，也可与可溶性IL-6受体（sIL-6R）结合，形成复合物后激活共受体gp130，继而启动JAK/STAT3信号级联反应。这一IL-6/IL-6R/JAK/STAT3激活通路可引发全身性高炎症反应，促进多种炎症介质的分泌，包括IL-1β、IL-8、趋化因子配体2（CCL2）、CCL3、CCL5、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）及血管内皮生长因子（VEGF）。 此外，肿瘤坏死因子（TNF）和干扰素-γ（IFN-γ）是两种重要的促炎细胞因子，可激活JAK家族激酶（尤其是JAK1），进而诱导STAT蛋白的磷酸化与活化，促进炎症相关基因的表达，在细胞因子释放综合征（CRS）的病理生理过程中起关键作用。JAK/STAT通路的过度活化已被确认为多种疾病中细胞因子释放和炎症紊乱的核心驱动因素，包括噬血细胞性淋巴组织细胞增生症（HLH）、急性移植物抗宿主病（aGVHD）、嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）治疗相关CRS、新型冠状病毒肺炎（COVID-19）以及暴发性心肌炎相关的CS。 在HLH患者血清中可检测到IL-1、IL-2、IL-6、IL-10、IL-12、IL-18、TNF、IFN-γ和GM-CSF等多种细胞因子水平显著升高。这些细胞因子主要通过激活JAK/STAT通路，导致促炎细胞因子的过度产生，常作为不良预后的指标。值得注意的是，IL-2和IL-12是诱导CD8⁺ T细胞中STAT5活化的关键细胞因子。JAK/STAT通路在aGVHD的发病机制中亦至关重要，不仅介导自然杀伤（NK）细胞的促GVHD效应，而且STAT1和STAT3在调控调节性T细胞（Tregs）的细胞因子分泌、活化、扩增及命运决定中具有核心作用。 在CAR-T治疗相关CRS中，JAK/STAT通路同样扮演重要角色：适度激活可增强CAR-T细胞的抗肿瘤活性，而过度激活则促进CRS的发生。抑制JAK1已被证实可有效减轻CAR-T相关CRS。在COVID-19背景下，CS被认为是导致急性呼吸窘迫综合征（ARDS）和多器官衰竭的重要机制，而JAK抑制剂在该病治疗中显示出良好疗效。 此外，JAK/STAT通路在病毒性心肌炎的启动阶段即发挥作用，并影响心肌肥厚与心力衰竭的发展。STAT3可间接调控心肌肥厚重构及心衰进程；在小鼠心肌梗死模型中，STAT3的过度活化会加重预后。同时，STAT3对Th17细胞的分化至关重要，而Th17细胞在心肌炎的发生与进展中具有显著影响。综上所述，多种细胞因子与JAK/STAT通路在CRS的发病机制中密切相关，提示靶向该通路可能成为治疗CRS的有效策略。 表1 常见细胞因子及其特征 Toll样受体（TLRs） Toll样受体（TLRs）是一类原始的模式识别受体（PRRs），能够识别病原体相关分子模式（PAMPs）。这些受体广泛表达于多种免疫细胞和组织细胞表面，如单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞（DCs），在感知病原体入侵中发挥“哨兵”作用。TLR的激活在感染性疾病的发展及细胞因子风暴（CS）的进展中具有关键作用。 当TLR识别PAMPs后，可启动促炎细胞因子的释放，并协调适当的免疫应答，以保护机体免受损伤。TLR激活可诱导产生抗病毒细胞因子，如I型干扰素（IFNs）、IL-1β和IL-6，直接抑制病毒复制。然而，TLR介导的促炎因子和细胞因子释放也可能产生有害效应（图2）。促炎介质的过度产生可导致组织损伤和器官功能障碍。 TLR主要通过两条不同的信号通路促进CS的发生：一是经典的TLR-MyD88-MAPK通路，可触发TNF、IL-1β和IL-6等促炎因子与细胞因子的转录；二是非经典TLR-TRIF-IRF3通路，可诱导I型干扰素（IFN-α和IFN-β）的产生。 TLR的激活在多种炎症性疾病中具有重要意义，并与临床预后密切相关。研究表明，包括TLR3、TLR4、TLR7和TLR8在内的多种TLR参与了新型冠状病毒肺炎（COVID-19）中的免疫失调过程。有临床研究指出，SARS-CoV-2的刺突蛋白可与细胞表面TLR（尤其是TLR4）发生相互作用。对危重型COVID-19患者气管吸出物、全血及血浆样本的分析显示，TLR3、TLR4、TLR7和TLR9的活化显著增强。采用核酸结合型微纤维治疗可通过清除损伤相关分子模式（DAMPs）/PAMPs，有效抑制TLR的过度活化及其下游核因子κB（NF-κB）通路，在患者中展现出潜在治疗价值。 TLR亦参与病毒性心肌炎的发病机制，其基因多态性可影响个体对该病的易感性。在一组经活检确诊为肠道病毒性心肌炎的患者中，52.63%携带TLR3基因的单核苷酸多态性（SNP），其中21.05%为该SNP的纯合子；而在对照人群中，该SNP的纯合率仅为4%。另有证据表明，心肌炎症的易感性亦因TLR4基因SNP的不同而存在差异。 在经典的柯萨奇病毒B3（CVB3）诱导的小鼠病毒性心肌炎模型中，CVB3感染可导致所有TLR表达上调，进而触发细胞因子产生并募集免疫细胞至心肌组织。浸润至心肌的免疫细胞与受损的心肌细胞共同分泌大量细胞因子和趋化因子，如IL-1、IL-6、TNF和干扰素，进一步加剧组织损伤并促进细胞因子释放，形成有害的正反馈循环。 此外，TLR的异常激活还可能诱发自身免疫反应。例如，由于心脏肌球蛋白在结构上与某些PAMP相似，其暴露后可直接激活TLR2和TLR8，从而启动下游信号通路。 表2 常见趋化因子及其特性 中性粒细胞胞外诱捕网（NETs） 中性粒细胞胞外诱捕网（Neutrophil Extracellular Traps, NETs）是由中性粒细胞释放的胞外网状结构，包含多种成分，如中性粒细胞弹性蛋白酶、髓过氧化物酶、组织蛋白酶G、组蛋白和DNA。NETs具有强大的病原体捕获能力，可限制感染的扩散。在炎症刺激下，中性粒细胞可通过一种称为NETosis（一种新型程序性细胞死亡）的过程形成网状结构，从而释放NETs。 NETs的内容物可通过促进IL-8的释放增强中性粒细胞的促炎活性。此外，NETs还可通过炎症小体信号通路促进CD4⁺ T细胞的活化以及巨噬细胞的吞噬功能。在动脉粥样硬化背景下，NETs通过TLR2和TLR4通路上调巨噬细胞中IL-6和前体IL-1β的表达，促炎细胞因子的升高进一步促进Th17细胞分化及髓系细胞募集。 NETs可能加剧SARS-CoV-2诱导的细胞因子风暴（CS）和巨噬细胞活化综合征（MAS）。在新型冠状病毒肺炎（COVID-19）中，NETs的过度形成与急性肺损伤（ALI）、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的发生以及免疫性血栓形成风险增加密切相关。NETs亦可加重病毒性心肌炎的进展。实验性自身免疫性心肌炎模型中，抑制NETs形成可显著改善疾病结局。目前已发现调控NETs释放及NETosis的一个关键机制是中肾素（midkine）–低密度脂蛋白受体相关蛋白1（LRP1）轴。 NLRP3炎症小体 含NLR家族吡啶结构域蛋白3（NLRP3）炎症小体是一种由多种胞质蛋白组成的多聚复合物，在细胞受到特定刺激后组装形成。NLRP3炎症小体的激活可导致caspase-1活化，进而促进IL-1β、IL-18及gasdermin D（GSDMD）的成熟（图2）。 NLRP3炎症小体的激活需要两个信号：第一信号通过模式识别受体（PRRs）激活核因子κB（NF-κB），后者转位至细胞核，启动caspase-1、NLRP3、前体IL-1β和前体IL-18的转录；第二信号由细胞应激刺激（如离子失衡、线粒体损伤或活性氧产生）触发，促使NLRP3炎症小体复合物组装并激活。随后，caspase-1发生二聚化并被激活，将前体IL-1β、前体IL-18及GSDMD切割为具有生物活性的形式。 成熟的IL-1β可募集嗜中性粒细胞和T细胞至感染部位，诱导上皮细胞和内皮细胞释放第二波细胞因子（如IL-6和TNF）；升高的IL-18则刺激T细胞和自然杀伤（NK）细胞产生干扰素-γ（IFN-γ）。此外，GSDMD作为促炎介质可触发细胞焦亡（pyroptosis）。同时，IL-1β与IL-1受体1（IL-1R1）结合、IL-18与IL-18受体（IL-18R）结合后，可再次激活NF-κB信号通路，形成正反馈环路，进一步放大炎症反应。 NLRP3炎症小体的持续激活与多种炎症性疾病的发生密切相关，包括阿尔茨海默病、哮喘及过敏性气道炎症、糖尿病、炎症性肠病、动脉粥样硬化、痛风性关节炎等。此外，NLRP3基因的功能获得性突变可导致一类被称为冷吡啉相关周期性综合征（CAPS）的自身炎症性疾病，包括新生儿期起病的多系统炎症性疾病、家族性寒冷性自身炎症综合征以及Muckle-Wells综合征。目前INFEVER数据库已报道超过200种与CAPS相关的NLRP3基因突变。这些突变可在无外界应激信号的情况下自发形成炎症小体，并导致IL-1β、IL-18的异常分泌及细胞焦亡。CAPS患者典型表现为发热、外周血中性粒细胞增多，以及皮肤、关节和结膜等组织的特异性炎症。携带CAPS相关NLRP3突变的小鼠则表现出全身性、致死性炎症。 NLRP3炎症小体的激活已被证实参与多种炎症性疾病。在病毒性心肌炎中，柯萨奇病毒B3（CVB3）感染可在体内和体外均诱导炎症小体活化。同样，在SARS-CoV和MERS-CoV感染所致的病毒性肺炎中，NLRP3炎症小体在高炎症免疫反应中发挥关键作用。此外，在COVID-19中，NLRP3炎症小体的激活不仅促成严重的呼吸系统并发症，还可能导致神经系统综合征的发生。 图2 细胞因子信号通路示意图 JAK-STAT通路：细胞因子激活JAK/STAT通路，触发多种促炎介质的分泌。TLR通路：在病原体相关分子模式（PAMPs）或损伤相关分子模式（DAMPs）刺激下，Toll样受体（TLRs）主要通过两条信号通路促进细胞因子风暴：经典TLR-MyD88-MAPK通路和非经典TLR-TRIF-IRF3通路。此外，TLRs还可调控核因子κB（NF-κB）的转录，进而诱导细胞因子产生。TCR/BCR/NF-κB通路：细胞因子与免疫细胞表面受体结合，激活NF-κB通路，从而诱导多种细胞因子的活化。NLRP3通路：NLRP3炎症小体的激活需要两个信号：第一信号为炎症转录因子NF-κB的激活，上调前体IL-1β、前体IL-18、NLRP3及caspase-1的表达；第二信号为NLRP3通过募集ASC蛋白组装形成超分子炎症小体复合物，进而促进IL-1β成熟、IL-18分泌以及gasdermin D介导的细胞焦亡。PANoptosome通路：在免疫紊乱刺激下，PANoptosome炎症小体复合物组装并激活，促进依赖caspase和MLKL的PANoptosis（泛凋亡）。 细胞死亡与免疫细胞活化在细胞因子风暴中的作用 细胞因子风暴中的细胞死亡 细胞因子风暴（Cytokine Storm, CS）是一种由免疫系统过度激活并大量释放细胞因子所引发的病理状态，可触发多种细胞死亡通路，包括但不限于坏死性凋亡（necroptosis）、凋亡（apoptosis）、焦亡（pyroptosis）和泛凋亡（PANoptosis）。坏死性凋亡是一种程序性坏死形式，参与机体对病毒感染及严重炎症损伤的免疫应答。研究发现，抑制caspase-8足以减少坏死性凋亡，并促进抗炎细胞因子IL-10的释放，后者与脓毒症的免疫抑制阶段密切相关。 凋亡在病原体清除和维持机体稳态中发挥关键作用。SARS-CoV-2感染可诱导caspase-8依赖性凋亡，进而导致COVID-19患者的肺组织损伤。焦亡是一种促炎性的程序性细胞死亡方式，作为宿主防御机制对抗感染。SARS-CoV-2编码的病毒蛋白可调控焦亡通路中的多个关键组分，包括炎症小体、caspase家族成员及gasdermin蛋白。 