文章来源：中国小儿急救医学,26(10):746-751
作者：宋文良 刘春峰
摘要
腺病毒是儿童呼吸道感染的重要原因，容易引起重症肺炎。而腺病毒感染后又会对机体免疫系统造成损伤，不仅会引起T、B细胞数量及功能的降低，Th1/Th2比例失衡，而且会造成促炎及抗炎细胞因子的失衡，进一步造成机体免疫功能紊乱，严重者可导致重症脓毒症、甚至多脏器功能损伤。本文通过探讨腺病毒感染的免疫学发病机制，为治疗腺病毒肺炎提供思路。
腺病毒是一群无包膜DNA病毒，分为A～G 7个亚群，90个型别[1]。儿童腺病毒肺炎多发生于6个月～2岁儿童[2,3,4]，在我国，腺病毒3型和腺病毒7型是引起儿童腺病毒肺炎的最常见型别[5,6,7,8]，而腺病毒7型更易导致重症肺炎和死亡[7,8,9,10,11,12]。腺病毒感染后，造成机体炎症反应非常强烈，甚至可导致全身炎症反应综合征，而且腺病毒感染更容易造成小于2岁婴幼儿以及存在免疫功能障碍患者的死亡[13,14,15,16,17,18,19,20,21,22]。目前认为腺病毒感染导致的严重肺损伤以及肺外多脏器损伤不仅与病毒载量及表型有关系[23,24,25]，更与体内炎症介质泛滥和免疫功能的紊乱有关[26,27,28,29,30,31]。1固有免疫系统及应答
1.1呼吸道黏膜上皮细胞
作为物理屏障，是防御病毒入侵的第一道防线，可通过纤毛定向摆动清除病毒，黏膜表面可分泌防御素以及促进吞噬作用的表面活性蛋白清除病毒。
1.2固有免疫细胞
主要包括巨噬细胞及NK细胞[32,33]。其中，巨噬细胞具有吞噬杀菌、参与炎症反应、加工呈递抗原和免疫调节等功能；NK细胞不仅可以选择性杀伤病毒感染的靶细胞，也可以通过抗体依赖的细胞介导的细胞毒性效应杀伤病毒感染的靶细胞。另外，NK细胞可以表达与其趋化和活化的细胞因子受体，发挥抗感染和免疫调节作用；还可以通过产生CCL3(MIP-1a)、CCL4(MIP-1β)等趋化因子和粒细胞－巨噬细胞集落刺激因子招募单核/巨噬细胞，并使巨噬细胞活化增强机体抗感染免疫作用[34]。
1.3固有免疫分子
补体系统激活后可产生多种功能性裂解片段，其中C3b、C4b具有调理和免疫黏附作用，可促进吞噬细胞对病原体和抗原抗体复合物的清除。
婴幼儿气道黏膜柔嫩，发育不完善，纤毛运动功能差，加之咳嗽咳痰能力差，不能及时清除气道内的分泌物；肺泡巨噬细胞以及NK细胞功能及活性较成人差；尤其在6个月～2岁期间，从母体获得的腺病毒特异性抗体逐渐消失，而自身产生的sIgA、IgA、IgG和IgG亚类含量均低，乳铁蛋白、溶菌素、干扰素及补体等数量和活性不足，故更易被腺病毒感染，引起重症感染病例。有研究发现，腺病毒感染的患儿体内NK细胞水平下降，又会进一步造成免疫功能的紊乱[35]。
1.4细胞因子
当机体感染腺病毒0～4 h内，首先发生固有免疫应答，在感染96h后发生适应性免疫应答，而细胞因子是参与固有免疫及适应性免疫应答的重要效应和调节因子[26,27,30,31,32,36,37,38]。与腺病毒感染有关的促炎因子包括肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1、IL-6、IL-8、IL-12、干扰素(IFN)等，抗炎因子包括IL-4、IL-10、IL-13、转化生长因子-β等。
1.4.1IL-1
可由巨噬细胞分泌，参与腺病毒感染的早期炎症应答[32]，引起炎症反应，促进腺病毒的清除。同时也参与T细胞的增殖分化，可以增强CD8＋T细胞的杀伤能力[39]。
