脑型疟研究新进展

李建良+李凯+郭媛+赵正+陈利娜+姜晓慧+李玉洁+图雅+郑晓俊

[摘要] 脑型疟（cerebral malaria，CM）是恶性疟原虫感染所致神经系统并发症，严重危及生命，CM死亡率高，生存的患者持续的脑损伤可表现为长期的认知功能障碍。CM的主要病理学特征是感染疟原虫红细胞（parasitised red blood cells，pRBC）在脑微血管中的滞留、脑实质中的点状、环状出血，以及广泛的脑内皮细胞活化、局灶性内皮细胞损伤和坏死等。但其发病机制至今尚不明确。目前研究认为，脑型疟的发病机制主要包括：pRBC黏附、炎症反应级联、血管渗漏性损伤、脑部缺血缺氧等。研究表明，目前用作CM诊断和预后的生物标志物有（C-X-C motif chemokine ligand 10，CXCL10）、（CXC chemokine ligand 4，CXCL4）、血管生成素（angiopoietin，Ang）等。该文梳理了近年来脑型疟基础及临床研究、药物研究的最新文献，着重从细胞因子、免疫细胞、调控因子、相关生物标志物等方面系统总结近3年脑型疟炎症及免疫机制相关研究进展，为相关研究提供参考。

[关键词] 脑型疟； 机制； 炎症； 免疫； 病理； 治疗

[Abstract] Cerebral malaria （CM）， a severe neurological syndrome caused by Plasmodium falciparum infection， is a serious life-threatening disease with a high mortality. Survivors′ persistent brain injury is manifested as long-term neurocognitive disorders. The main neuropathological feature of CM is the sequestration of parasited red blood cells （pRBCs） in cerebral microvessels. Other neuropathological features of CM include petechial hemorrhage in the brain parenchyma， annular hemorrhage， extensive brain endothelial cell activation， and focal endothelial cell injury and necrosis. However， its pathogenesis is still not clear. Currently， some studies have suggested that the pathogenesis of cerebral malaria mainly include pRBC adhesion， inflammatory reaction cascade， vascular leakage damage and brain hypoxia. Studies have shown that the biomarkers currently used as diagnostic and prognostic markers for CM include C-X-C motif chemokine ligand 10 （CXCL10）， CXC chemokine ligand 4 （CXCL4）， angiopoietin （Ang）. In this paper， we systematically summarize the basic and clinical research for cerebral malaria in recent years and the latest literatures for drug studies， and focused on the advance of studies on cerebral malaria and its immunologic mechanism in the recent three years in the aspects of cytokines， immune cells， regulatory factors and biomarkers， so as to provide references for relevant studies.

[Key words] cerebral malaria； mechanism； inflammation； immune； pathology； therapy

瘧疾是严重威胁人类健康和生命安全的重大传染病，在全世界108个国家和地区传播流行，全球约半数人口受到疟疾的威胁，为世界三大公共卫生问题之一。2015年全球约有2.87亿疟疾新发病例，73.15万人死于重症疟疾[1-2]。

脑型疟（cerebral malaria，CM）是恶性疟原虫感染所致暴发性神经系统并发症，也是恶性疟最严重的并发症之一，74%的脑型疟病例发生在五岁以下非洲儿童，死亡率为15%～20%（WHO，World Malaria Report 2015）。脑型疟临床可出现轻偏瘫、抽搐、共济失调、昏迷及意识障碍、脑膜刺激征及至死亡，且幸存儿童中有10%～20%出现持续性神经功能缺损、认知功能障碍、行为障碍以及运动功能损伤[3]。尽管脑型疟基础研究已有数十年的历史，但其作用机制并不明确，目前认为脑型疟病理改变可包括血脑屏障破坏、免疫细胞活化、血小板激活、一氧化氮（nitric oxide，NO）生物利用度降低、神经系统炎症等[4-5]，机械阻塞学说[6-7]、免疫病理学说[8-10]是较受公认的两大学说，两者相互补充可较好的解释脑型疟发生发展全过程。endprint