泛凋亡（PANoptosis）是一种独特的、由先天免疫调控的炎症性程序性细胞死亡通路，其核心执行结构为PANoptosome复合物，该复合物整合了其他程序性细胞死亡通路的关键元件。PANoptosis的发生与多种疾病相关，如感染性疾病、癌症、心血管疾病及自身免疫病。不同刺激信号可激活特定的感受器蛋白，从而启动不同类型的PANoptosome复合物组装。ZBP1、AIM2和RIPK1是常见的PANoptosome激活因子，可被不同病原体或刺激物激活，引发一系列生物学反应，包括细胞凋亡和细胞因子风暴等。 例如，在干扰素（IFN）治疗过程中，ZBP1在流感病毒感染和冠状病毒感染相关疾病中发挥重要作用；AIM2则参与单纯疱疹病毒1型感染和细菌感染等疾病的病理过程。IFN信号在病毒感染期间具有多重功能。在先天免疫细胞响应SARS-CoV-2感染所产生的一系列炎症细胞因子中，研究发现TNF与IFN-γ的共分泌可特异性触发PANoptosis。Karki等人在SARS-CoV-2感染模型中证实，仅TNF与IFN-γ联合处理可诱导以PANoptosis为特征的炎症性细胞死亡。使用针对TNF和IFN-γ的中和抗体治疗可显著保护小鼠免于SARS-CoV-2感染、脓毒症、噬血细胞性淋巴组织细胞增多症（HLH）及细胞因子休克所致的死亡。大量细胞因子的释放被认为与肺损伤及多器官功能障碍密切相关（图3）。 图3 细胞因子风暴中的细胞死亡 大量细胞因子的释放被认为与肺损伤及多器官衰竭密切相关。该状态可激活多种细胞死亡通路，包括但不限于泛凋亡（PANoptosis）、坏死性凋亡（necroptosis）、凋亡（apoptosis）和焦亡（pyroptosis）。在脓毒症和噬血细胞性淋巴组织细胞增多症（HLH）等病理状态下，感染的巨噬细胞可触发细胞因子风暴；在此过程中，炎症因子TNF与IFN-γ的协同刺激可诱导巨噬细胞发生PANoptosis。β冠状病毒感染、HLH及脓毒症均可导致多种炎症细胞因子的产生。ZBP1、AIM2和RIPK1是PANoptosome复合物常见的激活因子。在脓毒症的免疫调节阶段，细胞因子及caspase家族成员（如caspase-8）均参与其中。冠状病毒感染可引发caspase-8依赖性凋亡，进而导致肺组织损伤。SARS-CoV-2编码的病毒蛋白可调控焦亡通路中的多个关键组分，从而诱发细胞因子风暴综合征。 T细胞 T细胞活化是炎症反应和细胞因子风暴（CS）诱导的重要环节。T细胞主要分为两个亚型：CD4⁺辅助性T细胞（Th）和CD8⁺细胞毒性T淋巴细胞（CTL）。CD4⁺ T细胞主要参与免疫调节，而CD8⁺ CTL则是促炎因子产生和组织损伤的直接效应细胞。CD8⁺ CTL可选择性靶向感染或恶性细胞，通过分泌促炎细胞因子、与Fas配体受体相互作用以及释放细胞溶解颗粒，诱导靶细胞死亡。CTL功能障碍可导致细胞因子释放综合征（CRS），其中一个重要机制是穿孔素介导的细胞溶解。穿孔素存在于CTL释放的细胞溶解颗粒中，可在靶细胞膜上形成通道，使细胞毒性介质进入并引发细胞裂解。多个基因产物参与颗粒形成及穿孔素与靶细胞融合的过程，这些基因的遗传缺陷会导致CTL无法有效杀伤靶细胞，造成损伤相关分子模式（DAMPs）和病原相关分子模式（PAMPs）持续存在。CTL与抗原呈递细胞（APCs）之间长时间的相互作用会大量产生促炎细胞因子，这是原发性和继发性噬血细胞性淋巴组织细胞增多症（HLH）中CS的关键机制。 CD8⁺ T细胞的靶向性和细胞毒性能力已被广泛研究用于潜在治疗应用。一个典型例子是过继性细胞疗法，即从患者体内获取CD8⁺ T细胞，在体外扩增并激活后再回输至患者体内。嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法也取得了显著进展，该疗法将经过基因改造的CD8⁺ T细胞重新输注给患者，以特异性靶向并清除肿瘤细胞。 自然杀伤细胞（NK细胞） NK细胞主要发挥抗病毒和抗肿瘤作用，并产生促炎细胞因子。然而，NK细胞功能障碍会导致其无法清除感染或恶性细胞，从而引起持续的免疫激活和CS。其中一种机制与穿孔素缺乏有关，类似于上述CD8⁺ CTL中的机制。此外，NK细胞可根据周围炎症环境灵活调节细胞因子的产生。当接触肿瘤配体或胞内病原体时，NK细胞分泌Th1型细胞因子，如干扰素-γ（IFN-γ）、肿瘤坏死因子（TNF）和粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF），进而激活T细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和树突状细胞（DCs）。NK细胞还可释放趋化因子，如MIP-1α、MIP-1β、CCL5、淋巴毒素和IL-8，以募集髓系细胞和效应性淋巴细胞至炎症组织。IL-2和IL-15在NK细胞活化中起关键作用，重组IL-15可扩增NK细胞群，促进肿瘤消退并减少转移。 巨噬细胞 巨噬细胞过度活化可直接导致炎症放大和CS，典型代表为巨噬细胞活化综合征（MAS）。根据活化模式和炎症能力，巨噬细胞通常分为M1和M2两个亚型。M1巨噬细胞主要由T细胞反应（特别是CD4⁺ Th1细胞）激活，具有强大的抗原呈递和促炎功能。这类细胞是免疫系统清除病原体的主要效应细胞，可被IFN-γ和TNF激活，并释放包括IL-1β、IL-6、IL-12、IL-15、IL-23、TNF和MIP-1在内的多种促炎细胞因子。M1巨噬细胞还能通过分泌炎症趋化因子（如单核细胞趋化蛋白1（MCP-1）、CXCL10、CCL2、CCL5、CXCL8和CXCL9）募集粒细胞、NK细胞、Th细胞及其他巨噬细胞至感染部位。此外，它们可促进CD4⁺ T细胞分化为Th1和Th17细胞，在清除侵袭性病原体中发挥关键作用。这些机制共同赋予M1巨噬细胞强大的抗感染和促炎功能。 M2巨噬细胞以其抗炎特性著称，是炎症消退和组织纤维化修复过程中的主要巨噬细胞亚型。M2巨噬细胞可进一步细分为M2a、M2b、M2c和M2d四个亚群。其中M2a研究最为深入，受IL-4和IL-10调控，具有抗炎潜力。在感染或损伤部位，巨噬细胞通过感知凋亡细胞表面的磷脂酰丝氨酸被激活；同时，IL-4和IL-13等2型细胞因子激活巨噬细胞上的IL-4R和IL-13R。凋亡细胞识别与IL-4/IL-13信号通路协同作用，促使巨噬细胞极化为M2a表型，从而消解炎症。IL-4信号缺陷会抑制巨噬细胞的DNA修复功能，使其处于促炎状态，加剧炎症扩散并促进机体衰老。M2b巨噬细胞（又称调节性巨噬细胞）由免疫复合物和Toll样受体（TLR）配体激活，可同时产生促炎和抗炎细胞因子，发挥免疫调节作用。M2c巨噬细胞由糖皮质激素或IL-10激活，促进组织再生。M2d巨噬细胞（又称肿瘤相关巨噬细胞，TAMs）由TLR配体和A2腺苷受体激动剂激活，可促进肿瘤进展和转移。 M2巨噬细胞产生的关键抗炎细胞因子包括IL-10和转化生长因子β（TGF-β）。其中IL-10可直接抑制抗原呈递细胞，并通过抑制IL-12和IL-23的合成干扰Th1和Th17细胞的分化。M2巨噬细胞过度极化会导致病原体清除受损和T细胞调节功能减弱，进而削弱巨噬细胞的杀菌能力和B细胞的抗体产生。此外，病原体无法有效清除会持续刺激免疫系统，导致炎症因子失控释放，最终诱发CS。 中性粒细胞 中性粒细胞通过趋化作用成为损伤、感染和炎症部位的首批应答者。在识别PAMPs或DAMPs，或响应炎症信号后，中性粒细胞通过募集和激活其他白细胞，并向骨髓发出信号以促进更多中性粒细胞的生成与成熟，从而启动免疫反应。中性粒细胞主要通过三种机制清除病原体：吞噬作用、中性粒细胞胞外诱捕网形成（NETosis）和脱颗粒。吞噬作用指中性粒细胞摄取、内化并降解病原体；NETosis是将病原体捕获于细胞外网状结构中的过程；脱颗粒则是从中性粒细胞颗粒中释放多种细胞因子，包括IL-1α、IL-1β、IL-6、IL-16、IL-18和巨噬细胞移动抑制因子（MIF）等促炎因子。中性粒细胞不仅释放炎症介质，还调节其他免疫细胞（尤其是单核细胞/巨噬细胞）的功能。例如，中性粒细胞分泌的天青杀素可增强巨噬细胞的吞噬活性及TNF和IFN-γ等促炎细胞因子的释放。中性粒细胞还可释放CXCL10，通过CXCR3信号通路促进巨噬细胞增殖。此外，在炎症后期，中性粒细胞通过巨噬细胞介导的胞葬作用被清除。 中性粒细胞在炎症性疾病发病机制中至关重要。在病毒性心肌炎中，早期清除中性粒细胞可减少单核细胞向心肌的浸润。抑制NETs形成可显著减轻心肌炎小鼠的炎症并维持收缩功能。在正常生理状态下，肺部已有显著数量的中性粒细胞存在。在COVID-19初期，中性粒细胞被激活并迁移至肺部以对抗SARS-CoV-2病毒。然而，中性粒细胞过度活化与COVID-19患者严重CS的发生密切相关。多项临床研究证实，循环中性粒细胞水平升高与COVID-19患者氧合功能受损呈正相关。此外，易于发生NETosis的低密度中性粒细胞与COVID-19患者血管微血栓形成及急性呼吸窘迫综合征（ARDS）的发展密切相关。 B细胞 B细胞的主要功能是产生抗体，同时也参与抗原递呈和T细胞活性的调节。在CAR-T细胞治疗背景下，B细胞抗体产生不足会导致病原体无法有效清除，使PAMPs反复触发炎症级联反应，最终引发CS。此外，B细胞针对病毒抗原产生的抗体可能与自身抗原发生交叉反应，从而诱发自身免疫反应。 肥大细胞 肥大细胞以参与过敏反应和寄生虫感染而闻名，也在炎症中发挥重要作用。研究表明，肥大细胞是心肌中TNF释放的主要来源；在柯萨奇病毒B3（CVB3）感染期间，心脏肥大细胞分泌大量促炎细胞因子，如TNF、IL-1β和IL-10。肥大细胞积聚与CCL2介导的Ly6C高表达巨噬细胞向心脏浸润增加相关，从而加重病毒性心肌炎的心功能障碍和纤维化。心脏成纤维细胞早期分泌的干细胞因子可刺激肥大细胞积聚并分泌促炎细胞因子，后者反过来激活成纤维细胞表达TGF-β、沉积胶原并产生更多细胞因子。肥大细胞通过加剧炎症和纤维化，共同促进病毒性心肌炎的发病。 嗜酸性粒细胞 嗜酸性粒细胞通过合成多种毒性颗粒蛋白维持免疫稳态。受刺激后，嗜酸性粒细胞释放包括主要碱性蛋白、过氧化物酶、神经毒素和细胞因子在内的颗粒蛋白。嗜酸性粒细胞对寄生虫、细菌和病毒具有抗感染作用，但也参与心肌炎、哮喘和高嗜酸性粒细胞综合征等炎症性疾病的发病。在高嗜酸性粒细胞疾病中，嗜酸性粒细胞持续活化导致颗粒蛋白和化学介质释放，引起组织损伤。嗜酸性粒细胞的增殖、成熟和募集受IL-5、IL-4和IL-13等细胞因子调控。糖皮质激素传统上用于非特异性抑制嗜酸性粒细胞以治疗嗜酸性粒细胞相关疾病。近年来，多种新型生物制剂已获批临床使用，可特异性靶向嗜酸性粒细胞成熟相关因子，包括IL-5、IL-5受体或IL-4/IL-13。 细胞因子风暴所致的靶器官损伤 CS常导致多器官衰竭，包括心、肺、肾等器官功能障碍或损伤。尽管器官功能障碍被视为继发性损害而非根本病理机制，但其反映了CS的严重程度，也是直接致死原因。了解CS如何影响这些器官有助于早期识别并及时干预。 血管内皮 在CS中，血管系统主要表现为血管通透性增加和内皮功能障碍。这一现象主要由IL-1、IL-6和TNF等细胞因子过度释放驱动。这些细胞因子激活并损伤内皮细胞，导致血管通透性增高，进而引起组织水肿和液体积聚。此外，细胞因子过量产生可损害内皮功能，表现为内皮细胞收缩和血管舒张功能受损，从而导致低血压和组织灌注不足。细胞因子诱导的血管舒张可进一步降低血压，严重时可导致器官灌注不足甚至休克。此外，IL-6、IL-1β和TNF等细胞因子可激活凝血系统，促进血小板聚集和凝血因子活化，从而增加血栓形成风险。补体系统激活和NETs形成可进一步加剧血管损伤和血栓形成。补体激活可导致内皮损伤和血小板活化，而NETs则促进血小板聚集和凝血因子激活，推动血栓形成。 心脏 CRS所致的心脏损伤主要表现为暴发性心肌炎，伴快速血流动力学恶化和严重心律失常。细胞因子增加毛细血管通透性，导致液体渗入心肌组织。