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A clinical trial to verify the the values of the CD14⁺ monocyte HLA－DR in evaluating outcome and immunostimulative therapy in patients with severe sepsis

林洪远 郭旭生 姚咏明 程尉新 翁志华 韦文韬 盛志勇

（解放军第304医院，北京，100037）

中国危重病急救医学，2003（3）：135－138

Hongyuan Lin，Xusheng Guo，Yongmin Yao，Weixin Cheng，Zhihua Weng，Wentao Wei，Zhiyong Sheng

Trauma Center，304 Hospital of PLA

Abstract

　　Objective：To verify that CD14⁺ monocyte HLA－DR may serve as a reliable index for immunosupression，predicting outcome and efficacy of Thymopentin （TP－5） in the enhancement of  immunologic function in patients with severe sepsis. The validity of CARS was also evaluated in this study.

　　Methods：Patients in a SICU with symptoms and signs of severe sepsis confirming to the criteria set forth by ACCP/SCCM were enrolled in this clinical trial. CD14⁺ monocyte HLA－DR was determined. To those with HLA－CD <30％，TP－5，1mg，qd was administered to until HAL－DR raised or death occurred. Before the treatment was begun and ended，CD14⁺ monocyte HAL－DR⁺ and cytokines （ TNFα，IL－6，IL－10，IL－13） were respectively measured.

　　Results：Totally，20 patients were enrolled in this trial. Amony them 15 survived and 5 died After treatment with TP－5，The CD14⁺ monocyte HAL－DR was elevated in almost all the patients，including the nonsurvivors. However，only a statistically significant difference between the initial values and the final values was noted in the survivors. The levels of TNFαand IL－6 dropped significantly accompanying with the elevation of the CD14⁺ monocyte HAL－DR in survivors. On the contrary，in the patients who died there was a tendency of an elevation of levels of these cytokines. No significant difference was found between the initial and final levels of both IL－10 and IL－13 with the treatment.

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　　Conclusion：1，It was reconfirmed that the CD14⁺ monocyte HAL－DR could be a reliable and valuable index to judge immunosupression in septic patients and determine the effectiveness of immunostimulative therapy； 2，It was reconfirmed that the level of CD14⁺ monocyte HAL－DR could serve as an index to predict the outcome of septic patients； 3，TP－5，as a new immunostimulative agent used in sepsis，might be effective to revert immunosupression. However，a further clinical trial with a larger amount of patients and a better control should be done to finally verify it； 4，It was found that immunosupression did not seem to be related with the balance between pro－ and anti－inflammatory cytokines，suggesting that the hypothesis of CARS should be further appraised.

　　Key words：sepsis，immunosupression，CARS，CD14⁺ monocyte HLA－DR⁺，TP－5，immunomodulation

　　严重脓毒症的治疗问题是近三十年来危重病医学一直关注的研究热点。由于临床抗炎治疗结果的不确定性及抗炎细胞因子被陆续发现，人们得以关注脓毒症病人的免疫抑制现象，并在上世纪中期由Bone提出了“CARS”（compensatory anti－inflammatory response syndrome，代偿性抗炎症反应综合征）假说^[1]。德国学者Volk等证明^[2]，以CD14⁺单核细胞HLA－DR<30％为阈值能够可靠地筛选出脓毒症免疫抑制的病人，对该类病人进行免疫刺激治疗能够有效逆转免疫抑制和改善预后。但与此前大规模的抗炎治疗研究相比，迄今免疫刺激治疗研究的规模和深度均十分有限，而且CARS假说的合理性也未得到充分论证。本研究以外科脓毒症病人为研究对象，进一步验证CD14⁺单核细胞HLA－DR值用于预测预后和指导进行免疫刺激治疗的可靠性，同时对CARS假说的可信性进行初步探讨。

　　材料及方法：2000年－2001年间我院外科ICU内严重脓毒症病人进入本研究，所有病例均满足1992年ACCP/SCCM推荐的诊断标准^[3]，并在本研究中将CD14⁺单核细胞HLA－DR<30％定义为CARS而被视作免疫抑制。一经确诊，除经典ICU治疗外，另给予TP－5 （胸腺5肽）1mg，1/ 日肌肉注射，直至CD14⁺单核细胞HLA－DR>50％或病人死亡。于TP－5治疗前和结束治疗时重复测量CD14⁺单核细胞HLA－DR，并同步测量促炎细胞因子TNFα、IL－6和抗炎细胞因子IL－10、IL－13，另取10例健康成人血标本作“正常”对照。CD14⁺单核细胞HLA－DR>30％的病例不进行TP－5治疗，但在结束观察前（死亡或转出ICU）进行复查。ICU只负责病人临床治疗，CD14⁺单核细胞HLA－DR和细胞因子检测分别由二个不同的实验室独立进行。所有检测数据最后用SPSS软件进行统计学处理。

结果

　　1，未经TP－5治疗的CD14⁺单核细胞HLA－DR>30％的病人22例，全部存活。其CD14⁺单核细胞HLA－DR基础值和结束观察值分别为47.1±15.6 和 54.2 ±10.1，差异不显著 （p＝0.405）。