近年来越来越多的证据表明，机体免疫过激所致促炎-抑炎反应失衡是脑型疟发生的首要原因。新近临床研究进一步证实，重度炎症是儿童脑型疟的重要特征[11]，除疟原虫局部滞留、血脑屏障破坏和以T细胞为代表的免疫细胞在脑内浸润活化等传统认识外，发现有视网膜病变并发症的脑型疟儿童血浆中髓过氧化物酶等嗜中性粒细胞活化产物高表达[12]，且患儿机体炎症状态可进而影响铁的吸收、利用[11]。在实验性脑疟（experimental cerebral malaria，ECM）模型小鼠脑组织中干扰素（interferon-γ，IFN-γ）受体、淋巴毒素β受体（lymphotoxin-β）和可溶性凋亡相关因子配体（factor associated suicide ligend，sFAS-L）表达均显著增加[13]，进一步提示脑型疟炎症相关机制的复杂性。本文在既往研究基础上，总结近3年脑型疟发生炎症及免疫机制的最新进展，为相关研究提供参考。

1 细胞因子在脑型疟发生中的作用

疟原虫感染早期，宿主主要通过活化天然免疫应答抑制疟原虫的增殖和扩散，巨噬细胞、单核细胞和自然杀伤细胞活化后释放促炎细胞因子、趋化因子等，增强吞噬细胞对感染疟原虫的杀灭作用。可以说前炎症因子的应答水平决定了原虫早期爆发性增殖是否能被更有效地控制。之后，在抗炎免疫介质诱导下炎症反应下调，从而防止组织器官损害等不利影响。如上述保护性免疫应答无法协调过渡，宿主和疟原虫衍生因子之间复杂相互作用介导的失控性免疫反应和大量炎症因子的释放成为脑型疟发生的重要原因。

有研究者分析了非洲达喀尔地区脑型疟患者临床研究中涉及的29种血清炎症标志物，发现细胞因子表达谱变化与成人脑型疟患者的临床结局直接相关。脑型疟患者血清促炎因子水平高于非脑型疟疟疾患者，抗炎细胞因子中除Th2抗炎细胞因子白细胞介素5（interleukin-1，IL-5）显著降低外均无明显变化。与脑型疟幸存者相比，脑型疟死亡病例嗜酸细胞活化趋化因子（eotaxin）、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF-α）、白细胞介素1（interleukin-1，IL-1）、单核细胞趋化因子（monocyte chemoattractant protein1，MCP-1）4种促炎症因子显著增加。这提示失控性炎症是非洲成年人脑疟死亡的主要原因[14]。

Guha S K等发现，即使轻度疟疾感染小鼠模型（pasmodium chabaudi adami）在寄生虫血症高峰期和感染15 d后大脑均可见促炎细胞因子谱变化，并可诱发神经源性行为改变，同时伴随着海马小胶质细胞激活和再分布，海马神经发生也出现了暂时但明确的受抑现象[15]。在伯氏疟原虫ANKA（Plasmodium berghei ANKA，PbA）感染C57BL/6小鼠建立的实验性脑型疟经典模型上，Khandare A V等观察了PbA感染后3个不同阶段免疫病理变化和负性免疫调节分子表达情况，发现PbA感染3 d后在脑组织中可检测到感染疟原虫红细胞，5 d后出现脑水肿和组织病理改变，7 d后脑内不同区域可見出血点。小脑组织中免疫负性调控分子程序化细胞死亡- 1配体1（programmed cell death-1 ligand 1，PD-L1）、细胞毒性T细胞相关蛋白-4（cytotoxic T lymphocyte associate protein-4，CTLA-4）、淋巴细胞活化基因-3（lymphocyte activation gene-3，LAG-3）表达增加，海马组织中CXC趋化因子配体-4（C-X-C motif chemokine ligand - 4，CXCL-4）表达降低是最早可观察到的免疫学改变。感染5 d后脑组织各个部位TNF-α、CXC趋化因子配体10（C-X-C motif chemokine ligand 10，CXCL10）和巨噬细胞炎蛋白1β （macrophage inflammatory protein 1 beta，MIP-1β）均显著增加，7 d后PD-L1，CTLA-4，PD-L1在不同脑区均表达上调。这些脑型疟形成过程中脑组织免疫病理变化动态检测的数据，为其针对性干预提供依据[13]。