超声心动图、磁共振成像（MRI）和心内膜心肌活检（EMB）均显示显著心肌水肿。此外，细胞因子直接损害心肌收缩力，导致心源性休克，并因组织灌注不足引发多器官功能障碍综合征。例如，促炎细胞因子IL-1已被证实具有负性肌力作用，可直接降低心肌收缩力。使用阿那白滞素（anakinra）阻断IL-1受体可有效改善暴发性心肌炎（FM）患者的心肌收缩力和预后。此外，细胞因子可抑制线粒体功能，导致能量生成障碍，进而产生过量活性氧（ROS），引发心肌氧化应激和细胞死亡。受损细胞释放的自身抗原可进一步加剧炎症紊乱并刺激更多细胞因子释放。因此，心肌收缩功能因能量供应不足、组织水肿和细胞损伤而显著下降。 除收缩功能受损外，CS还会破坏心脏电传导协调性和收缩同步性，导致心律失常。房颤、心动过速、心动过缓和难治性室颤是CS患者常见的心律失常类型。在FM急性期，CS可通过三种主要机制诱发或加重心律失常：首先，细胞因子直接扰乱Ca²⁺稳态，TNF、IL-1β和IL-6等多种细胞因子通过改变兰尼碱受体和L型电压门控钙通道Cav1.2影响Ca²⁺处理。鉴于Ca²⁺在动作电位生成和兴奋-收缩耦联中的关键作用，Ca²⁺信号紊乱易促发心律失常；其次，细胞因子可直接损伤心肌细胞质膜，诱导膜裂解并削弱细胞间连接，导致电不稳定和传导障碍。在小鼠心肌炎模型中，CVB3被发现可降低心肌中连接蛋白表达并破坏缝隙连接功能；第三，炎症细胞浸润和组织水肿已被观察到。心内膜心肌活检的电-解剖电压标测显示，淋巴细胞显著浸润的局灶区域电位降低。心律失常是FM的常见临床表现，与不良预后相关。除FM外，多种炎症状态下的细胞因子级联反应也可导致心脏损伤。例如，CS与CAR-T治疗和COVID-19中的心脏损伤及心血管事件密切相关。CS的心血管表现包括心肌损伤、心肌炎、心律失常、缺血性心脏病和心力衰竭。 肺 多种炎症细胞因子可靶向肺部，导致肺泡萎陷、肺顺应性降低、肺血管阻力升高及气体交换障碍。肺损伤在CS中十分常见，可源于基础疾病（如FM和呼吸道感染），也可由治疗相关并发症（如CAR-T细胞治疗诱发的炎症和造血干细胞移植后的移植物抗宿主病（GVHD））引起。此外，病原体可通过与肺泡上皮细胞受体相互作用诱发ARDS。肺实质中细胞因子的积聚受丰富的小血管网络影响。这些刺激炎症反应的细胞因子可导致肺组织结构和功能受损，引发缺氧、肺泡上皮细胞钠泵活性降低、细胞代谢紊乱，最终加重肺损伤。NF-κB的释放进一步放大炎症反应，最终导致ARDS和肺功能恶化。 IL-6是肺损伤发病机制中的关键因子。IL-6可诱导免疫细胞在肺部积聚，触发免疫细胞释放自由基和蛋白酶，损伤肺上皮和毛细血管内皮细胞。IL-6还可通过与炎症小体复合物协同作用促进肺泡细胞焦亡。此外，IL-6可减少纤连蛋白生成，削弱细胞间连接。随着肺泡和血管内皮细胞发生水肿和焦亡，呼吸膜通透性显著增加。IL-6还参与Th17细胞的分化与成熟，后者可产生IL-17和IL-22等细胞因子，进一步促进成纤维细胞、树突状细胞、巨噬细胞和内皮细胞等多种细胞产生炎症因子。 骨髓 在CS中，过量细胞因子释放广泛破坏骨髓功能。细胞因子可抑制骨髓造血，导致红细胞、白细胞和血小板等关键血细胞生成减少。这种破坏主要体现在两个方面：造血干细胞（HSC）功能障碍和骨髓微环境损伤。 炎症细胞因子（如TNF、IFN-γ和IL-6）损害HSC的自我更新和分化能力，加速HSC池老化和耗竭。TNF通过ERK-ETS1通路诱导IL-27Ra表达，促进炎症并进一步损害HSC功能。IFN-γ也对HSC自我更新产生负面影响。持续的炎症暴露导致进行性且不可逆的造血抑制，表现为贫血、白细胞减少和血小板减少。长期细胞因子暴露耗尽HSC池，导致骨髓衰竭和感染风险升高。 除直接影响HSC外，细胞因子驱动的炎症还破坏骨髓微环境，其中基质细胞在支持造血中起关键作用。越来越多证据表明，IL-1β是微环境炎症的核心介质，驱动造血老化并改变支持性生态位功能。值得注意的是，这些微环境损伤无法通过全身性再生干预逆转，凸显其不可逆性。这种炎症破坏也见于急性移植物抗宿主病（aGVHD）等病理状态，其中T细胞过度活化和细胞因子失调严重损害骨髓生态位，导致显著骨髓抑制。同样，在HLH中，TNF和IFN-γ驱动的活化巨噬细胞促进造血细胞吞噬，进一步导致骨髓衰竭。 肾脏 CS所致的肾损伤主要表现为急性肾功能障碍或损伤，进而发展为肾衰竭。患者可能出现氮质血症、少尿或无尿等症状。其发病机制可能涉及免疫细胞募集、微血栓形成及其他器官功能障碍。IL-6可促进Th17细胞分化成熟，后者分泌IL-17和TNF，共同减少血管内皮一氧化氮（NO）生成并增强血管收缩。IFN-γ对肾脏局部血管紧张素原生成的调控作用可导致肾素-血管紧张素-醛固酮系统（RAAS）过度激活，引起醛固酮增多、水钠重吸收增加，最终导致高血压。这一级联反应可损伤肾毛细血管内皮细胞并促进肾动脉粥样硬化形成。此外，受细胞因子趋化吸引的T细胞沉积于肾毛细血管，浸润毛细血管外膜及周围脂肪组织，并产生ROS，最终导致肾损伤和纤维化。严重高凝状态可引发弥散性血管内凝血（DIC），肾毛细血管网内微血栓形成可导致肾微纤维化、急性肾小管坏死和皮质功能障碍。在CS晚期，心功能不全所致心输出量下降可引起肾灌注不足。此外，肺损伤所致缺氧和肝功能不全所致肝肾综合征也可加重肾损伤。CS与肾损伤中的补体系统密切相关。CS相关的先天免疫失调主要聚焦于干扰素和补体功能障碍。肾小管上皮细胞、肾小球内皮细胞和间质细胞均可合成并分泌补体成分，并与肾脏局部免疫细胞及内皮细胞膜上的活化补体受体结合。补体功能障碍参与多种急性病变（如肾小球肾炎、急性肾损伤和急性移植物排斥）及慢性疾病（如糖尿病肾病、肾病综合征和慢性肾纤维化）。 肝脏和胃肠道 CS所致的肝损伤包括肝肿大、肝损伤，甚至致命性肝衰竭。患者可出现转氨酶升高、高胆红素血症、低白蛋白血症和胆汁淤积等症状。胃肠道损伤可表现为恶心、呕吐、腹痛、腹泻、腹水和结肠炎。IL-1、IL-6、TNF和IFN均参与肝损伤过程。IL-6与可溶性IL-6受体（sIL-6R）结合可刺激急性期蛋白（如血清淀粉样蛋白A、C反应蛋白（CRP）和纤连蛋白）的产生。淀粉样蛋白沉积可导致肝淀粉样变性，进而引发肝衰竭，并影响肾和胃肠道功能，最终导致多器官衰竭。此外，急性期蛋白和纤连蛋白可激活补体系统并启动凝血级联反应，导致循环系统持续高凝状态。免疫细胞浸润、补体系统和促凝通路的相互作用促进微血栓形成。肝功能障碍破坏凝血与抗凝平衡，严重时可导致DIC。炎症小体激活可触发IL-1诱导IL-1β产生，导致肝细胞焦亡并激活肝脏内其他细胞因子。这种正反馈放大炎症损伤，其中炎症小体和IL-1在肝细胞损伤和肝衰竭中起重要作用。此外，肝脏富含NK细胞，其过度活化可通过IFN-γ依赖方式激活STAT1信号通路，抑制肝细胞增殖并阻碍肝脏再生。TNF在肝功能中具有双重作用：一方面通过NF-κB通路防止细胞死亡，另一方面通过ROS-JNK通路诱导肝细胞凋亡和坏死。 中枢神经系统 中枢神经系统（CNS）中的CS较为常见，与脓毒症相关性脑病、脑型疟疾和CNS感染等多种疾病的神经功能障碍相关。在接受CNS肿瘤细胞治疗和其他免疫治疗的患者中，CS可导致免疫效应细胞相关神经毒性综合征（ICANS）或肿瘤炎症相关神经毒性。脑脊液中细胞因子水平升高与不良预后相关。CNS受累的CS患者可出现脑水肿、认知障碍、构音障碍、头痛、幻觉、失语、偏瘫、颅神经功能障碍、癫痫发作和嗜睡等症状。脑部CS可导致血管渗漏、补体激活和凝血异常，增加卒中和脑组织缺血性坏死风险。IL-6和TNF水平升高引起的内皮损伤可增强血脑屏障通透性，促进血液中多种细胞因子进入脑实质。CNS内小胶质细胞和星形胶质细胞的激活可释放多种炎症因子，对神经元和胶质细胞产生有害影响，最终表现为神经系统症状。IFN-γ和TNF的存在可能进一步加剧这些效应并恶化神经症状。此外，病毒更易侵入并直接损伤脑组织。虽然CAR-T细胞通常不直接损伤脑组织，但B细胞成熟抗原（BCMA）相关的CAR-T治疗已被特异性地与帕金森样现象联系起来。ICANS的病因尚不明确。IL-1及其受体在脑内均有表达，基础状态下脑内IL-1表达水平较低，但在多种病理条件下，IL-1可加剧多系统炎症疾病相关的神经退行性变。具有CNS穿透能力的IL-1受体拮抗剂（IL-1Ra，即阿那白滞素）对CNS CS具有保护作用。 不同疾病中细胞因子风暴（CS）的应对策略 细胞因子风暴（Cytokine Storm, CS）的病因复杂多样，包括基础疾病如暴发性心肌炎（Fulminant Myocarditis, FM）、病毒性肺炎、严重感染和噬血细胞性淋巴组织细胞增多症（HLH）等。此外，CS也可作为某些治疗手段的并发症出现，例如嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法以及异基因造血干细胞移植（allo-HSCT）后发生的移植物抗宿主病（GVHD）。本研究团队在这些疾病背景下积累了宝贵的临床前数据与临床经验，为降低CS相关死亡率提供了重要支持。 暴发性心肌炎 心肌炎是一种累及心肌的炎症性疾病，可由多种因素引起，包括感染、免疫治疗毒性及自身免疫性疾病，其中病毒感染是最主要的病因。暴发性心肌炎（FM）是该病最严重的形式，其特征为病情迅速恶化，导致血流动力学不稳定、循环功能障碍，甚至危及生命的严重心律失常。尽管FM相对罕见，但其致死率和致残率极高，尤其在青壮年人群中尤为突出。在中国，每年报告的FM病例估计达3万至5万例。 由于FM前驱症状缺乏特异性且病情进展极其迅猛，过去对其认知多来源于尸检结果。近年来，随着诊疗水平提升及心内膜心肌活检（EMB）技术的发展，我们对FM有了更深入的认识。目前已有三方面证据明确表明CS在FM发病机制中的关键作用：第一，FM患者体内多种炎症标志物及细胞因子显著升高，包括IL-1、IL-10、可溶性抑瘤素2（sST2）、TNF、IFN-γ、MIP-1α、MIP-2等；第二，大量促炎性免疫细胞浸润心肌，并伴随多器官功能障碍，如肝衰竭、肾衰竭和呼吸衰竭；第三，免疫调节治疗（如糖皮质激素、静脉注射免疫球蛋白[IVIG]或细胞因子阻断疗法）已被证实对FM有效。我们此前对一个FM队列进行了122种炎症细胞因子的全面谱型分析，结果显示与匹配对照相比，FM样本中有39种细胞因子发生显著改变，进一步支持FM处于CS状态。此外，对EMB样本的分析显示，FM患者退变或坏死的心肌组织中存在大量免疫细胞浸润，包括T细胞、巨噬细胞和嗜酸性粒细胞，同时伴有细胞因子释放。 在一项涵盖178种人类病毒基因组（包括SARS-CoV及已知可致心肌炎的病毒）的多重PCR检测中，FM标本中未检出任何病毒基因组。这一发现强调，在FM发病过程中，免疫反应本身而非病毒直接损伤心脏起主导作用。 FM中CS的发病机制 病毒感染被认为是FM的主要病因。在病毒性FM中，固有免疫发挥主导作用，其中Toll样受体（TLRs）、中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）及炎症小体在信号通路激活、免疫细胞募集和细胞因子分泌中具有关键地位。 在急性心肌炎早期，中性粒细胞迅速被招募至心肌，是最早响应的免疫细胞之一。Carai等人的研究进一步证实，在柯萨奇病毒B3（CVB3）诱导的小鼠急性心肌炎模型中，心脏存在显著的中性粒细胞浸润及NETs形成。在我们近期对FM的研究中，观察到中性粒细胞迁移至心脏后呈现出独特的发育轨迹：它们通过Cxcl2/Cxcl3-Cxcr2轴持续招募外周中性粒细胞，导致心肌内急性中性粒细胞聚集。此外，这些心脏特化的中性粒细胞还能招募并激活促炎性巨噬细胞，从而加剧心肌CS。抑制中性粒细胞的这种自调控招募机制可显著减轻小鼠FM症状。 使用抗Ly6G抗体早期清除中性粒细胞，可减少单核细胞向心脏的浸润，抑制促炎性巨噬细胞分化，并阻止趋化因子CXCL1和CXCL2（相当于人IL-8）的上调，最终改善心肌坏死程度。此外，通过基因敲除肽基精氨酸脱亚氨酶4（PAD4）以阻断NETs形成，亦可在CVB3感染小鼠中减轻心肌炎症和坏死。 