　　2，CD14⁺单核细胞HLA－DR<30％的病人20例，治疗后15例病人存活，5例死亡，疗程约为7－10天。其中，全组和存活组的CD14⁺单核细胞HLA－DR在治疗后明显升高，与治疗前相比分别为54.7±22.1 vs 26.3±13.2（p<0.001）和59.1±18.9 vs 27.7±13.8（p<0.001）。死亡组治疗前HLA－DR，CD14⁺为21.1±10.7，治疗后升至 36.2±28.1，但差异不显著。存活组与死亡组治疗前HLA－DR⁺，CD14⁺差异不显著（p＝0.389），治疗后有显著差异（p<0.05）。

　　3，所有细胞因子在CD14⁺单核细胞HLA－DR<30％的病人的治疗前、后均高于“正常”对照（p＝0.001－0.049），但存活组与死亡组在治疗前无显著差异。治疗后促炎细胞因子在存活组下降，其中TNFα在组内差异显著（p＝0.013），但与死亡组相比无显著差异（p＝0.335）；而IL－6无论与同组或死亡组相比差异均十分显著（分别为p＝0.001和p＝0.002）。相反，促炎细胞因子在死亡组却有持续升高的趋势，但差异不显著。另外，抗炎细胞因子在两组的变化均无显著差异。

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讨论

　　脓毒症的免疫调理治疗曾给人们带来很大的希望，但临床抗炎治疗结果的不确定性使该项研究在上世纪九十年代受阻。对此，美国学者Bone在九十年代中期提出了所谓的CARS假说^[1，4，5]，指出脓毒症病人存在不同的免疫状态，包括免疫抑制，并取决于促炎细胞因子与抗炎细胞因子的平衡。所以，为脓毒症病人普遍进行单纯抗炎治疗是不恰当的，而应该根据免疫状态的不同采取不同的对策。按照这个假说，进行免疫调理治疗的基本前提是正确识别脓毒症病人的免疫状态，但这个前提既往被忽略了。

　　当前检测免疫功能的方法很多，但提出能够定量地被作为诊断免疫抑制，而且籍此进行干预能够确切地改善预后的检查，目前可能首推CD14⁺单核细胞的HLA－DR。CD14⁺单核细胞HLA－DR⁺是单核吞噬细胞表面的抗原表达，其功能是把经单核吞噬细胞吞噬并处理后的抗原提呈给T辅助细胞，继而激活包括T细胞、B细胞和吞噬细胞在内的所有免疫细胞，所以足够的HLA－DR⁺表达对于特异性免疫和非特异性免疫系统功能都是十分重要的。在探讨CD14⁺的单核细胞HLA－DR⁺低下对于脓毒症的意义方面，Volk等所做的工作令人印象十分深刻^[2]。他们发现，在器官移植合并脓毒症病人，CD14⁺单核细胞HLA－DR>30％的生存率为100％；<30％，但能够被免疫刺激治疗迅速逆转的生存率为90％，而不能被逆转的生存率则仅为8％。在腹部外科病人，没有或仅短期CD14⁺单核细胞HLA－DR⁺<30％的生存率为88％，而<30％持续超过5天的生存率则降至12％。因此，以CD14⁺单核细胞HLA－DR<30％作为阈值诊断病人免疫抑制、指导进行免疫刺激治疗和预测预后被认为是可靠和有价值的。Volk等人的发现也在我们的研究中得到证实，不过CD14⁺单核细胞HLA－DR能否作为独立的预测预后的指标尚需要深入的研究和分析。

　　对CD14⁺单核细胞HLA－DR<30％的病人，Volk等采用γ干扰素进行免疫刺激治疗，并认为γ干扰素能够直接刺激HLA－DR。在本研究中，我们使用胸腺5肽（TP－5）作为免疫刺激剂是基于如下考虑^[6]：1，TP－5是由五种氨基酸组成的多肽，是胸腺生成素最具活性的部分，可以表达胸腺生成素的基本功能；2，TP－5不但可以刺激内源性γ干扰素分泌，而且作用位点高、对T细胞乃至整个免疫系统均有增强作用；3，TP－5系人工合成，纯度高、安全、无毒副作用。我们研究显示，经TP－5治疗7－10天后，几乎所有病人的CD14⁺单核细胞HLA－DR均有不同程度的提高，包括最终死亡的病人。但遗憾的是，由于我们未能成功地设置对照组，故暂时还不能完全确认TP－5治疗的有效性。另外，由于目前尚无TP－5用于治疗脓毒症免疫抑制的其它报导，并且考虑到TP－5极低的分子量（679道尔顿）和极短的半衰期（30秒），因此给药剂量和方法均需要进一步探索，这些问题也需要通过设置严格的对照解决。