1.4.2IL-2
可促进Th细胞的增殖，增强NK细胞的杀伤能力，刺激细胞毒T细胞(CTL)的增殖和分化，以促进机体清除腺病毒[39]。IL-2水平升高可能与腺病毒感染后引起的多种细胞因子水平变化及其相互诱生有关[40]。
1.4.3IL-6
能促进B细胞活化产生抗体，发挥体液免疫作用，还可以促进肝脏合成多种急性时相蛋白。有研究发现，在重症腺病毒感染患儿中IL-6水平升高明显[41]，而且可引起低血压、长期高热、惊厥发作，与疾病感染的严重程度有关[26,27]。目前认为IL-6不仅可以刺激免疫反应，可能也参与到了组织损伤，与疾病预后有关。
1.4.4IL-8
是肺部主要的中性粒细胞趋化因子，通过招募中性粒细胞在炎症部位的聚集发挥作用[42]。在儿童腺病毒肺炎患者中，血清IL-8水平与疾病的预后有重要关系[26]，水平越高预后不良，并且越重。
1.4.5IL-12
主要由巨噬细胞分泌，不仅可以促进Th1免疫应答，而且可以促进T细胞和NK细胞分泌IFN-γ[39]，是连接固有免疫系统和适应性免疫系统的重要细胞因子[43]。
1.4.6IFN-γ
由活化的T细胞和NK细胞产生，可促进Th1细胞功能，可诱导CTL和NK细胞杀伤活性；激活并加强巨噬细胞功能；也可通过抗原呈递启动适应性免疫应答，以发挥抗病毒作用[31]。在腺病毒肺炎时，血清中IFN-γ水平下降，提示其降低可能导致机体清除病毒的能力下降[30]。
1.4.7TNF-α
由活化的单核/巨噬细胞产生，趋化激活中性粒细胞，促进黏附分子表达；诱导肿瘤细胞及病毒感染的细胞发生凋亡。TNF-α可以引发其他炎性介质的释放，与其他细胞因子协同作用加重全身炎症反应，甚至造成脓毒症。有研究发现，TNF-α与IL-6与机体的免疫调节和肺部炎性反应过程有关，其过度表达可能参与了患儿肺部的免疫损伤，可能作为预测重症腺病毒肺炎的指标[26,27,44]。
1.4.8IL-4
诱导T细胞向Th2细胞分化，对Th2类细胞因子的产生和淋巴细胞及巨噬细胞发挥免疫调节作用，抑制Th1细胞增殖及应答；可促进B细胞产生IgG及IgE。因此腺病毒感染后，IL-4水平的异常升高可能使IgE水平增高[45]，从而引起呼吸系统的炎症改变。
1.4.9IL-10
由Th2细胞产生，促进Th2细胞分化，抑制Th1细胞增殖及应答；抑制细胞免疫，抑制NK细胞活性，抑制巨噬细胞的抗原呈递功能；抑制促炎细胞因子产生；促进B细胞增殖分化及分泌抗体[39,46]。有研究发现腺病毒急性感染时血清IL-10水平降低[47]，抑制炎症反应减弱，细胞因子相互制约的网络失衡。
1.4.10IL-13
可促进B细胞活化、增殖和分化。
1.4.11转化生长因子-β
诱导T细胞向调节性T细胞分化，参与到负性免疫调控中，不仅可以造成活化T细胞的增殖抑制和凋亡，也可促进CTL和NK细胞的凋亡[39,46]。
2适应性免疫系统及应答
适应性免疫包括细胞免疫和体液免疫，其中细胞免疫由T细胞介导，体液免疫由B细胞产生的抗体介导。
2.1T淋巴细胞
按照表面分化抗原(CD)的不同，可分为CD4＋和CD8＋两大亚群；按功能可分为Th细胞(又分Th1和Th2)、CTL和调节性T细胞。根据CD4＋T细胞分泌的细胞因子谱的不同[48]，分为Th1和Th2；而通常CD8＋T细胞被称为CTL。CD4＋/CD8＋的比值则是综合反映了机体整体的免疫状态。