1.1 IL-1家族 大量文献报道IL-1家族成员IL-33既可发挥核内转录抑制因子作用，又可释放到胞外具有促炎症细胞因子的功能，在疟原虫感染过程中发挥着极其重要的作用。Palomo J等研究发现PbA感染致实验性脑型疟模型脑内皮细胞和星形胶质细胞可表达 IL-33，同时脑内（cluster of differentiation 4 receptors positive，CD4+）CD4+和（cluster of differentiation 8 receptors positive，CD8+）CD8+ T细胞募集增加。与野生型小鼠比较，IL-33膜型（sulfotransferase 2，ST2）受体缺陷型小鼠可明显延长小鼠生存期，血脑屏障完整性增强，微血管堵塞和出血等脑型疟特有的神经病理损伤减轻，大脑组织内细胞间黏附分子-1（intercellularadhesionmolecule-1，ICAM-1）、CXCR3、淋巴毒素α （1ymphotoxin α，LT-α）明显减少，而原虫血症和脑部疟原虫蓄积量并无明显差异[16]，与之相应，Reverchon F等也发现ST2敲除鼠不再出现早期空间记忆缺陷等认知障碍和血脑屏障破坏，同时神经炎症也明显减轻[17]，这些均提示IL-33/ST2信号通路在实验性脑疟形成发展中可能具有重要作用。有研究显示IL-33 参与疟原虫感染主要并发症肺损伤的病理过程，疟疾致休克患者支气管IL-33表达明显增加，且与CD68+ 单核细胞、弹性蛋白酶阳性中性粒细胞及相关肺组织病理变化呈正相关[18]。但IL-33在脑型疟疾发生发展中的作用也有不同的报道，Besnard A G等研究发现，预防性给予IL-33对PbA诱导脑型疟模型具有保护意义，IL-33 可诱导2型固有淋巴细胞 （type-2 innate lymphoid cells，ILC2）增殖，Th2 型细胞因子释放增加，诱导巨噬细胞极化为M2表型，并诱导调节性T细胞Tregs进而抑制Th1反应，但晚期给予 IL-33 对脑型疟无明显影响，提示IL-33在疟原虫感染早期主要发挥抗炎、免疫清除、组织修复及重建作用，但在感染晚期机体免疫调节作用失衡等复杂过程中，IL-33发挥的作用尚需进一步深入研究。endprint

1.2 IL-10家族 在疟原虫感染期间，促炎和免疫反应之间的平衡破坏可导致严重的疟疾病理学损害。Wilson K D 等发现IL-10在疟疾感染过程中的炎症调节、神经损伤保护和下游行为学改变中发挥不可或缺的作用。与野生型小鼠相比，感染PbA的IL-10基因敲除小鼠存活率显著降低，出现严重的神经损伤和行为学改变，脑内血管IFN-γ+ T细胞和巨噬细胞黏附数明显增高，小胶质细胞活化等神经炎症反应明显，但并未出现疟原虫脑内蓄积现象[19]。IL-10细胞因子家族成员IL-22在免疫调节中发挥重要作用，研究证实IL-22基因敲除小鼠在PbA 感染早期即可导致脑疟发生，可见T细胞IFNγ分泌增高、IL-17分泌减少，树突状细胞表达的共刺激配体CD86显著上调，提示IL-22基因敲除小鼠的骨髓源树突状细胞诱导的CD8+ T细胞抗原特异性IFNγ 应答增强[20]。