巨噬细胞是FM中最主要的浸润细胞，在心肌炎症中兼具清道夫、杀菌效应器和调节细胞的功能。抑制心脏巨噬细胞的积聚或其对其他炎症细胞的招募已被证明有助于急性心肌炎的管理。CCR2缺陷小鼠因无法有效招募巨噬细胞，表现出促炎因子IL-1和IL-4产生减少，而保护性因子IFN-γ和IL-10水平升高，炎症消退后其心功能亦明显改善。巨噬细胞分泌的趋化因子IL-8（在小鼠中对应为MIP-2）对中性粒细胞和淋巴细胞具有强效趋化作用。心肌炎小鼠体内MIP-2水平升高，而敲除其受体可减轻心肌炎严重程度。 在病毒性心肌炎背景下，CD4⁺ T细胞可活化并分化为Th1、Th2、Th17和调节性T细胞（Tregs）四个亚群。其中，Th1和Th17细胞通过释放IL-17、IL-21、TNF和IFN-γ等细胞因子加重疾病进展；而Th2和Tregs则具有保护作用。多项研究表明，CD4⁺ Th细胞亚群比例与病毒性心肌炎的发展密切相关。此外，CD8⁺细胞毒性T淋巴细胞（CTLs）通过特异性识别并清除病毒感染细胞，在抗病毒性心肌炎中发挥关键作用。 嗜酸性粒细胞性心肌炎（Eosinophilic Myocarditis, EM）是心肌炎的重要类型，以心肌嗜酸性粒细胞浸润为特征，常伴外周血嗜酸性粒细胞增多，但部分患者可无此表现，确诊需依赖EMB。EM通常表现为暴发性心肌炎，死亡率高。其病因尚未完全阐明，可能与感染、超敏反应、免疫紊乱及恶性肿瘤等相关。心肌损伤的终末效应细胞主要是嗜酸性粒细胞及其毒性颗粒，而其发病机制受T细胞调控。在小鼠模型中，同时敲除IL-17A和IFN-γ可导致Th2偏向的免疫状态，使其易患致死性嗜酸性粒细胞性心肌炎。 近年来，免疫检查点抑制剂（ICIs）相关性FM作为一种重要的ICI相关毒性日益受到关注。ICIs是一类靶向T细胞调控通路（如PD-1）的单克隆抗体，可增强T细胞对肿瘤细胞的杀伤能力，挽救患者生命。然而，这类药物引发的免疫失调也可能导致多器官炎症与功能障碍。FM是ICI治疗的严重不良反应之一。与病毒性心肌炎相比，ICI相关性心肌炎的发病机制尚不完全清楚，但现有研究表明T细胞介导的免疫反应在其发生发展中起核心作用。EMB分析显示，ICI心肌炎患者心脏存在明显的淋巴细胞浸润，支持T细胞免疫参与。人和动物研究均发现，在ICI相关性心肌炎患者心脏中，CD8⁺ T细胞浸润显著多于CD4⁺ T细胞。近期一项研究还发现，ICI心肌炎患者外周血中CD8⁺细胞毒性效应T细胞显著增加，这与PD-1缺陷小鼠心肌炎模型中外周血及心脏中效应性CD8⁺ T细胞的升高相一致。这些增殖性CD8⁺效应T细胞具有独特的转录特征，包括心肌趋向性趋化因子CCL5、CCL4和CCL4L2的上调。既往研究亦表明，在自身免疫性心肌炎小鼠心脏组织中，CCL3、CCL4、CCL5及其相应受体表达升高，提示这可能是T细胞浸润心肌的重要通路。 血管痉挛性心绞痛（Vasospastic Angina, VSA） 现已被视为心肌炎症的一种独特表现形式，其特征为静息状态下反复发作的心绞痛，可被短效硝酸酯类药物缓解，由冠状动脉痉挛所致。VSA的临床表现谱广泛，从无症状到心绞痛发作，甚至可进展为心肌梗死、心律失常和心脏骤停等严重心血管事件。尸检研究发现，VSA患者心肌中存在炎症细胞浸润，尤其是肥大细胞和嗜酸性粒细胞。近期研究进一步显示，VSA患者血浆及心肌组织中炎症细胞因子和趋化因子显著升高，提示存在心肌炎状态。与健康对照及急性心肌梗死患者相比，VSA患者体内IL-6、IL-12p70、IL-15、IL-13、IL-10、PD-L1、MIP-1α和MIP-1β水平均明显升高。 我们的观察发现，轻度心肌炎及FM可诱发冠状动脉痉挛，EMB显示心肌存在炎症细胞浸润，而冠状动脉造影则显示给予硝酸酯类药物后冠脉狭窄消失。此外，心肌炎相关VSA患者对糖皮质激素治疗反应良好，提示糖皮质激素及炎症失调在VSA发病中具有重要作用。 图4 暴发性心肌炎的诊断与治疗 发病机制：病原体、免疫检查点抑制剂类药物及过敏原可激活并募集免疫细胞至心肌，诱发细胞因子风暴。该细胞因子风暴损害心脏功能，导致心肌收缩障碍、心律失常，甚至多器官衰竭。患者临床症状缺乏特异性。诊断：暴发性心肌炎（FM）的诊断包括临床诊断、病理诊断和病因诊断。当患者具有典型病史及症状，并出现进行性加重的循环不稳定或致命性心律失常时，应立即启动FM诊断流程。以生命支持为基础的综合治疗方案：一旦确诊为FM，应立即启动全面、积极的医疗干预。该方案的核心理念是生命支持。当患者出现循环不稳定、呼吸衰竭或严重酸中毒时，应及时应用机械生命支持措施，包括主动脉内球囊反搏（IABP）、体外膜肺氧合（ECMO）、心脏起搏器、机械通气及连续性肾脏替代治疗（CRRT）等 暴发性心肌炎的救治与治疗策略 暴发性心肌炎（fulminant myocarditis, FM）具有高度致命性。然而，若患者能成功度过危重期，并在1个月内实现心脏功能完全恢复，通常预后良好。因此，如何有效应对由细胞因子风暴（cytokine storm, CS）主导的急性期，是FM治疗中最大的挑战。为此，我们开展了一项多中心研究，提出并建立了“以生命支持为基础的综合治疗方案”。该方案整合了以下三方面治疗：（i）机械生命支持，（ii）免疫调节治疗，以及（iii）抗病毒治疗。其核心治疗原则包括免疫调节、控制细胞因子风暴，并通过机械循环支持（mechanical circulatory support, MCS）装置（如主动脉内球囊反搏[IABP]和体外膜肺氧合[ECMO]）及其他生命支持设备（如呼吸机、血液透析机等）为受损的血流动力学提供支持（见图4）。 机械生命支持可辅助循环与呼吸功能，从而减轻心脏负荷。对FM患者及时应用IABP可有效提供循环支持，显著降低院内死亡率。通常，IABP可使收缩压升高20 mmHg以上，同时使心率下降20–30次/分钟。若IABP无法维持循环稳定，则推荐使用ECMO。ECMO可替代全身灌注，同时避免正性肌力药和血管活性药物可能带来的潜在心脏毒性。在COVID-19大流行期间，ECMO已成功挽救众多患者生命。然而，亦有报道指出ECMO本身可能诱发细胞因子风暴。目前尚不清楚该炎症反应是有害还是潜在有益，因此临床需警惕此并发症并给予必要干预。 除提供机械支持外，MCS还有助于减轻心肌炎症、恢复正常代谢功能、调控心室重构，这些对心脏结构与功能的恢复至关重要。机械通气在FM治疗中亦具重要作用，不仅能纠正低氧血症，还可处理成人急性呼吸窘迫综合征（ARDS），进一步减轻心脏负荷。根据病情需要，还可辅以临时心脏起搏器或连续性肾脏替代治疗（CRRT）。机械生命支持通过减轻器官负荷，为FM患者争取宝贵的恢复时间，凸显了及时处理心源性休克以防止组织损伤、器官衰竭乃至死亡的重要性。 在免疫调节方面，建议早期足量使用糖皮质激素（通常为每日甲泼尼龙200–400 mg，持续数日）和静脉注射免疫球蛋白（IVIG，每日20 g，持续3–5日）。糖皮质激素是强效的炎症调节剂，可通过抑制急性炎症反应中介质的产生及下游信号通路发挥抗炎作用。具体而言，糖皮质激素可阻断Toll样受体（TLR）信号通路下游的转录因子，并诱导表达TLR信号抑制因子的基因。此外，糖皮质激素可改变巨噬细胞的线粒体代谢，促进抗炎、抗病毒及抗菌代谢物衣康酸（itaconate）的生成。尽管早期担忧糖皮质激素可能促进病毒复制，但研究表明其在病毒性FM小鼠模型中可降低死亡率并减少组织病毒载量。在经心内膜活检（EMB）确诊为淋巴细胞性心肌炎的患者中，无论病毒状态如何，糖皮质激素均显示出潜在治疗获益。我们近期研究还发现，糖皮质激素可通过增加环氧二十碳三烯酸（EETs）促进干扰素-γ（IFN-γ）生成，从而发挥抗病毒作用。多项临床研究亦支持糖皮质激素在控制细胞因子风暴及促进心功能恢复方面的疗效。 在儿童人群中，IVIG最初用于急性心肌炎的治疗。其作用机制包括中和促炎细胞因子、调节免疫应答，并通过IVIG的Fc片段促进巨噬细胞向M2型极化。此外，IVIG可抑制树突状细胞（DC）的抗原提呈功能，并在FM大鼠模型中改善预后。高剂量IVIG已被证实可提高FM患者的左心室射血分数。一项多中心研究显示，在急性心肌炎患者中使用高剂量IVIG（1–2 g/kg，连续数日）可改善临床结局，包括降低炎症细胞因子水平、改善心脏收缩功能及降低死亡率。 相反，不建议在FM治疗中使用针对淋巴细胞的纯免疫抑制剂或细胞毒药物（如硫唑嘌呤、环孢素）。我们在FM小鼠模型中的研究显示，环孢素未能改善心肌炎小鼠的生存率。此外，“心肌炎治疗试验”亦证实，细胞毒药物未能提高FM患者的生存率。 “以生命支持为基础的综合治疗方案”的另一重要组成部分是抗病毒治疗。在我们的研究中，奥司他韦被用作抗病毒药物，无论患者病毒检测结果如何，均显著改善了FM患者的治疗结局。奥司他韦的疗效部分归因于其对甲型和乙型流感病毒的抗病毒活性，以及作为神经氨酸酶抑制剂的作用。多种病因所致的心肌炎可导致受损心肌组织释放神经氨酸酶，引起血浆N-乙酰神经氨酸水平升高，进而加重心肌损伤。奥司他韦可保护心脏及全身免受神经氨酸酶介导的酶解损伤，这解释了其在病毒阴性FM患者中的治疗效果。鉴于病毒感染被认为是众多诱因中引发FM的主要因素之一，一旦明确病原体，应考虑使用针对性抗病毒药物。 病毒性肺炎相关急性呼吸窘迫综合征（ARDS） 病毒性肺炎相关ARDS中细胞因子风暴的发病机制：ARDS是一种起病急骤、以肺部炎症和损伤为特征的严重临床综合征，导致氧合功能障碍。根据病因不同，ARDS可分为肺外源性和肺内源性两类。肺外源性ARDS通常由脓毒症或创伤等全身性疾病间接累及肺部所致，而肺内源性ARDS则由肺炎或误吸等直接肺损伤引起。ARDS常并发心源性休克，某些病毒性肺炎可触发强烈的免疫反应，加重ARDS病情。 冠状病毒病，尤其是COVID-19和SARS，以其诱发过度免疫反应的能力而著称。同样，曾引发大流行的流感病毒（如H1N1和H5N1亚型）也可引发类似反应。因此，有效调控此类免疫反应对于减轻病毒性肺炎所致ARDS的严重后果至关重要。冠状病毒分为α、β、γ、δ四类，其中COVID-19、MERS和SARS均属于β属。冠状病毒肺炎可导致不同程度的重症肺炎，甚至进展为ARDS。对COVID-19死亡患者的尸检报告证实存在过度活跃的免疫反应及细胞因子水平显著升高，提示其发生了类似于SARS和MERS中的细胞因子风暴。 细胞因子风暴是由病毒触发的免疫反应（见图5）。多种细胞因子的协同作用导致持续的自我强化与放大，最终引发机体对自身组织的攻击，造成显著的组织与细胞损伤，甚至发展为多器官功能障碍综合征。因此，在ARDS晚期阶段，病毒载量仅是影响疾病进展的多个关键因素之一，而细胞因子风暴所诱导的免疫激活会加剧全身器官损伤。及时干预以抑制细胞因子风暴，是防止疾病从轻中度向重度恶化的关键。 肺炎中细胞因子的过度产生可导致显著的病理改变（见表3）。在肺炎相关细胞因子风暴中，JAK信号通路在细胞内信号转导中起关键作用。不同细胞因子受体与特定JAK激酶相偶联，提示可通过靶向抑制特定JAK功能，同时保留其他JAK通路的正常活动。IL-2/IL-2R/JAK（JAK1和JAK3）/STAT5信号通路对NK细胞、CD8⁺ T淋巴细胞、CD4⁺ T淋巴细胞等免疫细胞的增殖与分化至关重要。IFN-γ在此过程中所起的作用，与急性移植物抗宿主病（aGVHD）及CAR-T细胞治疗相关细胞因子释放综合征（CRS）中观察到的类似。 细胞因子风暴是重症流感相关死亡的重要驱动因素。流感病毒感染以易致肺损伤相关死亡而闻名，尤其在大流行期间，死亡率可显著升高。尽管流感病毒感染的预后受病毒载量影响，但宿主对病毒的炎症反应与流感所致肺损伤的发生密切相关。 流感病毒首先通过内吞作用侵入上呼吸道上皮细胞。随着感染进展，可累及下呼吸道。病毒特异性靶向上皮细胞、内皮细胞及肺泡巨噬细胞，诱导初始细胞因子释放，以清除病毒。这一早期细胞因子反应旨在促进病毒清除，随后激活适应性免疫系统，引发二次细胞因子反应。