　　本研究十分有意义的发现是，免疫功能与炎性细胞因子变化的关系呈现与预料相悖的变化。按照CARS假说，免疫抑制是由于抗炎细胞因子占优势所致。理论上，免疫刺激治疗将通过上调促炎细胞因子释放而恢复机体促炎与抗炎机制平衡。Volk等观察到^[2]，干扰素治疗在使CD14⁺单核细胞HLA－DR表达增加的同时，TNF释放也增加。但在本研究中，免疫功能获明显改善且存活的病人的二种主要促炎细胞因子TNFα和IL－6不但没有增加反而下降，其中IL－6下降最显著；而死亡病例细胞因子不但没有明显变化，其中促炎细胞因子甚至呈现持续升高的趋势。我们还无法解释这些结果，但有理由质疑：影响脓毒症病人免疫状态的基本因素是否果真象CARS假说所描述的那样，主要取决于促炎细胞因子与抗炎细胞因子平衡，以及逆转免疫抑制将是通过上调促炎细胞因子或下调抗炎细胞因子实现吗？虽然目前普遍认为中和或拮抗促炎细胞因子的临床抗炎治疗是失败的，但一项对60篇临床研究报告的分析却表明[7]，抗炎治疗在总体上实际显示了虽然有限，但确具有统计学意义的积极结果。最新的证据是来自Panacek等[8]的报告，作者对IL－6升高（>1000pg/ml）的脓毒症病人用抗TNFα单克隆抗体（afelimonab）治疗使绝对死亡率降低了3.6％（32.26 vs 35.89，p＝0.049）。值得注意的是，这些研究是在没有进行免疫学监测下进行的。另外，研究还发现IL－6较高的病人（>1000pg/ml）的死亡率明显高于IL－6较低的病人^[9]；过度释放的促炎细胞因子（TNFα）能够直接抑制CD14⁺单核细胞HLA－DR⁺表达^[10]。这些资料提示，即使不进行免疫学监测，进行抗炎治疗仍然具有一定的治疗效果，尤其对促炎细胞因子严重升高者。我们的看法是，免疫学监测的意义在于，对部分严重免疫抑制的病人仅降低促炎细胞因子可能是不够的，还应该主动恢复其免疫功能，但免疫功能恢复并非是通过上调促炎细胞因子或下调抗炎细胞因子实现的，这种分析看来是对CARS假说中关于免疫抑制形成机制的论述的质疑。应该承认，迄今人们对炎性细胞因子生物学作用的认识还是有限的，脓毒症和机体免疫状态形成机制的复杂性尚未被充分认识到，公式化地解释这一复杂现象未免过于简单。所以，CARS假说的积极意义看来是警示了脓毒症病人存在不同的免疫状态和逆转免疫抑制的重要性，但导致免疫抑制的机理仍需要进行深入探讨。

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　　结论：1，本研究再次证明了脓毒症病人存在免疫抑制状态，用CD14⁺单核细胞HLA－DR<30％进行判断并指导进行特异性的免疫增强治疗是安全和可靠的；2，再次证明CD14⁺单核细胞HLA－DR表达对评估脓毒症病人预后具有重要价值；3，首次将TP－5用于脓毒症免疫抑制治疗，并初步显示对于逆转免疫抑制可能是有效的，但由于缺乏对照治疗目前暂不能获确切结论，亟需要设计更严格的研究给予确认；4，本研究发现脓毒症免疫抑制发生的机制与炎性细胞因子的平衡并无直接关系，提示CARS假说可能存在严重缺陷。

参考文献

1，Bone RC. Sir Isaac Newton，sepsis，SIRS，and CARS. Crit Care Med，1996，24：1125－8

2，HD. Volk，P. Reinke，D. Krausch. Monocyte deactivation－rationale for a new therapeutic strategy in sepsis. Intensive Care Med，1996，22： 1－8

3，American College of Chest Physiicians/Society of Critical Care Medicine Consensus Conference Committee. American College of Chest Physiicians/Society of Critical Care Medicine Consensus Conference. Difinitions for sepsis and multiple organ failure and guidelines for the use of innovative therapies in sepsis. Crit Care Med，1982，20：864－74

4，Bone RC. Why Sepsis Trials Fail. JAMA，1996，276：565－6

5，Bone RC. Immunologic Dissonance： A Continuing Evolution in Our Understanding of the Systemic Inflammatory Response Syndrome （SIRS） and the Multiple Organ Dysfunction Syndrome. Annals of Internal Med，1996，125：680－7

6，胸腺五肽医生手册 海南中和药业有限公司

7，JC. Marshall. Clinical trials of mediator－directed therapy in sepsis： what have we learned. Intensive Care Med，2000，26 （suppl）： S75－S83

8，Panacek EA，Marshall J，Fischkoff S，et al. Neutralization of TNF by a monoclonal antibody improves survival and reduces organ dysfunction in human sepsis： Results of the MONARCS trial. Abstr，Chest，2000，118 （suppl）：88S

9，Reinhart k，Menges T，Gardlund B，et al. Randomized，placebo－controlled trial of the anti－tumor necrosis factor antibody fragment afelimomab in hyperinflammatory response during severe sepsis： The RAMSES Study. Crit Care Med，2001，29：765－9

10，Melhus O，Nick G A，Edward D B，et al. Effect of TNF alpha. J Leuka Biol，1994，49：21