缺血性卒中免疫调节治疗的研究进展

邹明

卒中从2010年开始成为我国居民第一致死病因[1]，至今一直保持这一地位[2]，给社会、家庭和个人带来巨大的疾病负担[3]。缺血性卒中在所有卒中患者中约占70%，具有较高的致残风险[4]。目前指南明确推荐针对缺血性卒中的特异性治疗主要是时间窗内的静脉溶栓治疗和血管内治疗、抗血小板治疗及他汀治疗[5]。血管开通治疗由于狭窄的时间窗而难以使多数患者受益，抗血小板治疗及他汀治疗则侧重于预防卒中的复发和进展，因此，有待开发新的针对缺血性卒中的特异性治疗以进一步改善缺血性卒中患者的预后。

免疫系统通过固有免疫反应和适应性免疫反应在缺血性卒中的整个病理生理过程中扮演着复杂的角色，一方面释放破坏性细胞因子及炎性介质加重缺血部位神经元和血管内皮损伤，破坏血脑屏障（blood brain barrier，BBB），加剧脑水肿，并进一步引发全脑炎性反应；另一方面通过清除坏死组织，释放保护性细胞因子，调节免疫抑制等来保护细胞，减轻神经元损伤[6-7]。近年来，越来越多的研究开始聚焦于缺血性卒中后免疫系统变化的机制及相应的药物干预可能产生的效果，并希望找到新的治疗手段。本文将对近期缺血性卒中发生后的免疫反应及免疫调节治疗的相关研究进展做一综述。

1 缺血性卒中后的免疫反应

1.1 缺血性卒中后免疫激活 在缺血性卒中发生后，随着血管内缺氧的发生及血流动力学的改变，血小板和凝血系统及补体系统被激活，炎症反应首先从血管内发生。缺氧所致的氧化应激反应与激活的补体系统直接损伤局部血管系统，导致血管内皮细胞坏死、解离，BBB完整性被破坏，血管内皮下的抗原暴露。血液中的免疫细胞借此黏附于血管壁，上调黏附因子和趋化因子的表达，中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞等固有免疫细胞被激活，在趋化因子作用下向缺血部位迁移并通过受损的BBB渗出至血管外间隙。随后局部缺血脑组织内的巨噬细胞被激活，进一步释放炎性因子，加重固有免疫细胞趋化及渗出。与此同时缺血损伤部位的中性粒细胞及肥大细胞等免疫细胞释放胞内储存的MMP，破坏血管基底膜及紧密连接蛋白，加速BBB的破坏，并导致脑梗死面积的增加[8]。

由于神经元对缺血极度敏感，因此缺血会导致神经元迅速坏死。坏死的神经元释放内源性因子，也称为损伤相关分子模式（damageassociated molecular parterns，DAMPs）。DAMPs通过小胶质细胞、巨噬细胞、树突样细胞以及渗出的中性粒细胞等免疫细胞表面的Toll样受体（toll-like receptors，TLRs）增加免疫细胞释放趋化因子[9]，进一步促进免疫细胞的趋化作用，激活并放大固有免疫反应，加速血管破坏以及细胞死亡，最终形成血管损伤、炎症以及神经元死亡的恶性循环[10]。

适应性免疫反应是缺血性卒中后第二阶段的免疫反应，其产生是由于BBB破坏，正常情况下免疫隔离的中枢神经系统抗原可以与外周血液中的抗原呈递细胞（antigenpresenting cell，APC）接触而诱发的自身免疫反应。DAMPs可以促进APC与受体间的相互作用而激活适应性免疫反应，并由效应T细胞介导[6]。效应T细胞在适应性免疫反应过程中所发挥的作用是募集到缺血区域，穿过损伤的BBB，在脑实质内释放炎性细胞因子如γ干扰素（interferon-γ，IFN-γ），并最终导致迟发性神经毒性反应[11-12]。

卒中后的免疫反应是自限性的病理生理过程，在调节性T细胞和B细胞的联合作用下逐渐消退，为后期脑损伤部位的结构和功能重建进行了准备。在炎症消退过程中，调节性T细胞通过IL-10及局部组织内的巨噬细胞分泌的转化生长因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）来发挥作用，抑制辅助性T细胞进一步诱导炎症反应，从而促进残余神经元的修复[13-14]。