这种被称为细胞因子风暴的过度免疫反应，在流感病毒感染（尤其在严重暴发期间）所致高死亡率中起关键作用。该免疫过度激活可造成显著的免疫病理损伤，导致严重并发症并恶化整体预后。在重症病例中，细胞因子风暴可诱发ARDS。流感病毒性肺炎中由细胞因子风暴引起的典型肺泡病变包括毛细血管血栓形成、局灶性坏死、肺泡壁充血、炎性细胞浸润、透明膜形成及肺水肿。这些改变共同体现了其对肺部造成的深刻免疫病理效应。 重症流行性肺炎还可导致小血管血栓形成、出血及弥漫性肺泡损伤，提示存在凝血功能障碍。已有证据表明，凝血病可通过诱导细胞因子风暴增强免疫反应，表现为肺内皮细胞激活、弥散性血管内凝血、血管渗漏及肺微栓塞。此外，严重的细胞因子风暴可导致多器官功能障碍综合征、全身性炎症，甚至死亡。 图5 病毒性肺炎相关的细胞因子风暴。病毒感染与侵入可触发局部免疫反应，受感染的巨噬细胞及免疫细胞活化后释放促炎细胞因子和白细胞介素，从而在重症病毒性肺炎中引发细胞因子释放综合征 表3 病毒性肺炎中的CS 图6 病毒性肺炎的治疗体系。抗病毒药物应尽早使用，而抗炎药物的最佳使用时机是在炎症反应最为显著时。此外，尚有若干策略用于疾病的监测与评估，包括生命体征、肾损伤、体外生命支持及影像学检查 细胞因子在介导免疫系统内细胞间通讯中至关重要，对于协调机体高效防御感染性病原体具有关键作用。病毒RNA可通过MAVS和NLR通路激活炎症小体，从而诱导IL-1β和IL-18的释放。在适应性免疫应答阶段，多种T细胞亚群及2型固有淋巴细胞被激活并受到调控。这些免疫反应共同促进病毒清除。然而，过度的免疫应答可导致促炎细胞因子大量产生，引发失控的细胞因子风暴（cytokine storm, CS）、全身性炎症、器官功能障碍，甚至致命后果。 在H1N1、H3N2和H7N9病毒感染者中，过量的IL-1β已被证实会加重病情并导致严重结局。靶向抗IL-1β抗体治疗在H1N1或H3N2感染的早期和晚期均显示出减轻肺部炎症、提高生存率的效果。在H7N9病毒感染模型中，NLRP3基因敲除（NLRP3⁻/⁻）和caspase-1基因敲除（caspase-1⁻/⁻）小鼠较野生型小鼠具有更高的存活率，这归因于其体内IL-1β水平较低；caspase-1缺失可减少H7N9感染期间促炎细胞向肺部的募集。此外，凋亡相关斑点样蛋白（ASC）敲除（ASC⁻/⁻）和IL-1R1基因敲除（IL-1R1⁻/⁻）小鼠在H7N9感染后亦表现出肺部炎症减轻和生存率提高。在流感病毒诱发的细胞因子风暴中，IL-1β和IL-18对TNF和IL-6的产生具有调控作用。H3N2感染可上调可溶性IL-6受体（sIL-6R）的表达，而流感病毒感染过程中IL-6的表达依赖于sIL-6R。流感病毒激活的γδ T细胞产生的IL-17可加剧病毒感染期间的炎症反应。2009年H1N1重症病例中，Th17细胞介导的高细胞因子血症被确认为早期宿主反应特征。在缺乏IL-17RA的小鼠感染流感病毒后，观察到中性粒细胞迁移减少、炎症轻微、肺实质结构得以保留，且发病率和死亡率显著降低。 病毒性肺炎相关急性呼吸窘迫综合征（ARDS）中细胞因子风暴的预防与治疗：病毒性肺炎的治疗策略是综合性的（见图6）。糖皮质激素在SARS和MERS中的作用已得到广泛研究，主要用于抑制细胞因子风暴症状并改善ARDS。然而，Russel等人的综述指出，糖皮质激素治疗并未改善患者的90天死亡率。个体间免疫系统存在明显异质性，免疫细胞的基因表达亦存在显著差异，这些差异导致个体对免疫相关疾病的易感性大不相同。研究发现，不同人群（如中非、西欧和东亚人群）在感染SARS-CoV-2后，单核细胞和干扰素相关免疫细胞的早期反应存在差异。受环境、遗传及进化选择压力影响，这些人群产生了不同的免疫应答，可在一定程度上解释不同种族对SARS-CoV-2易感性的遗传与免疫学机制。此外，细胞因子风暴的性别易感性亦有报道，这种差异主要源于性激素对免疫系统的调节作用。睾酮和雌激素水平影响两种关键免疫信号通路——抗病毒I型干扰素（IFN-I）与促炎信号（如TNF）之间的平衡。单核细胞对睾酮的促炎反应增强，可部分解释重症男性患者更易发生细胞因子风暴的现象。 在合并慢性阻塞性肺疾病或哮喘的COVID-19病毒性肺炎患者中，使用糖皮质激素获益更多。地塞米松具有广泛的免疫抑制作用，可通过抑制SARS-CoV-2诱导的外周血单个核细胞体外细胞因子表达，提高COVID-19患者的生存率。另一项针对住院患者的临床试验表明，地塞米松可降低接受有创机械通气或仅需吸氧的COVID-19患者的28天死亡率。总体而言，以地塞米松为基础的联合治疗在COVID-19中取得了更佳的疗效。IL-6水平和CD8⁺ T细胞计数可作为评估COVID-19患者风险及预测死亡率的可靠预后标志物。托珠单抗（tocilizumab）是一种重组人IL-6单克隆抗体，能有效抑制IL-6信号传导并调节炎症反应。作为IL-6受体阻断剂，托珠单抗在需要器官支持的重症COVID-19患者中显示出积极疗效。尽管有研究指出，在未使用机械通气的情况下，托珠单抗虽可降低进展至机械通气或死亡的复合终点发生率，但未能改善总体生存率；另有研究发现，托珠单抗联合全身性糖皮质激素可改善住院COVID-19患者的生存率及其他临床结局。 JAK2抑制剂fedratinib被提出可用于抑制Th17细胞因子。JAK2通过STAT3介导Th17细胞中IL-6和IL-23的信号传导；而JAK1和酪氨酸激酶2（TYK2）则通过STAT1和STAT2发挥作用，后者对抗病毒免疫功能至关重要。目前，fedratinib已获美国FDA批准用于依赖JAK2通路的骨髓增殖性肿瘤治疗。在2009年H1N1流感大流行期间，一项前瞻性队列研究探讨了恢复期血浆疗法在H1N1肺炎患者中的效果，结果显示治疗组的病毒载量、IL-6、IL-10和TNF等细胞因子水平显著下降，且未记录到血浆治疗相关不良事件。然而，在COVID-19患者中，高滴度恢复期血浆未能改善生存率。 全身炎症反应综合征（SIRS） SIRS中细胞因子风暴的发病机制与机制 自1991年以来，脓毒症通常被定义为机体对微生物感染所引发的全身性炎症反应，其诊断标准包括至少出现以下两项表现：呼吸急促、心动过速、发热或低体温、白细胞增多或减少、中性粒细胞减少。该定义强调了机体过度炎症反应在脓毒症发病中的核心作用。然而需注意的是，SIRS的临床表现可能无法准确反映危重患者脓毒症的复杂性。2016年发布的脓毒症3.0定义强调，脓毒症是由感染引发的宿主反应失调所致的危及生命的器官功能障碍。这一更新突出了感染后免疫失衡作为脓毒症主要驱动因素的重要性，可导致严重器官损伤乃至死亡。尽管传统上依赖SIRS临床表现进行诊断的方法已被摒弃，但细胞因子风暴和免疫失调在脓毒症发病机制中的核心地位依然不可动摇。 普遍认为，革兰氏阴性菌内毒素脂多糖（LPS）通过识别病原体相关分子模式（PAMPs）或损伤相关分子模式（DAMPs），激活以单核/巨噬细胞为主的免疫细胞，大量释放TNF。脓毒症的传统进展过程涉及一系列炎症介质级联反应，导致失控性炎症、免疫功能障碍、代谢亢进及多器官功能损害。该过程由TNF启动，通过其下游受体TNFR1激活炎症反应，并与IL-6等其他炎症因子协同作用，借助炎症介质的自动放大效应迅速放大级联反应，最终诱发SIRS。在炎症状态下，IL-6可上调内皮细胞上的C5a受体表达，增强其对C5a的敏感性，进而增加血管通透性。此外，IL-6已被证实可诱导心肌功能障碍。因此，IL-6的多重效应共同促成组织缺氧、低血压、心肌抑制、弥散性血管内凝血（DIC）及多器官功能障碍，这些均为SIRS和感染性休克的典型特征。IL-1和TNF大量释放所引发的细胞因子风暴，可通过上调一氧化氮合成、抑制心肌细胞收缩、促进免疫细胞黏附与活化、激活外源性凝血通路等机制，导致心肌抑制、血管扩张、组织损伤乃至死亡。 SIRS中细胞因子风暴的预防、抢救与治疗策略 识别SIRS高危人群对于有效预防和治疗至关重要。尤其对于老年人、营养不良者、患有基础疾病或免疫功能低下者，应迅速评估感染部位及潜在病原体。此外，对重症感染患者，建议及时进行细胞因子筛查。 感染控制主要包括病原微生物鉴定、抗感染治疗及感染源清除。当前快速检测技术包括肺炎链球菌尿抗原检测，以及G试验、GM试验等多种细菌检测平台。真菌检测方法涵盖抗原与核酸检测，以及实时荧光定量PCR（Real-time PCR）。二代测序技术的显著进步使其在临床广泛应用，可检测多种病原体并降低假阴性率，已成为病原诊断的重要工具。抗菌治疗应在诊断后1小时内启动，抗生素应在4小时内给予。建议在开始抗生素治疗前采集病原学标本。对于病因明确的SIRS患者，单用抗生素治疗可能效果有限，需结合局部感染灶处理等及时干预措施。 抑制细胞因子风暴是脓毒症预防与阻断的关键策略。对疑似脓毒症且出现细胞因子风暴征象的患者，应检测细胞因子水平以评估SIRS严重程度。现有研究表明，多种细胞因子参与脓毒症相关的细胞因子风暴。SIRS与代偿性抗炎反应综合征（CARS）涉及的主要因子包括TNF、IL-1、IL-6、IL-12、巨噬细胞移动抑制因子（MIF）、sCD74、高迁移率族蛋白B1（HMGB-1）等促炎因子，以及IL-4、IL-10、IL-35、IL-37、TGF-β、IL-13等抗炎因子。证据表明，当促炎因子水平显著升高或炎症反应失衡时，应启动炎症管理。因此，对脓毒症高风险患者，建议定期监测细胞因子水平，以便及时识别疑似脓毒症个体。 调节性T细胞（Tregs）对维持免疫耐受至关重要，其机制包括抑制体内T细胞活化与增殖、产生IL-10和TGF-β等抗炎因子，以及通过激活TNFR2受体促进Treg细胞增殖。这些机制共同维持免疫稳态、清除病原体并防止免疫超载。目前针对TNF、IL-1及抗内毒素LPS抗体等炎症介质的特异性抗体研究显示，其通过抑制促炎细胞因子可缓解脓毒症。 当感染患者出现细胞因子水平显著升高或炎症失衡时，应及时干预以调节炎症，恢复体内稳定协调的炎症反应。早期使用糖皮质激素可有效抑制脓毒症患者炎症细胞因子的分泌与释放。然而，在缺乏可靠SIRS检测手段的情况下，准确判断糖皮质激素启动时机仍具挑战。此外，一种非甾体抗炎药乌司他丁（ulinastatin）可抑制溶酶体酶释放、抑制心肌抑制因子生成、清除氧自由基并抑制细胞因子释放。在细胞因子升高的初期，小剂量乌司他丁可能对细胞因子产生调节作用；而在细胞因子失调状态下，促炎细胞与抗炎细胞因子之间的平衡被破坏，导致器官功能受损。此时，大剂量乌司他丁可有效抑制脓毒症相关指标的进展。 图7 与噬血细胞性淋巴组织细胞增生症（HLH）相关的细胞因子释放综合征（CRS）的机制及临床表现 当细胞毒性T细胞或自然杀伤（NK）细胞识别靶细胞后，会将预先形成的含穿孔素的溶细胞囊泡极化至免疫突触，促进穿孔素释放，形成孔道并将细胞毒性蛋白递送入靶细胞内。在原发性HLH（pHLH）中，影响穿孔素介导细胞溶解功能的基因突变会损害溶细胞通路，导致细胞毒性T/NK细胞与靶细胞之间持续相互作用。这种延长的接触促使炎症细胞因子（如IFN-γ）大量产生，进而过度激活抗原呈递细胞（APCs），引发高细胞因子血症。在继发性HLH（sHLH）中，抗原呈递细胞可被来自恶性肿瘤或病毒的病原体相关分子模式（PAMPs）或损伤相关分子模式（DAMPs）激活，导致多器官功能障碍，包括血管内皮、中枢神经系统、脾脏、肝脏及骨髓的损伤 噬血细胞性淋巴组织细胞增生症（HLH） HLH的发病机制 噬血细胞性淋巴组织细胞增生症（HLH）是一种罕见且可能危及生命的高炎症反应综合征，其特征是细胞毒性T淋巴细胞、自然杀伤（NK）细胞和巨噬细胞的失调性活化，引发一系列高细胞因子血症，并导致免疫介导的多器官系统损伤（图7）。根据病因不同，HLH可分为原发性和继发性两类。 原发性HLH通常具有家族史和/或遗传异常，主要在儿童期发病。原发性HLH（pHLH）与PRF1、UNC13D、Syntaxin-11、STXBP2和UNC18B等基因异常相关，而SH2D1A/SAP和BIRC4基因突变亦可导致pHLH。