細胞因子(cytokine，CK)作為細胞分泌的信號分子，正常狀態(tài)下其含量甚微，受到病原體刺激過度激活免疫細胞時，分泌的細胞因子急劇升高會攻擊自身器官。在近20年針對細胞因子的臨床研究中，“細胞因子風(fēng)暴(CSS）”被高頻提起。從2003年的SARS-CoV、2012年的MERS-CoV、到2020年的COVID-19，臨床專家認為CSS可能是埃博拉病毒感染最后階段的奪命殺手，可能是壓垮新冠重癥患者的最后一根稻草。?

一、細胞因子風(fēng)暴綜合征，他是誰？?細胞因子風(fēng)暴綜合征（CSS）是指機體感染微生物后引起淋巴細胞和巨噬細胞的持續(xù)激活和擴增，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(chǎn)生的現(xiàn)象。CSS是機體對外界刺激的一種過度免疫現(xiàn)象，是引起急性呼吸窘迫綜合癥和多器官衰竭的重要原因。其臨床特點表現(xiàn)為全身炎癥、高鐵蛋白血癥、血流動力學(xué)不穩(wěn)定和多器官功能衰竭，致死率極高。不僅病原體感染可以引發(fā)細胞因子風(fēng)暴，疾病本身（風(fēng)濕性疾病、血液病、移植物抗宿主病）、醫(yī)源性腫瘤治療如CART療法和免疫檢查點抑制劑等均可能導(dǎo)致細胞因子風(fēng)暴的發(fā)生。

? ? ??

細胞因子風(fēng)暴綜合征示意圖?

2020年2月14日，國家衛(wèi)生健康委員會發(fā)布了《新型冠狀病毒肺炎重型、危重型病例診療方案（試行第二版）》，其中關(guān)于重癥患者診療的臨床預(yù)警指標(biāo)中提到：“外周血炎癥因子如IL-6、C反應(yīng)蛋白進行性上升。”2020年2月19日，國家衛(wèi)生健康委員會又發(fā)布了《新型冠狀病毒肺炎診療方案（第六版）》，其中關(guān)于重癥、危重癥患者診療的臨床預(yù)警指標(biāo)中提到：“重型、危重型患者常有炎癥因子升高”。從這些臨床指標(biāo)可以看出，在多數(shù)冠狀病毒感染患者中，細胞因子風(fēng)暴在疾病向重癥和危重癥轉(zhuǎn)變中起到了關(guān)鍵的作用。發(fā)表于知名期刊《柳葉刀》的一篇論文表明從2019年12月16日至2020年1月2日首批確診的中南醫(yī)院41例新冠病毒感染者，其免疫系統(tǒng)均出現(xiàn)致命的“細胞因子風(fēng)暴“現(xiàn)象，ICU組的患者細胞因子升高明顯高于非ICU組。?

二、細胞因子風(fēng)暴為何如此可怕？?

在正常情況下，當(dāng)外來病原體入侵及自身細胞衰老病變時，免疫系統(tǒng)往往會啟動免疫應(yīng)激機制。免疫細胞在清除這些有害物質(zhì)的同時會釋放促炎細胞因子（包括干擾素（IFN）、白細胞介素（IL）、腫瘤壞血因子（TNF）等），作為信號來號令更多的免疫細胞加入這場戰(zhàn)爭，形成正向級聯(lián)反應(yīng)。最終控制住入侵的病原體后，細胞因子又會減少，進而減弱炎癥反應(yīng)。?當(dāng)免疫系統(tǒng)因感染、藥物、自身免疫疾病等因素過度激活時，過多的細胞因子會讓炎癥加劇，最終形成細胞因子風(fēng)暴。此時火力全開而又不受控制的免疫系統(tǒng)相當(dāng)于一場自殺式的恐怖襲擊，無差別地攻擊包括病原體在內(nèi)的一切細胞，進而引發(fā)全身炎癥，多器官衰竭乃至死亡。