1.2 缺血性卒中后免疫抑制 缺血性卒中后在免疫系统激活的同时，还会同时出现免疫抑制。脑缺血后数小时内即可出现全身免疫功能下调，细胞免疫受到抑制，各种免疫细胞如单核细胞、T淋巴细胞、B淋巴细胞和自然杀伤细胞数量减少，凋亡增加或出现细胞功能障碍[15]。同时，多种炎性因子包括IL-10，IL-1β，TNF-α，IL-6等受到抑制。这种免疫抑制状态被称为卒中诱导的免疫抑制综合征（stroke-induced immunodepression syndrome，SIDS）[16]，其发生与应激造成下丘脑-垂体-肾上腺轴和交感神经系统激活，肾上腺皮质激素和儿茶酚胺类物质分泌增加并发挥免疫抑制作用有关[17]。

卒中后的免疫激活和免疫抑制是一对矛盾的统一体，前者通过炎症反应清除坏死组织，为神经修复创造条件，也可以因过度的炎症反应造成继发性神经损伤；后者可减轻免疫系统对神经元的破坏而起到神经保护作用，但是过度的免疫抑制不可避免的增加了感染机会并导致临床预后恶化[18]。

2 缺血性卒中的免疫调节治疗药物

针对免疫系统的干预措施，如抑制固有免疫反应或者适应性免疫反应，是治疗缺血性卒中的一个潜在途径。一项基于大鼠大脑中动脉缺血（middle cerebral artery occlusion，MCAO）模型的动物实验已经证实抑制CD8+和CD4+ T细胞向中枢神经系统迁移及直接破坏CD8+ T细胞的细胞毒性可以减轻卒中后的免疫反应并减小脑梗死体积[19]。另一项基于大鼠缺血/再灌注模型的动物实验结果显示抑制DAMPs激活的免疫细胞同样可以减小脑梗死体积并改善功能结局[20]。临床试验也显示较低的CD14+促炎单核细胞/CD16+修复性单核细胞比值与卒中患者较好的急性期和远期功能结局相关，提示对CD14+和CD16+细胞的调节可能是改善卒中预后的治疗靶点[21]。

目前针对缺血性卒中后免疫调节的药物治疗研究方兴未艾，有研究显示出了相对积极的结局。

2.1 芬戈莫德 芬戈莫德是鞘氨醇1-磷酸盐（sphingosine 1-phosphate，S1P）受体调节剂。芬戈莫德与T淋巴细胞和B淋巴细胞膜上的S1P受体结合后可以防止淋巴细胞从淋巴结中离巢及使迁徙过程中的淋巴细胞归巢，甚至诱导淋巴细胞凋亡，从而起到免疫调节作用[22]。

芬戈莫德除了对淋巴细胞发挥免疫调节作用，减轻缺血脑组织炎症之外，还可以减少白细胞浸润及细胞黏附因子如细胞间黏附分子（intercelluar adhesion molecule，ICAM）-1和炎性细胞因子如IL-1β和IFN-γ的释放，从而减少白细胞对内皮血管的黏附和继发的炎性反应，发挥血管保护作用并减轻BBB的破坏及出血转化的发生[23-25]。一项以大鼠MCAO模型为研究对象的动物实验提示芬戈莫德可以通过多个信号通路抑制神经元凋亡从而发挥直接的神经保护作用[26]。一项纳入19个动物实验的系统回顾和Meta分析结果也提示芬戈莫德能够减小脑梗死体积，改善功能预后，从而支持芬戈莫德可能成为缺血性卒中一个新的治疗选择[27]。

由于芬戈莫德具有较好的免疫调节、血管保护和神经保护作用，一些研究也探索了其治疗缺血性卒中的临床应用价值。一项小样本的开放性单盲平行组探索性研究结果提示，对于前循环缺血性卒中的患者，在发病72 h内口服芬戈莫德可以减轻7 d内的继发脑组织损伤，降低微血管通透性，减轻神经功能缺损并改善预后[28]。另一项多中心随机对照研究探索了阿替普酶静脉溶栓联合口服芬戈莫德治疗的有效性和安全性。研究结果显示芬戈莫德可以减少静脉溶栓治疗的前循环缺血性卒中患者的再灌注损伤，改善临床结局并具有较好的安全性[29]。另一项研究探索了时间窗外（4.5～6 h）阿替普酶静脉溶栓联合口服芬戈莫德治疗的临床疗效，结果提示对多模式影像筛选后的时间窗外近端脑大动脉梗死患者，口服芬戈莫德能够增强阿替普酶的治疗效果，增加正向再灌注血流及逆向侧支循环血流[30]。目前正在进行的芬戈莫德与桥接治疗联合干预急性缺血性卒中的研究（Fingolimod with Alteplase bridging with Mechanical Thrombectomy in Acute Ischemic Stroke，FAMTAIS）也试图探索接受阿替普酶静脉溶栓桥接动脉支架取栓治疗的缺血性卒中患者，联合口服芬戈莫德治疗对临床结局的影响[31]。