这些基因参与调控细胞毒性T淋巴细胞（CTLs）和NK细胞中穿孔素依赖性的颗粒酶胞吐、转运及装载过程。因此，原发性HLH的发病机制以NK细胞和细胞毒性淋巴细胞功能减弱或缺失所导致的过度免疫激活为特征。多种免疫细胞持续活化，不断分泌干扰素-γ（IFN-γ）、肿瘤坏死因子（TNF）、白细胞介素-1β（IL-1β）、IL-2、IL-6、IL-12、IL-16和IL-18等细胞因子和趋化因子，从而引发严重的细胞因子风暴。穿孔素缺陷小鼠模型已证实，CD8⁺ T细胞分泌的IFN-γ升高在疾病发生中起关键作用。Syntaxin-11缺陷小鼠模型则表明，T细胞耗竭是决定HLH严重程度的重要因素。 近年来的研究进展表明，目前已发现约30个与HLH相关的基因，主要分为三类：家族性HLH（FHL）家族、免疫缺陷综合征类以及EB病毒（EBV）驱动型（见表4）。此外，HLH已不再被视为单纯的隐性遗传病，而是可表现为隐性或显性遗传模式。感染EBV的个体可能存在固有免疫缺陷，不仅易患HLH，还增加发生EBV相关淋巴瘤的风险。 传统上，年龄被用作区分原发性和继发性HLH的依据。然而，越来越多在青少年和成人中确诊的遗传性病例挑战了这一观点。目前国内外正积极开展关于基因突变与成人HLH之间关联的研究，但尚无明确理论解释原发性HLH为何可在成年期发病。部分学者认为，成人迟发型原发性HLH可能与突变位点的具体位置、突变类型以及是否存在诱发因素有关。例如，错义突变和剪接位点突变可能在较晚年龄表现，而复合杂合突变通常比纯合杂合突变发病更晚。此外，某些亚效等位基因通常处于静息状态，但在感染等外界刺激下可被激活，从而诱发疾病。 继发性或获得性HLH（sHLH）由感染、恶性肿瘤、风湿免疫性疾病、异基因造血干细胞移植（allo-HSCT）、药物超敏反应或其他基础疾病等外部因素触发。其确切发病机制尚不明确，但可能涉及感染或自身免疫刺激引起的持续性Toll样受体（TLR）激活。EBV是最常与HLH相关的病原体。慢性活动性EBV感染（CAEBV）在东亚地区尤为常见。既往研究显示，CAEBV与HLA-A26（一种在东亚人群中常见的遗传标志物）显著相关。在中国一项涵盖31个地区的1445例HLH病例研究中，EBV被确认为44.01%病例的主要病因，成为HLH最常见的致病因素。EBV诱发的HLH在携带家族性HLH或原发性免疫缺陷相关基因突变（如X连锁淋巴增殖综合征1型和2型）的儿童和青少年中更为常见。在成人中，EBV相关HLH主要由免疫抑制导致病毒再激活所引起。既往认为CAEBV通过系统性炎症及EBV感染的T或NK细胞克隆性扩增诱导HLH等淋巴细胞细胞毒效应；然而，Wang等近期研究发现，在CAEBV患者中，EBV可感染造血系统中的多种细胞，包括淋系和髓系谱系细胞，甚至造血干细胞，提示CAEBV可能源于造血干细胞感染。我们先前的研究也表明，在未接受免疫抑制治疗的EBV阳性T/NK细胞增殖性疾病患者中，淋巴细胞细胞毒功能障碍与基因突变密切相关，且携带遗传缺陷的患者临床预后明显较差。 继发性HLH已被证实与异基因或自体造血干细胞移植后的移植物抗宿主病（GVHD）相关。此类患者一旦确诊，死亡率显著升高，凸显了及时识别和控制过度炎症的重要性。有证据表明，铁蛋白水平与GVHD关联较弱，而更可能反映HLH的存在。移植后铁蛋白升高可能提示继发性HLH的发生，因此可作为鉴别sHLH/巨噬细胞活化综合征（MAS）的潜在生物标志物。建议对疑似HLH患者首先检测血清铁蛋白水平；在成人和儿童中，若血清铁蛋白<500 μg/L，可作为排除HLH的阴性指标。近期研究发现，在allo-HSCT后发生的继发性sHLH/MAS患者中，多种细胞因子和趋化因子水平显著升高，提示GVHD中的同种异体反应状态可能促进sHLH/MAS的发展。此外，接受CD22 CAR-T细胞治疗的患者CAR-T细胞相关HLH（CAR HLH）发生率较高，该病症可视为一种细胞因子释放综合征（CRS），符合HLH作为T细胞介导的炎症过程的病理生理机制，且与HLH相关的关键细胞因子高度一致。在CAR HLH患者中，IFN-γ、IL-6、IL-1β、IL-18、IL-18结合蛋白（IL-18bp）、IL-8、MIP-1α、CXCL9和CXCL10等HLH相关细胞因子和趋化因子水平均持续显著升高；相比之下，严重CAR-T相关CRS患者的细胞因子虽可达相似峰值，但呈一过性并迅速下降，提示更严重的CRS可能与CAR HLH相关。近期研究还构建了一种穿孔素缺陷纯合小鼠模型，发现抗原非依赖性的CAR-T细胞扩增与HLH样毒性相关；穿孔素缺陷CAR-T细胞的扩增同时伴随野生型T细胞的扩增，提示T细胞驱动的扩增可能引发继发性炎症反应。对于HSCT或CAR-T细胞治疗后sHLH/MAS的识别，铁蛋白等常规筛查指标易于获取。 HLH的识别、监测与治疗策略 HLH是一种可能危及生命的全身性高炎症综合征，早期识别和及时干预对预防器官衰竭、降低死亡率至关重要。根据欧洲抗风湿病联盟/美国风湿病学会（EULAR/ACR）指南，当患者在适当临床背景下出现以下无法解释或显著异常的临床和实验室表现（尤其是多项同时存在）时，应高度怀疑HLH：持续发热、铁蛋白升高及其他炎症或组织损伤标志物（如C反应蛋白、乳酸脱氢酶）升高；血红蛋白、血小板或白细胞（中性粒细胞和淋巴细胞）不适当减少；肝功能异常（ALT、AST、胆红素升高）；凝血功能障碍（如纤维蛋白原降低、PT/INR或D-二聚体升高）；脾肿大；以及中枢神经系统受累。诊断评估应包括铁蛋白、纤维蛋白原、NK细胞活性、IL-2受体α（CD25）及其他炎症生物标志物检测。对于疑似HLH患者，应根据临床表现、年龄和实验室结果审慎考虑是否进行基因检测，因这些因素显著影响诊疗决策。 早期识别高危患者至关重要。目前已开发多种基于血清标志物和临床特征的评分系统及预测模型，用于评估HLH的严重程度和预后。李潇等确定总胆固醇≤3.11 mmol/L和尿素氮（BUN）≥7.14 mmol/L为HLH的两个关键不良预后因素。潘华等建立了用于识别疾病进展高风险儿童患者的预后评分系统，有助于判断是否需启动包括allo-HSCT在内的二线治疗。Zoref-Lorenz等研究表明，优化的HLH炎症（OHI）指数联合可溶性CD25（>3900 U/mL）和铁蛋白（>1000 ng/mL）升高，可有效预测血液系统恶性肿瘤相关HLH的不良结局。另有研究提示，诱导治疗后铁蛋白/血小板比值可可靠反映成人HLH患者的治疗反应。程等建立了基于治疗前白蛋白和胆红素水平的白蛋白-胆红素（ALBI）评分及分级系统，其中ALBI 3级是30天死亡率和总生存期的独立显著预测因子，提示更高死亡风险。张等提出一种早期预后模型，整合深部器官出血、初始诱导治疗反应及诱导后8周血清钙水平等因素，有助于识别该时间段内死亡风险升高的患者。崔婷婷等开发了一种列线图模型，整合年龄、EBV-DNA载量、BUN、sCD25和降钙素原（PCT）等指标，用于预测诱导治疗期间的高死亡风险。另一项基于机器学习的研究发现，低总胆固醇、高尿素氮和胆红素、以及凝血酶时间延长与早期死亡显著相关，尤其在儿童HLH患者中。 HLH的管理首先聚焦于控制过度炎症反应以遏制疾病进展，随后针对潜在免疫缺陷及原发病进行干预，以预防复发。HLH-94和HLH-2004方案是目前最常用的初始治疗方案。HLH-2004方案在诱导阶段加入环孢素A以增强免疫抑制，但早期临床研究未显示其在此阶段具有显著临床优势，因此多数中心仍沿用HLH-94方案。对于原发性HLH患者，allo-HSCT是唯一治愈手段；若患者暂不符合allo-HSCT条件，则需维持治疗以防复发。HLH-94方案推荐依托泊苷联合地塞米松进行维持治疗，并根据患者耐受性调整强度，以在控制疾病的同时尽量减少毒性。继发性HLH更为复杂，常需个体化治疗策略，可能偏离HLH-94/2004方案。例如，CAR-T细胞治疗相关免疫效应细胞噬血综合征首选糖皮质激素作为一线免疫抑制治疗，但长期使用可能损害CAR-T细胞功能。难治性或复发性HLH需及时启动挽救治疗，其方案可能不同于初始诱导方案；复发病例也可重复原方案治疗，但目前医学界对最佳挽救方案尚无共识。DEP方案（脂质体阿霉素、依托泊苷和甲泼尼龙联合，可加或不加门冬酰胺酶）在成人难治性HLH患者中显示出显著疗效。 近年来，多种靶向治疗药物相继涌现。Emapalumab于2018年获美国FDA批准，是目前唯一被批准用于儿童（包括新生儿）及成人难治性或复发性原发性HLH的药物。其他有前景的药物包括JAK1/2抑制剂芦可替尼、CD52单抗阿仑单抗、IL-6抑制剂、IL-1受体拮抗剂阿那白滞素、IL-18抑制剂及TNF抑制剂。此外，针对XLP1、FHL2和FHL3相关缺陷基因的基因治疗策略在临床前小鼠模型中已取得令人鼓舞的结果，为未来根治性治疗提供了潜在方向。 表4 与 HLH 相关的基因突变 与CAR-T疗法相关的细胞因子释放综合征（CRS） CAR-T疗法相关CRS的发病机制：CAR-T细胞相关的CRS是一种全身性综合征，其特征为免疫效应细胞的过度活化以及多种促炎细胞因子的大量释放。该综合征所呈现的细胞因子升高谱型与噬血细胞性淋巴组织细胞增多症（HLH）高度相似，其中白细胞介素-6（IL-6）、干扰素-γ（IFN-γ）和白细胞介素-1（IL-1）发挥关键作用。CAR-T是一种新型的肿瘤免疫治疗方法，能够绕过宿主的免疫耐受机制，在主要组织相容性复合体（MHC）限制之外选择性靶向肿瘤细胞。此外，CAR-T还具有靶向性强、广谱杀伤肿瘤细胞以及疗效持久等显著优势，因此已在多种血液系统恶性肿瘤的临床治疗中取得良好效果。 然而，CRS和免疫效应细胞相关神经毒性综合征（ICANS）已成为限制CAR-T细胞疗法在癌症治疗中更广泛应用的重要障碍。这两种并发症均以免疫系统过度激活、血清细胞因子及促炎分子水平升高为特征，且与CAR-T细胞的扩增密切相关。重度CRS和ICANS对患者健康构成严重威胁。 研究表明，髓系来源的巨噬细胞在CRS的发病机制中起核心作用。CRS相关毒性的病理生理机制可能主要围绕巨噬细胞展开，其特点包括：CAR-T细胞在肿瘤微环境中通过CD40L-CD40相互作用初始激活巨噬细胞；CRS期间释放关键细胞因子（如IL-6、IL-1和IFN-γ）；以及巨噬细胞内儿茶酚胺自我放大环路的参与。值得注意的是，IL-6及其下游效应分子在CRS临床症状的表现中至关重要。IL-6主要由活化的T细胞合成，在CRS背景下，血管内皮细胞及单核/巨噬细胞谱系亦可贡献IL-6的产生。升高的IL-6水平与血管通透性增加、补体激活、弥散性血管内凝血（DIC）及心肌功能障碍密切相关。 近期研究强调了诱导型一氧化氮合酶（iNOS）在CRS发病中的作用——该酶由M1型巨噬细胞表达，属于促炎因子。IL-1β已被证实可刺激iNOS的表达与合成。此外，粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）在炎症网络中也扮演重要角色，主要来源于CAR-T细胞；其在神经元细胞中的高表达与神经毒性症状的发生相关。IFN刺激或与病原体共刺激可触发巨噬细胞活化，导致铁蛋白释放增加，进而引发重度CRS。研究指出，在CRS过程中，CAR-T细胞表面的CD40L与单核-巨噬细胞谱系上的CD40相互作用会加剧综合征的严重程度。巨噬细胞可通过激活肾上腺素能受体响应并分泌儿茶酚胺，从而在其内部促进IL-2、TNF、IFN-γ和MIP-1α等细胞因子的产生，这一现象被称为儿茶酚胺自分泌环路，可进一步加剧CRS相关的炎症损伤。 CAR-T疗法相关CRS的识别、监测与治疗策略：CRS严重程度与患者生存率密切相关。重度CRS显著增加致残率和死亡率，影响临床管理进程。目前CRS的分级标准通常依据美国移植与细胞治疗学会（ASTCT）制定的指南，将CRS严重程度分为1至4级，其中3级及以上定义为重度CRS。准确分级对于及时识别和管理CRS至关重要，有助于改善患者预后。然而，预测CRS风险、尤其是早期识别重度病例的能力，仍是优化治疗策略的关键需求。 