1.3 趋化因子家族 趋化因子在重要器官的募集是重症疟疾的重要因素之一，在脑型疟致死儿童脑脊髓液中可见趋化因子高表达。CXCL4、CXCL10可作为恶性疟原虫介导的脑型疟风险增加的生物标志物[21]，CXCL10基因启动子多态性与男性对脑疟疾的易感性有关[22]，CXCL10阻断剂与抗疟药联合用药可大大降低实验性脑疟的死亡率[23]。进一步研究发现CXCL10基因敲除小鼠寄生虫血症、脑寄生虫蓄积率、白细胞浸润率均高于野生型小鼠，对实验性脑疟的敏感性增加，中性粒细胞和炎性单核细胞是此过程中CXCL10的主要细胞来源。提示疟疾感染继发炎症反应与靶器官高疟原虫蓄积间存在直接相关性[24]。

2 免疫细胞在脑型疟发生中的作用

早期研究认为脑型疟的发生主要是感染疟原虫红细胞导致脑微血管的机械性阻塞[6]。然而，近年来越来越多的证据支持疟原虫感染引发神经系统强烈的免疫反应发挥更为关键的作用。疟原虫感染后在虫体活性成分免疫诱导下，机体固有免疫和适应性免疫相继启动，脑微血管局部单核细胞、淋巴细胞、树突细胞、肥大细胞等异常沉积及活化，细胞因子、补体、免疫球蛋白等免疫活性物质的产生及释放，介导保护性免疫修复过程，而免疫过激介导的病理损伤最终可导致致命性脑型疟的发生[25-26]。

2.1 树突状细胞 树突状细胞（dendriticcells，DCs）是功能最强大的专职抗原提呈细胞，是启动、监控、调节宿主免疫应答的关键环节。接触疟原虫虫体组分后，DCs可迁移到二级淋巴器官激活T淋巴细胞启动免疫反应。未被破坏的恶性疟原虫感染红细胞表面可表达恶性疟原虫红细胞膜蛋白1（P. falciparum erythrocytemembraneproteinl，PfEMPl），能与宿主DCs 表面的CD36 和血小板反应蛋白相互作用从而抑制DCs成熟，未成熟DCs不能提呈抗原肽MHC（major histocompatibility complex）以供 T 細胞识别，这使得红内期 CD4+T细胞不能被有效活化。Piva L等认为DC亚群Clec9A+DC缺失可完全阻断实验性脑疟发生，伴随脑内CD8+T细胞的急剧减少和活化程度显著降低，脑中寄生虫负荷也明显减轻，表明Clec9A+DC参与介导实验性脑疟的发生[27]。Keswani T等发现TGF-β（Transforming growth factor beta）拮抗可降低PbA感染实验性脑疟小鼠CD11c + CD8 + DC的表达，加重寄生虫血症和免疫病理损伤的程度，拮抗IL-6可延缓减轻PbA感染介导免疫损伤，同时脾细胞中TGF-β、IL-10和转录因子T细胞活化核因子（nuclear factor of activated T cells，NFAT）、Foxp3、STAT-5、Smad-3 下调，IL-6、IL-23、IL-17、STAT-3表达上调。提示IL-6和TGF-β参与PbA感染期间DC、Treg、Th17细胞的免疫调节作用，可能在DCs亚型分化和Treg/Th17失衡中起关键作用[28]。在过继转移半免疫小鼠CD11c+细胞后，实验性脑型疟小鼠脾脏CD11c+ DC百分比显著增高，疟原虫增殖减慢，小鼠神经病理学改变造成的死亡率降低，同时IgG1水平增高，表明半免疫小鼠的CD11c+细胞可通过调节防护性浆细胞样DCs、增加疟疾特异性抗体从而发挥对实验性脑疟潜在的保护作用[29]。Hirako IC等发现实验性脑疟模型中脾源性单核细胞分化后CCR5+ CXCL9/10+ 单核细胞源树突状细胞以CCR2依赖途径途径、CD8+ T淋巴细胞以CCR5依赖途径大量进入脑组织最终导致脑型疟致命性神经病理综合症[30]。