2.2 米诺环素 米诺环素是半合成的四环素类抗生素，兼具免疫调节和神经保护作用。体外实验以及基于大鼠缺血/再灌注模型的动物实验发现，米诺环素可以有效地抑制小胶质细胞对于BBB的破坏，从而有助于维持BBB的完整性，减少卒中后的出血转化，同时有助于减小脑梗死体积和神经功能残疾程度[32-33]。同时，基于大鼠MCAO模型的动物研究发现米诺环素对于出血转化的抑制作用有助于延长静脉溶栓治疗的时间窗[34]。一项以大鼠短暂性MCAO模型为研究对象的动物实验结果显示米诺环素还可以通过调节核苷酸结合寡聚化结构域（nucleotide-binding oligomerization domain，NOD）样受体蛋白3炎症小体的激活来影响炎性细胞因子IL-1β及IL-18的释放，抑制缺血后的炎性反应，最终减轻脑组织的缺血性损伤[35]。在一项大鼠局灶性永久缺血模型动物实验中发现，米诺环素可以通过抑制单核细胞趋化蛋白的活性，降低炎性细胞因子水平，减轻缺血后局部脑组织的炎症反应[36]。

临床研究结果提示，口服米诺环素治疗可以改善急性缺血性卒中患者的功能结局[37-38]。一项较早的探索性临床研究提示缺血性卒中患者静脉注射米诺环素无效，但是具有较好的安全性，而当对3项临床研究进行荟萃分析时，发现米诺环素能够改善患者的功能结局[39]。一项纳入7项随机对照研究的荟萃分析结果显示，米诺环素治疗能够更好地改善急性缺血性卒中患者3个月时的功能预后，而不增加死亡、卒中复发、心肌梗死或者出血转化的风险[40]。虽然目前临床研究为米诺环素在急性缺血性卒中患者中的应用进行了有益的尝试，但总体样本量偏小，同时缺乏设计完善的随机对照研究来验证该药物对急性缺血性卒中的有效性和安全性。

2.3 其他免疫调节药物 那他珠单抗是一种单克隆抗体，可以与白细胞表面的黏附整联蛋白α4亚基结合，从而阻止白细胞穿过BBB，减轻缺血脑组织的炎症反应。基于大鼠MCAO模型的动物研究结果发现，那他珠单抗可以减小梗死病灶的体积并改善短期神经功能结局[41-42]，但也有一些应用相同模型的动物实验并未得到阳性结果[43]。评估那他珠单抗治疗急性缺血性卒中有效性和安全性的Ⅱ期临床研究结果显示那他珠单抗具有良好的安全性，虽然与对照组相比并没有显著减小梗死体积，但是那他珠单抗治疗组患者功能预后要优于对照组[44]。

IL-1受体拮抗剂（IL-1 receptor antagonist，IL-1ra）能够抑制炎性介质IL-1的作用。基于大鼠MCAO模型的动物实验结果显示IL-1ra能够减少IL-1介导的缺血后神经损伤[45]。一项关于IL-1ra治疗卒中动物模型的系统回顾研究发现，IL-1ra减少了38.2%的梗死体积，且更高剂量，更早治疗能使疗效更好[46]。IL-1ra治疗缺血性卒中的Ⅱ期临床研究中，IL-1ra治疗组中性粒细胞及白细胞计数，CRP和IL-6等炎症指标均低于安慰剂组，而3个月时的临床结局则优于安慰剂组[47]。另一项Ⅱ期临床研究观察了皮下注射的IL-1ra治疗缺血性卒中的有效性和安全性，结果显示IL-1ra可降低与缺血性卒中不良临床预后相关的血浆炎性标志物（IL-6和CRP），安全性和耐受性良好，但是并未带来更好的临床预后[48]。

免疫系统是缺血性卒中整个病理生理过程中重要的参与者，且扮演双重角色，既能在疾病早期加重缺血组织损伤，又能在疾病后期促进神经功能恢复。随着对缺血性卒中炎性反应过程的深入研究，免疫调节治疗开始崭露头角，并有可能成为缺血性卒中新的治疗手段。

【点睛】缺血性卒中后的免疫反应复杂，免疫调节治疗提供了新的治疗手段，但仍需要深入研究。