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检验科专栏：细胞因子的秘密——如何影响你的健康

发布时间：

2024-06-11 00:00

什么是细胞因子？

细胞因子（Cytokine）是一大类多功能、分子量小、分泌型的蛋白质，更加易于通过血液和淋巴液循环到达机体其他部位，比如肾脏、肝脏、骨髓、脾脏和淋巴结。当机体遭遇病原微生物感染时，免疫细胞、感染部位的上皮细胞与血管/淋巴管内皮细胞会产生多种细胞因子，细胞因子将免疫细胞召集至感染部位，共同构成清除感染的防御反应，所以，细胞因子作为灵敏的炎症指标，其表达调控失衡与许多疾病的发生、发展相关，在临床各科室均有广泛的应用价值，是精准医疗、个性化治疗、合理用药的理想监测指标。

如何分类？

细胞因子可以分成两大类：一类是促炎症细胞因子，可以帮助激活很多种免疫细胞，促进炎症反应的发生和发展。第二类是抑炎型细胞因子，顾名思义，能够消退或抑制炎症反应，使机体回归稳态。

主要的细胞因子种类包括：白细胞介素（interleukin ,IL）、干扰素（interferon ,IFN）、趋化因子(chemokine ,CK)、肿瘤坏死因子（tumor necroptosis factor ,TNF）、转化生长因子β (TGF-β)家族、集落刺激因子（colony-stimulating factor ,CSF）或生长因子（growth factor）。

例如，白细胞介素IL6既促进白细胞介素IL1β和肿瘤坏死因子TNFα的表达，也可以帮助其他淋巴细胞活化，或者招募更多中性粒细胞和巨噬细胞积聚在感染组织。起拮抗或抑制炎症功能的细胞（比如调节性T细胞，Treg）和细胞因子（白细胞介素IL10及TGF-β）在炎症反应消退期发挥重要作用。

为何检测细胞因子

细胞因子参与机体免疫反应和炎症反应，是非常灵敏的炎症指标，在疾病发展过程中动态监测细胞因子水平，可及时发现疾病转重倾向，及时治疗、避免或降低病情的恶化风险，实现“治未重”，提高临床治疗有效率。

目前开展的细胞因子联合检测项目包含六项、七项、十二项、十四项等多种细胞因子联合检测，包含 IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、IL-17、TNF-α等多种因子。