細胞因子風(fēng)暴導(dǎo)致器官衰竭甚至死亡

?三、如何實現(xiàn)細胞因子的定量？

?由于細胞因子在人體健康情況下也會存在于身體中，因此判斷是否過度免疫就需要對細胞因子進行定量分析。目前臨床上較為常見為細胞因子檢測項目包括IL-1β、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、IL-17 、TNF-α、IFN-α、IFN-γ等指標(biāo)。其中，對于可誘發(fā)細胞因子風(fēng)暴的疾病來說，IL-6是新冠病毒感染誘發(fā)炎癥風(fēng)暴的重要通路，其表達的時間也比其他細胞因子（TNF和IL-1）更長。因此，IL-6一個非常優(yōu)異的CSS程度預(yù)測和預(yù)后指標(biāo)。?細胞因子的檢測包括傳統(tǒng)的酶聯(lián)免疫吸附測定法（ELISA）、化學(xué)發(fā)光﹑流式微球技術(shù)檢測（CBA）等。ELISA方法最常用，成本較低。但具有靈敏度較低，且一次只能檢測一種細胞因子等局限。后來在ELISA方法學(xué)上發(fā)展了液相懸浮芯片Luminex技術(shù)以代替人為操作，通過雙抗體選擇具有高特異性,一次檢測多種細胞因子。

?? ? ? ?

多因子檢測方法總結(jié)?

四、細胞因子檢測主要產(chǎn)品

由于細胞因子含量極低，靈敏度高﹑特異性強的細胞因子檢測產(chǎn)品成為臨床急需。

?1、流式細胞儀?

流式細胞術(shù)工作原理是在細胞分子水平上通過抗體對單個細胞或其他生物粒子進行多參數(shù)、快速的定量分析。它可以高速分析上萬個細胞，并能同時從一個細胞中測得多個參數(shù)，具有速度快、精度高、準(zhǔn)確性好的優(yōu)點，是當(dāng)代最先進的細胞定量分析技術(shù)之一。流式細胞儀在臨床中主要進行外周血白細胞、骨髓細胞以及腫瘤細胞等的檢測，在科研工作中，主要應(yīng)用于淋巴細胞免疫表型分析、細胞周期分析、細胞凋亡檢測及細胞因子檢測等方面。?目前市場上主要提供流式細胞儀檢測的廠家保活BD的FACSCanto II ，Beckman的CytoFLEX﹑Navios流式細胞分析儀等產(chǎn)品。美國BD與Beckman依舊占據(jù)流式細胞儀市場主要份額。國產(chǎn)廠商市場占有率較高的為邁瑞醫(yī)療﹑艾森生物。2018年9月份艾森生物被安捷倫收購。?

? ? ??

BD FACSCanto II以及Beckman CytoFLEX流式細胞分析儀

?2、生物芯片檢測?

芯片檢測廠家包括Luminex液相懸液芯片﹑RANDOX細胞因子芯片等。目前，在液相芯片領(lǐng)域Luminex公司處于龍頭地位。液相懸液芯片是20世紀(jì)90年代中期發(fā)展起來的，是流式細胞技術(shù)、激光技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)、化學(xué)技術(shù)為一體的新型生物分子技術(shù)，又稱為xMAP技術(shù)。Luminex是全球首家研發(fā)出液相懸液芯片的公司，其他的知名廠商包括Bio-Rad、PE、Qiagen、Zeus等均在推廣該項技術(shù)平臺，但都是Luminex公司的合作伙伴，儀器采用貼牌的方式進行銷售。國內(nèi)最早引進該項技術(shù)平臺的公司為透景生命，其基于流式熒光技術(shù)平臺獨立開發(fā)并推出多款相關(guān)產(chǎn)品，已成功占據(jù)了相關(guān)市場。?生物芯片為基于ELISA(酶聯(lián)免疫反應(yīng))原理，采用了夾心和競爭的免疫檢測方法。在生物芯片的預(yù)定獨立檢測區(qū)域上固定了多種特異捕獲配合基，樣本中分析物可與辣根過氧化物酶標(biāo)記的抗原結(jié)合，加入信號試劑后，產(chǎn)生光信號，其細胞因子模板的每一張芯片可同時定量測定12種不同的細胞因子項目，作為評價機體免疫功能的一組指標(biāo)，具有潛在應(yīng)用價值。RANDOX朗道公司EVIDENCE全自動分析儀是一全自動生物芯片排列系統(tǒng)，其核心技術(shù)Evidence生物芯片，是含有一排離散檢測區(qū)域的9平方毫米固體底物，可同時完成一位患者樣品中多個被分析物的定量檢測。因此，完成樣品分析比常規(guī)實驗室分析儀速度更快、效率更高。九強生物于2010年獲得了朗道公司EVIDENCE全自動分析儀及生物芯片在國內(nèi)的代理權(quán)，全權(quán)代理其在國內(nèi)的市場推廣、銷售、服務(wù)等工作。?

Luminex 200 液相芯片儀以及Randox Evidence Investigator 多分析物生物芯片檢測系統(tǒng)?

結(jié)語