多项研究致力于探索识别和监测高危CRS患者的方法，以便在严重症状出现前进行干预，从而减轻CRS严重程度并降低死亡率。这些预测模型通常整合输注前实验室指标和/或给药后血清细胞因子或其他免疫蛋白水平，包括但不限于中性粒细胞绝对计数、血红蛋白、C反应蛋白（CRP）、碱性磷酸酶（ALP）、脑钠肽（BNP）、活化部分凝血活酶时间（APTT）、降钙素原（PCT）和铁蛋白。此外，细胞因子谱如IFN-γ、可溶性IL-2受体、IL-4、IL-6、IL-8、IL-10、IL-15、单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）、TNFRp55、CX3CL1、颗粒酶B（GZMB）、血小板源性生长因子AA（PDGFAA）等也被广泛应用。另有研究利用输注后24–48小时内ST2、血管生成素-2（Ang-2）、中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）水平，以及血管细胞黏附分子-1（sVCAM-1）或细胞间黏附分子-1（sICAM-1）的可溶性形式的早期变化，用于早期识别重度CRS患者。 鉴于内皮细胞活化在CRS发病机制中的关键作用，内皮激活与应激指数（EASIX）评分——整合基线血肌酐、乳酸脱氢酶和血小板水平——及其改良公式已被用于重度CRS风险分层。需要指出的是，目前尚缺乏针对不同血液系统恶性肿瘤患者统一的CRS识别与监测标准体系。因此，对接受CAR-T细胞治疗的高危CRS患者进行严密监测和病情评估至关重要，重点关注多种血清生物标志物或细胞因子的变化。 已有多种策略被提出用于预防CRS，例如优化给药方案、构建毒性更低的嵌合抗原受体（CAR）结构、引入可逆性开关等，但这些方法尚需进一步研究方可应用于临床。目前主流干预手段仍以药物治疗为主。通过使用托珠单抗（一种IL-6受体拮抗剂）阻断IL-6受体，或通过单核细胞清除，可有效预防CRS。尽管最初对托珠单抗是否增加ICANS风险存在不确定性，但现有研究表明，接受多剂托珠单抗的患者发生低级别和高级别ICANS的风险均高于接受较少剂量者。相比之下，IL-1受体拮抗剂阿那白滞素（anakinra）在动物模型中已显示出预防CRS及神经毒性的有效性。 早期给予托珠单抗及及时使用糖皮质激素对管理重度CRS（sCRS）至关重要。研究显示，在儿童B细胞急性淋巴细胞白血病患者接受CTL019治疗时，采用风险适应性预防性托珠单抗可有效防止4级CRS的发生，且不影响CTL019的抗肿瘤疗效与安全性。当前研究共识推荐采用阶梯式治疗策略：当患者出现sCRS症状时，初始治疗通常包括托珠单抗联合糖皮质激素。具体而言，托珠单抗以8mg/kg静脉输注（最大单次剂量800mg），1–2次给药，24小时内不超过3次，总剂量最多4次。同时，地塞米松以10mg静脉输注，每6小时一次，疗程1–3天；或采用甲泼尼龙1000mg静脉输注，每日一次，连续3天后逐渐减量。然而，糖皮质激素的最佳剂量与给药时机尚未明确。 若甲泼尼龙无效，部分医疗中心已尝试使用抗IL-6抗体司妥昔单抗（siltuximab）或IL-1受体拮抗剂阿那白滞素治疗CRS。动物实验表明，阿那白滞素可在不损害CAR-T细胞疗效的前提下缓解CRS症状；临床报告亦提示其对糖皮质激素难治性CRS具有控制作用。其他针对糖皮质激素难治性重度CRS的治疗选择还包括JAK通路抑制剂、GM-CSF抑制剂、TNF阻断剂、酪氨酸激酶抑制剂、mTOR抑制剂、血液滤过、血浆置换、机械通气及外科干预等。在多器官功能障碍情况下，持续性静脉-静脉血液滤过可有效清除多余液体和炎症介质，稳定内环境，促进受损器官恢复。上述疗法的有效性仍需更多大规模临床试验加以验证。 尽管当前CRS防治手段已取得进展，但为进一步提升策略的安全性与有效性，仍需开展深入研究与临床试验。 图8 CAR-T与移植物抗宿主病（GVHD）相关细胞因子释放综合征（CRS）的机制及临床表现 CAR-T：CAR-T细胞输注后迁移至肿瘤部位，通过识别靶抗原被激活，在局部增殖并分泌IL-6、IFN-γ、GM-CSF和TNF等细胞因子，同时释放可溶性炎症介质及儿茶酚胺。该活化过程进一步刺激肿瘤微环境中的多种组分，导致外周血中细胞因子水平升高，并促进CAR-T细胞群体的扩增。由此引发的细胞因子风暴可诱发全身性炎症反应，进而可能导致多器官功能障碍。GVHD：预处理阶段的化疗或放疗造成组织损伤，释放病原体相关分子模式（PAMPs，如脂多糖LPS）和损伤相关分子模式（DAMPs，如全身照射TBI所致），在起始阶段增强宿主抗原呈递细胞（APCs）的活化。在供体T细胞活化阶段，这些宿主APCs激活同种异体反应性的供体CD4⁺和CD8⁺ T细胞。在效应阶段，效应T细胞与促炎细胞因子共同攻击皮肤、胃肠道（GI）、肝脏、中枢神经系统（CNS）、肾脏及肺部的上皮细胞，诱导细胞凋亡与坏死性凋亡（necroptosis），从而引发急性移植物抗宿主病（aGVHD）的临床症状。 表5 CAR-T相关严重CRS的预测 异基因造血干细胞移植（allo-HSCT）后急性移植物抗宿主病（aGVHD） 造血干细胞移植相关细胞因子释放综合征（CRS）的发病机制：aGVHD是allo-HSCT后一种重要的并发症，其特征为因供受者之间抗原差异所引发的过度炎症反应。该病是移植后非复发性死亡的主要原因，与较高的发病率和死亡率密切相关。aGVHD可累及多个器官系统，包括皮肤、肝脏、胃肠道、肺、肾脏、胸腺、淋巴结、骨髓及中枢神经系统，临床严重程度通常分为I–IV级，多在移植后数周至数月内发生。 该病的临床表现源于一系列复杂的病理生理事件：首先，预处理（如化疗或放疗）造成的组织损伤激活宿主抗原呈递细胞；随后，这些被激活的抗原呈递细胞刺激供者T细胞识别宿主抗原，并迁移至靶组织，诱导细胞凋亡。在初始阶段，预处理所产生的病原体相关分子模式（PAMPs）和损伤相关分子模式（DAMPs）被先天免疫受体（如Toll样受体，TLRs）识别，进而促发促炎细胞因子（如TNF、IL-1β和IL-6）的分泌，并进一步激活宿主抗原呈递细胞。在第二阶段，供者T细胞与活化的抗原呈递细胞相互作用，触发T细胞的活化与增殖。进入第三效应阶段后，活化的供者T细胞和单核细胞迁移至aGVHD的靶器官（如皮肤、肝脏、脾脏和肠道），并招募更多效应细胞（如细胞毒性T细胞和自然杀伤细胞），通过直接细胞毒作用或释放促炎细胞因子与趋化因子（如TNF、IL-1β、IL-2、IL-12、IL-17、IFN-γ、CCL2、CCL3、CCL4和CCL5）加剧组织损伤，从而加重aGVHD病情，甚至导致患者死亡。 此外，研究发现，aGVHD患者体内的T细胞主要依赖糖酵解作为其核心代谢通路，提示T细胞糖酵解失调可能是aGVHD发生的新机制之一。 造血干细胞移植相关CRS的识别、监测与治疗策略：重度aGVHD患者常对治疗反应不佳，移植后死亡率显著升高，凸显了早期识别和动态监测危险因素的重要性。国内外学者已开发出多种预测模型，整合血清生物标志物、细胞因子水平及合并症等因素。例如，国内研究提出以造血干细胞移植后第7天的血清白蛋白/前白蛋白比值（SA/PA比值<0.731）预测重度aGVHD的发生。国际研究中则应用了肠道菌群评分、HCT-CI评分、DeltaAlb≥0.9等评分系统评估III–IV级aGVHD的风险。此外，IL-2Rα、TNFR1、IL-6、ST2以及通过MAGIC算法鉴定的REG3α等生物标志物，在移植后最初两周内对重度乃至致死性GVHD具有良好的预测价值。内皮损伤标志物如血管紧张素II（Ang-II）在aGVHD患者中显著升高，并与重度aGVHD患者的较低生存率相关。 卷积神经网络模型、临床变量模型及细胞因子基因多态性模型亦在预测重度GVHD方面显示出良好效能。此外，炎症性CD4/CD8双阳性T细胞与Tim-3⁺CD8⁺ T细胞的比例有望用于高危患者的早期识别。尽管目前已有多种aGVHD预测方法（详见表7），但需注意这些研究针对的人群各异，未必具有普适性。因此，临床医生应针对不同人群进行个体化评估，并对高风险患者实施主动预防或及时干预措施（见表8）。 目前GVHD的标准预防方案通常包括钙调磷酸酶抑制剂（如环孢素或他克莫司）联合抗代谢药物（如甲氨蝶呤或霉酚酸酯），有时辅以抗胸腺细胞球蛋白（ATG）。北京方案（联合ATG与粒细胞集落刺激因子）以及移植后环磷酰胺介导的T细胞清除策略，已被证实可有效降低aGVHD的发生率。在减低强度预处理及匹配无关供者allo-HSCT背景下，在标准方案基础上加用西罗莫司可降低GVHD发生率和非复发死亡率，从而改善总体生存率。阿巴西普（abatacept）是一种T细胞共刺激抑制剂，已获美国FDA批准用于GVHD预防，尤其在HLA相合或不相合的无关供者移植中，与钙调磷酸酶抑制剂及甲氨蝶呤联用时效果显著。维多珠单抗（vedolizumab）通过靶向α4β7整合素，可阻断T细胞向肠道相关淋巴组织迁移，从而有望预防急性胃肠道GVHD。 aGVHD的一线治疗通常采用糖皮质激素。对于激素难治性aGVHD（SR-aGVHD）患者，FDA已批准JAK抑制剂芦可替尼（ruxolitinib）作为有效治疗选择。其他治疗策略还包括阿仑单抗（alemtuzumab）、α1-抗胰蛋白酶、巴利昔单抗（basiliximab）、细胞治疗（如间充质干细胞和调节性T细胞）、达珠单抗（daclizumab）、体外光化学疗法、粪菌移植、其他JAK抑制剂、霉酚酸酯、甲氨蝶呤、喷司他丁（pentostatin）、兔抗胸腺细胞球蛋白、西罗莫司及维多珠单抗等。针对低危aGVHD患者，目前正在探索伊他替尼（itacitinib）等替代药物的单药治疗；而对于高危患者，则尝试将新型药物与糖皮质激素联合使用，以发挥其抗炎和组织保护作用。 近期研究还识别出若干aGVHD的潜在治疗靶点。例如，在MHC不匹配的小鼠模型中，同时抑制促炎细胞因子IL-6受体（IL-6R）和TNF，可有效逆转糖皮质激素耐药状态，挽救致死性肠道GVHD，同时保留移植物抗肿瘤（GVT）效应。此外，泛素特异性蛋白酶11（USP11）的表达水平被发现与allo-HSCT患者aGVHD的发生密切相关，提示抑制USP11可能成为预防和治疗aGVHD的新策略。另有研究表明，在小鼠模型中，将糖皮质激素与糖酵解抑制剂联用可协同增强对T细胞功能的调控，在减轻aGVHD严重程度的同时维持GVT效应，为aGVHD的精准治疗提供了有前景的新路径。 表6 CAR-T相关性CRS的特征及管理 表7 严重aGVHD的预测 细胞因子风暴（CS）的治疗前景 鉴于细胞因子风暴（CS）在疾病病理过程中的重大影响，针对其快速诊断与靶向治疗策略的研究持续深入。目前，多种快速诊断工具正在开发中。例如，基于血清可溶性ST2（sST2）水平与噬血细胞性淋巴组织细胞增生症（HLH，文中缩写FM应为HLH之误）进展密切相关这一发现，已开发出sST2检测试剂盒用于HLH的快速诊断。 此外，多种细胞因子抗体或类似物已被研发，旨在中和促炎细胞因子或抑制其下游信号级联反应。以白细胞介素-1（IL-1）为例，该家族包括IL-1α和IL-1β，是驱动破坏性炎症的关键促炎因子。阿那白滞素（anakinra）是一种重组IL-1受体拮抗剂（IL-1Ra），可特异性阻断IL-1α和IL-1β的活性。临床应用显示，阿那白滞素可迅速显著缓解发热症状，并降低与免疫效应细胞相关神经毒性综合征（ICANS）及细胞因子释放综合征（CRS）相关的炎症细胞因子和生物标志物水平。该疗法在风湿性疾病相关CS患者中亦显示出良好疗效。 同样，IL-1β中和抗体卡那单抗（canakinumab）也表现出显著的抗炎作用。在柯萨奇病毒B3（CVB3）诱导的小鼠急性心肌炎模型中，接受IL-1β中和剂治疗的组别在心肌损伤和炎症方面均获得明显改善。 与IL-1Ra类似，IL-6受体（IL-6R）抗体托珠单抗（tocilizumab）已被证实对全身型幼年特发性关节炎（sJIA）、重度类风湿关节炎、多中心型Castleman病以及CAR-T细胞治疗诱发的CRS具有显著疗效。 