细胞因子风暴(Cytokine storm syndrome,CSS)现常见于新冠等病毒感染,CAR-T等免疫治疗,以及噬血细胞性淋巴组织细胞增多症等自身炎症性疾病,可引起组织损伤,全身多器官衰竭,造成严重后果。
感染相关的细胞因子或脓毒症是全球重症监护病房(ICU)患者的主要死亡原因,世界卫生组织的数据,每年大约造成1100万人死亡。
化脓性链球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌和鼠疫耶尔森菌
等感染容易引起细胞因子风暴。
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细菌通常通过与模式识别受体(PRRs)结合,激活NF-κB信号通路和IRF3和IRF7通路。
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在天然免疫细胞诱导炎症小体的形成,分泌促炎症因子(
IFN-γ, TNF,
IL-6, IL-1β, IL-18
)。
--病毒
引起细胞因子风暴的病毒: 部分甲流病毒、埃博拉、SARS-CoV,SRAS-CoV-2、MERS-CoV等。
细胞因子:多种细胞因子,尤其是
IFN-γ, TNF-α
。
下图是St. Jude Children’s Research Hospital 2021年在Cell上发表的关于SARS-CoV-2感染引起的细胞因子风暴(
IFN-γ, TNF-α为主
),通过PANoptosis炎症细胞死亡(参考阅读:
PANoptosis:焦亡+凋亡+坏死三合一炎症性细胞死亡
)引起呼吸窘迫和多器官衰竭。并梳理了治疗策略。
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细胞因子信号通路种JAK1/2 STAT-1抑制剂
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Cell 184, 149–168
免疫治疗诱导的细胞因子释放和细胞死亡对消除癌症至关重要;然而,它们也会导致细胞因子风暴。
大多数患者在使用CAR-T细胞治疗后获得临床缓解,但有相当大比例的患者发生CSS,表现从发热、低血压到缺氧和器官衰竭。并不是所有接受CAR-T细胞治疗的患者都会发生CSS,可能与CAR设计、潜在的遗传多态性等因素相关。
此外,到目前为止,CAR-NK还没有CSS相关报道。
主要细胞因子:IL-6、IL-1
和
IFN-γ
。
人们普遍认为,这些患者的CSS是由于肿瘤环境中的
CAR-T细胞激活了旁观者细胞
,特别是髓系细胞(单核巨噬细胞),导致的。
单核细胞是CAR-T细胞因子风暴IL-1和IL-6的主要来源(Nat. Med. 24, 739–748)
blinatumomab(CD19/CD3 BiTE)治疗引起的细胞因子风暴主要是
IL-6
、IL-10和IFN-γ,产生细胞主要是肿瘤细胞、T细胞和巨噬细胞。
Blood. 2012;119(26):6226-6233
基因异常自身炎症也可导致CSS。原发性
噬血细胞性淋巴组织细胞增多症
(pHLH)是单基因CSS的一个典型例子。
pHLH,也被称为家族性HLH,是一种罕见的遗传性免疫失调疾病,由主要影响婴幼儿T细胞和自然杀伤(NK)细胞活性的几种潜在基因突变(
PRF1、UNC13D、STX11和STXBP2
)引起。基因突变造成APC细胞清除障碍,NK细胞和CTL细胞过度激活,释放促炎症因子,引起全身多器官衰竭。