2.2 淋巴细胞 在疟疾感染早期，CD4+ 和 CD8+ T 细胞在抗原提呈细胞作用下激活，启动抗疟保护性细胞免疫应答。Th1 型细胞免疫应答可局限红内期疟原虫的爆发性增殖反应，Th2 型细胞因子辅助 B 细胞分泌疟原虫特异性抗体，实现对疟原虫的最终清除。Th1和 Th2 型免疫应答的调控对清除疟原虫、局限相关病理性损伤有重要意义。T细胞被趋化至大脑血管周围是脑型疟的突出特征之一，其中CD8+T细胞活化最为明显。有数据显示，虽活化T细胞与表达CX3CR1的抗原呈递细胞间存在直接相互作用，但在实验性脑型疟中并非决定性因素，而与表达CD31的凋亡细胞共定位的致病性CD8+T细胞可能在实验性脑型疟发展中发挥重要作用[31，32]。CD4+ CD25+ Foxp3+调节型T细胞（CD4+ CD25+ Foxp3+ Regulatory T Cells，nTreg）可维持前炎症性免疫应答和免疫病理损伤之间的平衡，Blanc A L等发现nTreg过继转移可加速实验性脑型疟的发病并影响病变程度，但对寄生虫血症并无影响，而初始CD4+T细胞过继转移可以预防实验性脑型疟，并促进寄生虫清除。同时发现，在感染早期，nTreg仅在脾脏中扩增但并未迁移到神经炎症部位，表明脑型疟早期nTreg主要通过影响初始CD4+T细胞免疫应答发挥作用，nTreg可能是调控脑型疟免疫反应的早期靶标之一[33]。Subramaniamendprint

K S等进一步发现，T细胞活化负性调控因子BTNL2基因敲除小鼠感染PbA后存活率显著降低，并证实BTNL2在轻度恶性疟原虫感染及实验性脑疟宿主的免疫调控中均发挥重要作用[34]。此外，脑型疟病理过程与强烈的促炎反应和胶质细胞的活化有关，在PbA感染小鼠释放的调节性介质血红素可通过影响星形胶质细胞的激活进而抑制CD4+和CD8+ T淋巴细胞在脑中的病理性迁移，并可抑制小胶质细胞极化为M1表型，降低炎性因子在脑内表达水平[35]。

2.3 单核细胞 先天免疫细胞表达特异性活化标记物是脑型疟炎症反应的特征之一。Schumak B认为Ly6C+单核细胞在实验性脑疟炎性过程有实质性作用，以CCR2特异性单克隆抗体耗竭Ly6Chi炎性单核细胞，或以Gr1特异性单克隆抗体同时耗竭Ly6Chi炎性单核细胞和Ly6G+嗜中性粒细胞可明显减轻卵白蛋白转基因PbA感染（Ovalbumin-transgenic PbA parasites，PbTg）小鼠实验性脑疟发展，同时发现CCR2单克隆抗体注射并未阻断小鼠大脑周边PbTg特异性T细胞应答，而Gr1单克隆抗体注射则显著地减少脑中T细胞浸润和CTL反应，证实Ly6Chi炎性单核细胞在减轻大脑炎症和中枢系统免疫细胞募集、阻止实验性脑疟免疫病理损伤中扮演重要的角色[36]。新近临床研究发现，马拉维儿童脑疟、严重疟疾性贫血儿童单核细胞CD11、CD18等β2整合素，人类白细胞DR抗原（human leukocyte antigen DR，HLA-DR）和CD86等粘附分子和活化标志物的表达减少，单核细胞分泌的炎性细胞因子TNF-α和IL-6显著低于健康对照组，表明脑型疟、重症疟疾贫血患儿免疫受抑现象明显[37]，为临床有效干预提供新的线索。