CD4＋T细胞能够识别腺病毒衣壳蛋白[49]，具有免疫应答正调节的作用，其中Th1通过分泌的细胞因子(主要为IFN-γ、TNF-α、IL-2)，发挥细胞免疫效应，增强抗感染能力。Th2通过分泌IL-4、IL-5、IL-6、IL-10及IL-13等，辅助B细胞活化、产生抗体，发挥体液免疫作用。而且Th1与Th2细胞之间有相互抑制增殖的作用，Th1/Th2比例的失衡可能参与到病毒感染的发生中。
CD8＋T细胞主要是特异性识别内源性抗原肽——MHC-Ⅰ类分子复合物，一是通过分泌穿孔素、颗粒酶等物质直接杀伤靶细胞，二是通过表达FasL或分泌TNF-α，通过Fas-FasL途径或TNF-TNFR途径与靶细胞表面相应受体结合后诱导靶细胞凋亡[50]。正常情况下CD4＋T细胞与CD8＋T细胞相互制约，产生适度的免疫应答，既能清除异物，又不损伤机体自身组织，使机体免疫功能处于动态平衡状态。
在重症腺病毒肺炎中，腺病毒会造成T细胞数量下降(CD3＋、CD4＋、CD8＋)，CD4＋/CD8＋比例降低，提示机体的细胞免疫损伤[28,29,30,35,51]。腺病毒不仅可以引起Th1/Th2比例的失衡进而造成促炎细胞因子和抗炎细胞因子的失衡，引起体内细胞因子风暴，造成机体损伤，而且可以逃避CTL的杀伤。
2.2B淋巴细胞
通过产生免疫球蛋白(Ig)，介导体液免疫应答(抗体具有中和作用、激活补体、调理作用、抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用等功能，阻止病原体的吸附、感染)；也可以产生细胞因子(IL-6、IL-10、TNF-α)参与调节巨噬细胞、树突状细胞、NK细胞以及T细胞功能[52]。腺病毒感染时，B细胞功能不足[35]，且其依赖的T细胞功能受损，产生抗体不足，造成免疫功能损伤，更容易发生重症腺病毒肺炎甚至全身并发症。
腺病毒毒力强，不仅可以引起重症肺炎，而且可以造成体内大量炎症介质的释放以及细胞因子的激活(白细胞、中性粒细胞、C-反应蛋白、IL-6、TNF-α升高更为明显)[26,27,30,31,32,41,43,44,45,46,49,50,51,52]，进而引起全身炎症反应。而且在感染后的免疫应答中，一方面由于婴幼儿的免疫系统发育不完善，无法产生足够的免疫应答，另一方面腺病毒对T细胞的损伤，引起T细胞数量下降，CD4＋/CD8＋比例降低，造成细胞免疫抑制；而且引起Th1/Th2比例失衡进而造成促炎细胞因子和抗炎细胞因子的失衡[28,29,30,35,39]；同时也抑制B细胞产生抗体的功能[35]，造成机体免疫抑制甚至失衡，严重者可引起脓毒症、多系统脏器损伤、噬血细胞综合征[4,11,12,53,54,55,56,57,58]等。因此治疗时不应仅限于控制感染，减轻全身炎症反应所引起的器官损伤、调节免疫功能也是治疗重症腺病毒肺炎的重要手段。
3腺病毒肺炎的免疫学治疗
3.1静脉用丙种球蛋白支持治疗
丙种球蛋白的主要功能是识别、清除抗原，可与细胞表面的Fc受体结合，抑制细胞因子生成，中和炎症因子、相关抗原及毒素，调节免疫功能。有研究表明静脉用丙种球蛋白可提高腺病毒肺炎患儿免疫功能，其主要是通过提高机体IgG、CD4＋T细胞、CD8＋T细胞及CD4＋/CD8＋发挥作用[59]。蒲开彬等[59]和黄晗等[60]在综合治疗的基础上早期应用丙种球蛋白治疗重症腺病毒肺炎，能够缩短发热时间、住院时间以及机械通气时间，减少胸腔积液、肺不张、心肌炎、中毒性脑病等并发症的发生。推荐使用剂量400 mg/(kg·d)，连用3～5 d，或1 g/(kg·d)，连用2 d[61,62]。