此外，干扰素-γ（IFN-γ）也是控制CS的潜在靶点。近期，美国食品药品监督管理局（FDA）已批准IFN-γ抗体emapalumab用于治疗复发/难治性HLH，该批准基于一项单臂、开放标签的II/III期临床试验的积极结果。在脂多糖（LPS）诱导的脓毒症小鼠模型中，IFN-γ中和抗体亦被证实可显著提高生存率。其他有前景的治疗靶点还包括IL-18和肿瘤坏死因子（TNF）的抗体或类似物。 除抗细胞因子疗法外，利用小分子化合物抑制细胞因子的产生及其信号传导亦被视为一种极具潜力的策略。例如，JAK抑制剂如巴瑞替尼（baricitinib）、托法替布（tofacitinib）、乌帕替尼（upadacitinib）和芦可替尼（ruxolitinib）已在临床中成功用于管理aGVHD、类风湿关节炎、sJIA和系统性红斑狼疮等疾病相关的CS。其中，芦可替尼在原发性和继发性HLH的小鼠模型中显示出改善疾病症状的潜力；巴瑞替尼则被证实可促进COVID-19感染患者的康复。尽管上述抗体类药物已获批用于特定疾病，但其在更广泛疾病谱中的疗效仍在持续探索中。 除药物研发外，多种新型CS调控策略亦取得令人鼓舞的进展，包括细胞因子纳米海绵、间充质干细胞治疗以及采用细胞因子吸附柱的血液净化技术，这些方法均有望实现更精准有效的细胞因子调控。 细胞因子纳米海绵 生物中和是一种颇具前景的策略，旨在通过治疗性制剂结合炎症介质或病原体，从而抑制其生物学活性。细胞纳米海绵是由细胞膜包被的纳米颗粒构成，作为“诱饵”用于生物中和。细胞因子纳米海绵通过呈现与靶细胞相同的抗原表位，模拟源细胞，有效结合并清除细胞因子，从而阻断炎症性疾病中的细胞因子级联反应。 巨噬细胞表面富含多种细胞因子结合受体，因此巨噬细胞膜包被的纳米颗粒已成为抗炎治疗研究的重点。研究表明，经脂多糖（LPS）刺激的巨噬细胞膜包裹纳米颗粒（LMNP）可有效减轻HLH中的细胞因子风暴。LMNP通过高效结合多种细胞因子，抑制CS并防止巨噬细胞过度活化，从而缓解HLH症状。该策略在小鼠模型及人类患者中均展现出治疗致死性HLH的良好前景。类似地，中性粒细胞膜包裹的纳米颗粒也被设计用于中和炎症细胞因子，进一步拓展了纳米海绵在CS调控中的应用潜力。 表8 CAR-T相关性 ICANS 的特征与管理 间充质干细胞 间充质干细胞（MSCs）是一类具有多向分化潜能的祖细胞，具备支持造血的能力，并可分化为多种中胚层来源的细胞类型。MSCs具有显著的免疫调节特性，能够调控树突状细胞（DCs）、巨噬细胞和淋巴细胞等多种免疫细胞的炎症反应。具体而言，MSCs可改变CD4⁺ T细胞所处的炎症微环境，使其从以效应T细胞为主的状态转变为富含调节性T细胞（Treg）的免疫耐受状态。此外，MSCs还能抑制树突状细胞的成熟，促使其向更具耐受性的调节表型转化，并诱导巨噬细胞极化为具有抗炎作用的M2型表型。 鉴于其强大的免疫调节能力，间充质干细胞移植（MSCT）在治疗免疫性和炎症性疾病方面的应用已成为当前研究热点。2004年，首例使用MSCT成功治疗allo-HSCT后激素难治性重度急性移植物抗宿主病（aGVHD）的儿科病例被报道。该病例的良好疗效引发了学界对MSCT在免疫紊乱疾病中应用的广泛关注。此后，两项大规模临床试验相继启动，旨在评估MSCT治疗aGVHD的疗效，并进一步拓展其在其他炎症性疾病中的潜在应用。 尽管有研究报道MSCT在重症COVID-19治疗中显示出一定效果，但不同临床试验的结果仍存在不一致性。截至目前，美国国立卫生研究院（NIH）临床试验数据库已登记超过1000项关于MSC治疗的临床研究，涵盖肺部炎症、aGVHD、风湿性疾病及其他炎症相关疾病。此外，随着胚胎干细胞和诱导性多能干细胞（iPSC）等新型细胞产品的开发，MSC免疫调节功能的临床应用前景进一步拓宽。 细胞因子吸附柱血液净化疗法 血液净化疗法已被用于治疗与细胞因子相关的疾病，其中β₂微球蛋白吸附柱是针对各类病因所致高细胞因子血症的重要研究手段之一。动物实验表明，在脓毒症小鼠模型中，使用β₂微球蛋白吸附柱治疗后，IL-6和TNF水平显著下降。在人类脓毒症患者中也观察到类似结果：接受该吸附柱治疗的患者血浆中IL-1β、IL-6、IL-8和TNF水平随时间呈下降趋势。 除β₂微球蛋白吸附柱外，多种新型吸附柱亦被开发用于靶向清除特定细胞因子和趋化因子。例如，固定化多粘菌素B纤维柱已被用于脓毒性休克患者的内毒素吸附治疗。最近，Sekiya等人在急性肺损伤（ALI）兔模型中开发了一种新型吸附柱（NOA-001），可同时清除细胞因子和活化的中性粒细胞。 在急性呼吸窘迫综合征（ARDS）和ALI的发病机制中，中性粒细胞通过多种机制促进炎症反应，包括释放毒性颗粒、形成中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）、在组织中沉积血小板-中性粒细胞复合物，以及激活其他免疫细胞，最终加剧细胞因子风暴（CS）。因此，同步清除细胞因子与活化中性粒细胞可能有效阻断ARDS和ALI的进展。鉴于NOA-001在动物模型中已显示出改善肺功能的显著疗效，该技术有望成为未来治疗人类ARDS的潜在新策略。 图9 细胞因子风暴相关疾病的未来药物靶点及新型治疗策略(a) 抗炎治疗中的关键靶向、因子(b) 基于细胞因子吸附柱的血液净化、(c) 细胞因子纳米海绵、(d) 间充质干细胞（MSC）治疗是目前对抗细胞因子风暴最具前景的三种疗法 结论与展望 细胞因子风暴（CS）的主要特征包括由循环细胞因子引发的原发疾病及其并发症、急性全身性炎症反应，以及超出机体代偿能力的继发性器官功能障碍，最终导致不可逆损伤。预防CS的发生并提高患者生存率仍是当前面临的重大挑战。尽管随着对CS发病机制和靶向治疗的持续深入研究，其治疗手段已有所改善，但CS的整体死亡率仍然居高不下。为更有效地控制CS及其所致的器官损伤，应遵循以下三大原则：综合整合治疗、针对不同疾病状态的关键介质进行干预，以及选择更具选择性、脱靶效应更少的治疗策略。 综合整合治疗至关重要，因为CS的病理生理过程涉及从分子、细胞、器官到系统水平的多重紊乱。首先，可整合多种CS信号通路的阻断剂或调节剂。以噬血细胞性淋巴组织细胞增多症（HLH）为例，其治疗即通过多途径靶向CS信号通路：初始阶段采用化疗控制过度激活的CS，清除活化的T细胞并抑制炎症细胞因子的产生；随后通过异基因造血干细胞移植（allo-HSCT）重建存在缺陷的免疫系统。此外，干扰素-γ（IFN-γ）单抗（emapalumab）也已用于HLH治疗，而JAK抑制剂、CD20单抗等靶向疗法亦处于研究阶段。 其次，整合多种医疗干预手段，包括药物治疗、机械通气支持呼吸、主动脉内球囊反搏（IABP）或体外膜肺氧合（ECMO）支持循环、连续性肾脏替代治疗（CRRT）支持肾功能等。该策略适用于各类临床情境下的CS管理，如家族性噬血细胞综合征（FM）、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、HLH、急性移植物抗宿主病（aGVHD）及CAR-T相关细胞因子释放综合征（CRS）。 第三，强调多学科协作。由于CS是一种全身性炎症状态，多个器官可能不同程度受累，多学科团队合作有助于早期识别病情变化并更好地保护器官功能。 识别特定疾病状态下的关键介质，可为诊断生物标志物的开发和靶向治疗提供依据。在多种CS场景中，TLR、JAK/STAT、NLRP3炎症小体及中性粒细胞胞外诱捕网（NETs）等通路常被激活，大量释放炎症细胞因子。然而，不同疾病中主导的信号通路和核心炎症介质各不相同。若使用不恰当的靶向治疗，不仅疗效不佳，甚至可能带来有害后果。例如，在风湿性疾病和巨噬细胞活化综合征（MAS）中，TNF阻断治疗有效；但在HLH中，TNF阻断的效果尚不明确，甚至有报道提示抗TNF治疗可能间接诱发HLH或加重炎症反应。因此，精准识别关键介质至关重要。 发展更具选择性、脱靶效应更少的药物，有助于提升治疗安全性。以JAK抑制剂为例，第一代JAK抑制剂已被批准用于控制aGVHD和风湿性疾病的CS，并在ARDS治疗中显示出一定疗效。然而，由于选择性不足，这些抑制剂存在脱靶效应，可能增加严重及机会性感染风险，并导致贫血以及淋巴细胞、NK细胞、中性粒细胞和血小板数量减少。因此，新一代高选择性JAK抑制剂正在研发中，其疗效与安全性有待进一步验证。 CS管理的未来在于多维度融合策略，即将组学技术、人工智能（AI）、靶向药物递送、基因编辑和生物材料等前沿科技，与高级生命支持系统及器官替代疗法相结合，从而实现更有效、精准和个体化的治疗，为CS患者带来新的希望。 为深入理解CS，组学技术的进步将提供前所未有的视角，揭示驱动CS的复杂分子网络。高通量组学技术（如基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学）能够识别参与炎症反应启动与放大的特异性细胞因子、信号通路及细胞过程。结合单细胞RNA测序（scRNA-seq），研究人员现已能够绘制CS的单细胞图谱。这些技术所提供的精细分子图谱，有助于更清晰地解析免疫细胞亚群及其在炎症驱动中的作用，从而发现新的治疗靶点，实现更精准的干预。 在CS早期诊断方面，人工智能与深度机器学习模型展现出巨大潜力。通过分析电子健康记录、生物标志物及临床影像等海量数据，AI模型可在CS进展至危及生命阶段前识别其早期征象。此类预测模型可整合至预警系统，助力临床医生及时干预。此外，机器学习算法还可根据患者发生重症CS的风险进行分层，从而制定个体化治疗方案。 在CS治疗方面，除传统药物外，新型疗法亦提供新选择。生物材料的升级有望开发出具有广谱细胞因子吸附能力的新材料，可直接、快速“降温”CS。同时，靶向药物递送系统有望革新CS治疗模式。脂质体、纳米颗粒和微球等载体可被设计为将抗细胞因子药物精准递送至炎症组织或免疫细胞，确保局部高药物浓度，同时最大限度减少全身毒性。这些递送系统还可响应炎症微环境特有的刺激（如pH或温度变化）而激活，实现对风暴中关键细胞因子的精准打击。 此外，基于CRISPR-Cas9等技术的基因编辑领域为CS治疗带来巨大前景。例如，可通过基因改造增强间充质干细胞移植（MSCT）的抗炎特性——使其表达细胞因子抑制剂或抑制促炎通路，从而减轻CS严重程度。 对于重症CS患者，高级生命支持与器官替代治疗是维持生命的关键。在现有ECMO、机械通气和CRRT等技术基础上，新一代生命支持系统将致力于提升疗效并减少副作用。若能将这些系统与炎症生物标志物的实时监测相结合，将实现更个体化、动态响应的临床管理。对于合并终末期器官衰竭的重症CS患者，器官替代可能是挽救生命的关键。为解决人类供体器官短缺问题，异种器官移植（如猪心脏移植用于终末期心衰患者）和人工器官提供了新选择。器官芯片与生物3D打印技术的融合发展，最终有望实现功能性器官的体外构建，用于移植或作为供体器官到位前的临时支持。 尽管CS新疗法的研发令人振奋，但仍需警惕治疗本身诱发CS的风险。某些疗法，尤其是免疫调节治疗或CAR-T细胞治疗，可能在特定个体中意外触发过度CS。因此，在接受此类治疗的患者中密切监测CS早期征象，对预防损害、确保新型疗法安全应用至关重要。随着相关研究不断推进，我们有望在应对这一危及生命的炎症反应方面取得显著突破。 参考文献：Nie J, Zhou L, Tian W, et al. Deep insight into cytokine storm: from pathogenesis to treatment. Signal Transduct Target Ther. 2025;10(1):112. Published 2025 Apr 16. doi:10.1038/s41392-025-02178-y 版权声明：本文供医学专业人士参考，未经著作人许可，不可出版发行。同时，欢迎个人转发分享，其他任何媒体、网站如需转载或引用本网页版权所有内容，须获得授权。 编辑：SJB 审核：CSY