2.4 内皮细胞 疟原虫感染后引发的脑微血管内皮功能障碍、血脑屏障破坏及神经炎症等一系列病理过程是脑型疟的典型特征。血管内皮细胞蛋白C受体（endothelial cell protein C receptor，EPCR）是蛋白C系统的一名新成员，主要由血管内皮细胞分泌，是反映血管内皮细胞功能的重要指标之一。Moxon C A等在非洲马拉维地区脑型疟儿童尸检中发现脑部纤维蛋白凝块处可见EPCR缺失、感染疟原虫红细胞局部滞留。提示疟原虫滞留区域中EPCR与儿童脑型疟凝血、炎症存在一定的关联性[38]。Pal P等认为人脑型疟感染疟原虫红细胞导致的大脑微血管内皮屏障破坏取决于富含组氨酸蛋白 Ⅱ（histidine-richproteinⅡ，HRPⅡ）的表达，纯化的重组或天然HRPⅡ蛋白可通过促进炎性小体形成，导致中枢神经系统内皮细胞紧密连接完整性降低、通透性增加，促进脑型疟的发生，提示HRPⅡ可能成为从炎症角度治疗或干预脑型疟新的切入点[39]。血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）在保持血管完整性方面发挥重要作用。脑型疟患者中枢神经系统中表达 VEGF 的星形胶质细胞数目增多，反应性星形胶质细胞通过VEGF-A和胸苷磷酸化酶（thymidine phosphorylase，TYMP）相互作用，抑制脑微血管内皮细胞紧密连接蛋白，最终导致血脑屏障破坏[40]。在PbA感染C57BL/6 和 BALB/c 脑疟模型中均发现VEGFR 抑制物阿西替尼可加重小鼠脑部病理改变和感染状况。给予 VEGF 和非致死剂量脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）协同治疗后，小鼠存活率明显延长，核转录因子Nrf2和血红素单加氧酶（heme oxygenase-1，HO-1）表达升高，IFN-γ和 TNF-α基因表达下降[41]，对实验性脑疟模型具有保护作用。进一步研究发现，洛伐他汀与VEGF联合治疗能够通过激活Nrf-2引起抗炎反应，减轻PbA诱导内皮损伤及系统性炎症，有效防治实验性脑疟[42]，较之VEGF 和LPS联合疗法更符合伦理学要求。

2.5 其他 补体系统是疟疾先天免疫反应的重要组成部分，其异常活化可攻击自体组织，导致不可逆损伤。乌干达地区脑型疟患儿血清C5a含量明显高于单纯疟疾患者，表明人脑型疟中存在C5a失调，通过C5aR依赖性炎症和内皮功能障碍可促进脑型疟的发生。与野生型小鼠相比，感染PbA的C5aR基因敲除小鼠生存期显著延长，促炎细胞因子、血管生成素-2和可溶性ICAM-1分泌降低，而血管生成素-1水平升高，内皮完整性降低[43]。

人类C1抑制剂（human C1-inhibitor，C1INH）是一种调节凝血、血管通透性和炎症的多功能蛋白酶抑制剂，Mejia P等研究发现人类C1INH可通过2种不同的机制阻断重症疟致病过程。首先，C1INH结合到寄生虫表面的恶性疟原虫糖基磷脂酰肌醇（PfGPI）分子内的聚糖部分，在实验性脑型疟模型中可减少寄生虫血症，体外实验中可抑制寄生虫侵袭红细胞及促炎细胞因子的产生。其二，C1INH在体外可绑定CD36和硫酸软骨素A分子，通过竞争性结合干扰感染红细胞黏附和在特定组织中的蓄积，降低罹患脑型疟的风险，提示C1INH可能是脑型疟治疗潜在的靶标分子[44]。此外，非洲药用植物Biophytum umbraculum Welw.对实验性脑疟有确切的保护作用，其抗疟活性与抑制补体激活、影响巨噬细胞活化有关，有望成为脑型疟新的辅助治疗药物[45]。