常见细胞因子临床意义

细胞因子	临床意义
IL-1β	可促进成纤维细胞增殖和胶原合成，参与纤维化；对胰岛β细胞有毒性，与Ⅰ型糖尿病有关；可刺激神经胶质细胞增生，形成瘢痕，与癫痫发病有关；有抗肿瘤作用，能协同IL-2、IFN-γ诱导CTL和NK细胞的杀伤活；与自身免疫病和抑制排斥有关。 IL-1β升高见于炎症及自身免疫性疾病、感染性疾病、肿瘤、骨髓移植、老年痴呆、中暑和肝硬化等疾病。如大量产生则引起发热和恶病质。
IL-2	炎症及自身免疫性疾病（RA、SLE、MS、青少年风湿性关节炎、青少年慢性结肠炎、溃疡性结肠炎、Ⅰ型糖尿病、HIV、兔弓形虫感染、霍奇金病、非霍奇金淋巴瘤、肝/肾移植后、酒精性肝硬化、精神分裂症和血透等）引起IL-2升高。 IL-2增高提升白血病患者细胞免疫功能，引起抗肿瘤效应。
IL-4	血清IL-4水平与Ⅰ型超敏反应造成器官损伤有密切关系，它与IL-3协同可促进肥大细胞增殖和分化，可作为反应哮喘控制程度的免疫指标，同时IL-4具有抗肿瘤治疗效应。
IL-5	寄生虫感染和变态反应，IL-5升高；肺炎支原体肺炎患者的IL-5升高与病情严重程度有关。
IL-6	细菌感染的早期敏感指标，与患者感染严重程度和死亡率呈正相关，是判断脓毒症、坏死性小肠结肠炎病情的重要指标。评价感染严重程度和判断预后，如IL-6>160pg/ml且 IL-10>50pg/ml为革兰氏阴性菌感染，IL-6>2倍以上，但IL-10正常或增高值<10倍，为革兰氏阳性菌感染。是肥胖和糖尿病最突出的炎性细胞因子之一，是肥胖相关标志物，与脂肪量增加成正相关。与神经炎症、许多脑疾病、一些精神疾病(重度抑郁症)、肿瘤发生及恶化有关。 IL-6用于对化疗后患者康复情况监测，如乳腺癌转移及预后，增高提示恶性，如肿瘤患者血清指标增高提示处于终末期。 IL-6缺乏导致对病毒、寄生虫和细菌感染的先天和适应性免疫受损。 IL-6增高辅助预测恶性淋巴疾病的危险性。 IL-6升高与风湿病、类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、甲状腺炎、艾滋病、硬皮病、酒精性肝硬化、慢性活动性肝炎、肾小球肾炎、银屑病等疾病的发生及疾病的严重程度有关。 IL-6增高与肿瘤恶化有关，如浆细胞瘤、慢性淋巴细胞白血病、急性髓样白血病、多发性骨髓瘤、Lennet淋巴瘤、霍奇金病、心脏粘液瘤、宫颈癌等。
IL-8	IL-8与肿瘤有相关性，如乳腺癌、宫颈癌、肺腺癌等。 IL-8具有趋化性，能够激活中性粒细胞，趋化嗜碱性粒细胞，并刺激其释放组织胺，与速发型超敏反应、牛皮癣、类风湿性关节炎等相关。 IL-8升高与某些与中性粒细胞积聚有关的炎症和呼吸系统疾病有关，如胃炎、炎症性结肠炎、肺纤维化或成人呼吸窘迫综合症、慢性支气管炎、支气管扩张、败血症休克、急性脑膜炎球菌感染、酒精性肝炎。 IL-8水平与肝损害程度成正相关。 IL-8可作为妊娠早期预测先兆子痫的指标。
IL-10	多效性细胞因子，具有双向免疫调节作用，发挥免疫抑制或免疫刺激的双重作用，影响感染、血管生成和肿瘤形成。 IL-10高表达引起免疫抑制作用和一些肿瘤生长，如红斑狼疮、EBV相关淋巴瘤、皮肤恶性肿瘤如黑色素瘤、免疫麻痹、创伤后临时免疫缺陷、重大手术、烧伤、休克及高风险致命性细菌/真菌感染等疾病。 IL-10相对/绝对缺乏导致慢性炎性肠病(如克罗恩病)、银屑病、类风湿关节炎、器官移植后疾病发生。 IL-10辅助判断肿瘤病情，如与恶性淋巴疾病病危程度成正相关。 IL-10预测蛋白尿及糖尿病肾病严重程度，如糖尿病患者可升高。
IL-12p70	IL-12p70是真正具有生物活性的IL-12，以两亚基(P40和P35)结合形式存在，具有抗肿瘤活性,诱导早期辅助性T细胞分化为Th1细胞，并促进Th1细胞的发育和增殖，在抗肿瘤和免疫激活中发挥作用。
IL-17	在宿主防御、变态反应及自身免疫性炎症中发挥作用，与抵抗多种病原体的感染有关。 IL-17在自身免疫性疾病的发生发展中具有重要作用，如类风湿性关节炎、系统性硬化症、系统性红斑狼疮、血管炎、肾病综合症、克罗恩病和溃疡性结肠炎等疾病。 IL-17在气道过敏反应中有具有一定作用，如哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)和慢性荨麻疹中可升高。 IL-17诱导肿瘤炎症微环境的形成，促进血管生成和肿瘤细胞的迁移，从而加速肿瘤的生长。
TNF-α	TNF在体内/外均能杀死某些肿瘤细胞或抑制增殖，提高中性粒细胞的吞噬能力，抗感染、促进髓样白血病细胞向巨噬细胞分化。 TNF具有抗病毒作用，阻止病毒早期蛋白质的合成，从而抑制病毒复制，并与TNF-α和IFN-γ协同抗病毒作用。 TNF与临床某些疾病发生有关，如脓毒血症患者TNF水平与病死率正相关；TNF-α诱导机体发生恶液质，与某些感染如疟疾、HIV等疾病严重的程度有关；发生排斥反应时TNF升高；自身免疫性疾病如类风湿性关节炎、银屑病、局限性肠炎、MS、重症肌无力、SLE等TNF-α升高；TNF-α引起肿瘤的坏死，具有抗肿瘤作用。
IFN-γ	IFN-γ增强NK/巨噬细胞和T淋巴细胞活力，具有抗病毒、抗肿瘤、免疫调节作用；IFN-γ具有抗感染作用，在TH1相关自身免疫疾病中起着抑制炎症的作用。造血干细胞移植（HSCT）中IFN-γ升高预示移植排斥；表达异常与许多自身炎症和自身免疫性疾病有关。噬血细胞综合症（HLH）细胞因子诊断标准：IFN-γ＞100pg/mL, IL-10＞60pg/mL ,且IFN-γ＞IL-6。
IFN-α	抑制病毒复制，增强MHCⅡ类分子作用。

联合检测有助于临床实现：

1.辅助诊断早期感染，及时指导治疗，避免病情恶化；更早评估药效，避免过度治疗。

2.鉴别感染源

研究表明，细胞因子在细菌及病毒感染时会有不同程度的升高和改变，当相关细胞因子超过临界值，则可以作为感染源的鉴别依据。

3.预警细胞因子风暴，及时治疗，提高重症患者生存率

脓毒症、重症感染、噬血细胞综合征、肿瘤免疫治疗、发热待查、罕见变异病毒感染或大手术患者均可引起细胞因子风暴。监测细胞因子并及时治疗，可以提高重症患者生存率。

4.评估机体炎症和免疫状态(SIRS/CARS/MARS)，提供精准治疗

重症患者可能存在三种炎症/免疫状态：SIRS（全身性炎症反应综合症）、CARS（拮抗性炎症反应综合症）、MARS（混合性拮抗反应综合症）。监测危重症患者细胞因子水平，有助于分清免疫/炎症状态，提供精准治疗。