3.2糖皮质激素
糖皮质激素在重症腺病毒肺炎的辅助治疗中目前循证依据不足，仍存在争议，对于所有严重的腺病毒肺炎患儿滥用激素是错误的。有研究表明，腺病毒肺炎早期应用激素是呼吸衰竭发生的危险因素[63]，而且重症腺病毒肺炎患儿存在合并感染、免疫功能损伤，故使用糖皮质激素时应严格把握指征。应该在充分抗感染以及应用丙种球蛋白的基础上，给予短期激素治疗，适应证为：(1)中毒症状明显、有脑炎或脑病、噬血细胞综合征等并发症；(2)脓毒症；(3)有持续喘息，影像学以细支气管炎为主。多选择甲泼尼龙1～2 mg/(kg·d)或等量氢化可的松，静脉注射[62]。
3.3IFN
IFN不仅可以激活固有免疫细胞(主要是单核细胞和巨噬细胞)发挥抗病毒作用，而且可以刺激机体产生特异性免疫应答，发挥抗原呈递作用以清除病毒[31]。腺病毒感染后会造成血清中IFN-γ水平下降，故在小儿腺病毒肺炎治疗中加入IFN雾化吸入能否改善病情，有待于进一步临床观察疗效。
3.4血液净化
连续血液净化(CBP)技术通过组合弥散、滤过、吸附等机制不仅可以清除毒素、炎症介质，调节免疫平衡、提高免疫功能，而且可以改善内皮细胞功能，改善各脏器功能，以维持内环境稳定[64,65]。在严重脓毒症患儿的治疗中，许煊等[66]发现，CBP可以有效清除IL-6、TNF-α等炎症介质，改善病情；袁远宏等[67]发现，经CBP治疗后，患儿的细胞免疫功能明显改善，CD3＋、CD4＋、CD8＋T淋巴细胞百分比、CD4＋/CD8＋比值及PCIS评分均明显升高；刘金龙等[68]发现，CBP可以有效降低TNF-α和IL-10水平，并提高T细胞总数、CD4＋T细胞及CD4＋/CD8＋比值；臧平等[69]发现经CBP治疗后，脓毒症患儿的生命体征、内环境、炎症指标以及脏器功能明显改善。腺病毒感染后可造成机体炎症风暴以及免疫失衡，进而造成多器官功能障碍甚至重症脓毒症。因此血液净化技术不仅可以在腺病毒合并急性肾损伤时应用，在重症腺病毒感染后引发的多器官功能障碍综合征、急性呼吸窘迫综合征以及重症脓毒症时作为免疫治疗方式以及脏器支持手段可以尽早使用。目前尚缺少CBP治疗腺病毒肺炎的多中心研究，应严格掌握适应证。血浆置换可用于肝功能衰竭或噬血细胞综合征的患者。
3.5免疫重建-构建腺病毒特异性T细胞
腺病毒结构中的六邻体蛋白包含了所有类型腺病毒共有的保守抗原表位，故腺病毒特异性T细胞可以识别不同型别的腺病毒，并发挥交叉作用，启动免疫应答机制，其中CD4＋T细胞发挥免疫正调节作用，CD8＋T细胞发挥细胞杀伤作用，共同清除体内感染的腺病毒[37,38,70,71,72,73]。过继性T细胞转移疗法是指将从健康个体获得的腺病毒特异性T细胞输注至患者体内，以恢复T细胞免疫功能，达到清除腺病毒的目的[74]。目前在异基因造血干细胞移植以及实体器官抑制患者感染腺病毒的治疗中取得不错的疗效[70,73,75]，有希望在今后的临床治疗中开展。
腺病毒感染后的临床表现与年龄、病毒载量、血清型别以及宿主的免疫功能状态有关，关注腺病毒肺炎患儿的免疫状态，及时进行免疫调节干预，可能作为治疗腺病毒肺炎的重要手段。
参考文献（略）
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