5.监测重症患者免疫功能

重症患者一般存在严重感染或炎症，免疫功能正常情况下，促炎性细胞因子会显著升高，若重症患者细胞因子未升高或轻微升高，而CRP或白细胞明显升高，则提示患者免疫功能受到抑制。

6.预警流产及子痫前期风险

正常妊娠需要母体免疫系统对父方来源的胎儿抗原发生免疫识别，并产生免疫耐受。如果免疫耐受微环境失调则会导致流产的发生。因此，通过检测细胞因子可以评估孕妇的流产风险及部分不孕不育患者临床治疗疗效。

7.指导临床激素/抗炎药的应用，避免用量过度，导致过度免疫抑制

炎症反应强烈患者，需要使用激素治疗，但激素/抗炎药剂量过高易导致患者免疫功能低下，检测细胞因子可评估机体免疫功能，指导临床调整剂量，降低激素/抗炎药引发患者免疫低下导致继发感染的风险。

8.自身免疫性疾病病情/药效监测

自身免疫性疾病的病理损伤机制为炎症反应，而细胞因子在自身免疫性疾病的病理损伤过程中有重要作用，例如IL-6、IL-8、TNF-α在类风湿性关节炎中促进炎症进展；通过监测细胞因子变化，可评估自身免疫性疾病治疗效果和病情。

9.监测放化疗/免疫治疗/术后引发的炎症进展/转归和疗效

肿瘤患者经过化疗或免疫治疗，会引发机体促炎细胞因子水平升高，导致炎症反应强烈，检测细胞因子水平，可评估放化疗或免疫治疗引发的炎症反应严重程度；

PD-1或CAR-T目前对于肿瘤的免疫治疗效果得到临床专家和患者的认可，但同时有严重的临床不良反应，其中发生率最高且最严重的为细胞因子释放综合征（CRS）。CRS表现为多种细胞因子大幅升高，单个细胞因子升高幅度＞250倍，两个或两个以上细胞因子升高幅度＞75倍，则提示发生CRS；

排除感染情况，若Th1型细胞因子（IL-2、IFN-γ、TNF-α）水平升高，提示肿瘤病情好转或治疗方案效果好。若Th2型细胞因子（IL-4、IL-6、IL-10）水平升高，则提示为肿瘤病情进展，或治疗方案效果差。

小结

细胞因子作为灵敏的炎症指标，其表达调控失衡与许多疾病的发生、发展相关，在临床各科室均有广泛的应用价值，是精准医疗、个性化治疗、合理用药的理想监测指标。

鄂州市中医医院检验科简介

鄂州市中医医院检验科位于门诊附楼二楼，实验室面积约1200平方米。是集临床生化、免疫、微生物、分子诊断、血液、体液检验合为一体的综合性科室。开展检测项目约300余项。主要仪器设备包括希森美康XI900血细胞分析仪，希森美康XN-550血细胞分析仪，赛科西德SF8200凝血分析仪、沃芬ACL700全自动凝血分析仪、长春迪瑞全自动尿液分析系统（FUS-2000）、晟曈全自动妇科分泌物分析系统（GE6000）、西门子全自动生化免疫流水线、贝克曼全自动生化分析仪AU680、郑州安图自动化学发光免疫分析仪（A6200）、科美化学发光分析仪（LICA800）、Sharay4000全自动化学发光分析仪、赛默飞全自动血培养系统、西安天隆全自动医用PCR分析仪（Gentier 96R）、上海宏石SLAN-48全自动医用PCR分析系统、杭州安誉AGS8830-16实时荧光定量PCR仪2台、杭州安誉AGS4800实时荧光定量PCR仪，重庆中元EXM6000全自动核酸提取仪等。检验科始终贯彻“公正、科学、准确、高效、服务、改进”的质量方针，按照CNAS-CL02:2012《医学实验室质量和能力认可准则》(等同采用ISO 15189：2012)及相关法律、法规要求，制定科室质量管理体系，规范检验科管理，定期进行监督，确保检验结果的准确、及时、有效。常规检验项目参加国家卫健委临床检验中心及湖北省临床检验中心的能力验证/室间质量评价均取得优秀成绩。

检验科全体员工始终把患者利益放在第一位，建立与临床有效沟通机制，定期征求临床的意与建议，做到及时有效反馈并持续改进，为提高窗口服务质量，把“服务患者、方便患者”的观念落到实处，门诊采用叫号系统及患者自助打印系统，患者及其家属凭就诊卡或身份证自助打印检验报告单，提供快捷、方便的服务，充分保护患者隐私。为特殊患者提供上门服务。

撰稿：覃亚敏

审稿：万发明