3 调控因子在脑型疟发生中的作用

干擾素调节因子8（interferon regulatory factor 8，IRF8）是造血细胞中表达的转录因子，调控一系列转录因子的功能和表观遗传改变。IRF8可调节单核细胞、树突状细胞、嗜酸粒细胞和嗜碱粒细胞的形成。IRF8基因敲除小鼠单核吞噬细胞祖细胞不能分化成吞噬细胞，反而异常引起中性粒细胞产生。IRF8基因敲除小鼠及IRF8表达缺失或突变的人都会表现出免疫缺陷[46]。Berghout J 等发现IRF8调控基因与急性神经炎症的病理过程有关，这条特异性的通路包括干扰素诱导、抗原表达和Th1型细胞因子分泌等，IRF8在其中充当转录激活因子作用。IRF8等位基因突变或IRF8，IRF1下游靶基因失活对鼠感染PbA所致实验性脑疟有保护作用，提示脑型疟中感染引起的基因表达增加与IRF8结合位点密切相关。同时发现，实验性脑疟和肺结核感染小鼠中IRF8调控基因有很大的重叠性，此调控网络可能是宿主炎性反应网络共同的核心通络之一[47-48]。endprint

MicroRNA（miRNA）参与转录后基因表达调控。miR-155已被证明可调节疟原虫等顶复门寄生虫宿主免疫反应。有报道称大脑内皮细胞miR-155在实验性自身免疫性脑脊髓炎、LPS致系统性炎症过程中血脑屏障完整性和T细胞功能调节方面发挥负性调控作用。与野生型小鼠相比，miR-155基因敲除可显著提高实验性脑型疟小鼠生存率和血脑屏障完整性、减少内皮细胞激活，降低微血管通透性，且此作用与Ang/Tie2 系统有关。提示抑制miR-155的功能可改善脑型疟症状，miR-155或可成为一个脑型疟治疗干预的潜在的辅助治疗靶标[49]。

细胞因子信号抑制因子2（suppressor of cytokine signaling 2，SOCS2））是由细胞因子和激素诱导的细胞内蛋白，可调节免疫应答、神经营养与发育、神经发生等。与野生型小鼠相比，实验性脑型疟模型PbA感染早期SOCS2基因敲除可显著降低寄生虫血症，减少脑组织中TNF-α，TGF-β，IL-12和IL-17，但在感染后期SOCS2基因敲除小鼠则有加重寄生虫血症倾向，同时Treg细胞浸润减少，脑中相关细胞因子水平升高，而保护性神经营养因子如神经胶质细胞系衍生神经营养因子（glial cell line-derived neurotrophic factor，GDNF）和脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）显著降低，同时可见焦虑相关行为和认知障碍，其机制与一氧化氮（nitric oxide，NO）产物增加有关。提示SOCS2在PbA感染过程中起着双重作用，在调节免疫应答和神经营养因子产生方面可能发挥至关重要的作用[50]。

此外，Muoz-Ruiz M等的最新研究发现，CD3双单倍体缺陷小鼠（CD3DH））可见促炎γδT细胞亚群T细胞抗原受体（T cell antigen receptor，TCR）表达及信号强度降低，成年CD3DH小鼠显示出较强的抗实验性脑型疟作用，主要与外周血促炎IFN-γ+γδT细胞减少及影响后续生理病理过程有关[51]。

4 脑型疟炎症及免疫相关生物标记物

脑型疟发生发展的复杂性特征决定了其早期诊断、风险预测很难有高度敏感、特异的生物标记物。2011年Erdman曾报道多个宿主炎症和内皮细胞激活的标志物相结合可准确预测重症疟疾儿童的死亡率。Lucchi N W等支持上述观点，也认为单一的生物标志物对脑型疟并不可靠，证实包括CXCL10，CXCL4，Ang-2/Ang-1，VEGF（vascular endothelial growth factor），EPO（erythropoietin），sTNFR2（soluble tumor necrosis factor receptor 2）在内的复合指标群可作为预测脑型疟发生危险的潜在生物标记物[52]。

高浓度HRP2是恶性疟原虫红内期保护性抗原，也是重要的疫苗候选抗原。HRP-Ⅱ被认为可准确预测包括脑型疟在内的重症疟预后和死亡风险[53-54]，且HRP2浓度升高同时伴有儿童视网膜病变者可作为判断脑型疟昏迷的直接依据，为临床快速、准确区分脑型疟昏迷与其他感染昏迷、提高脑型疟救治率提供有效方法[55]。Mariotti Ferrandiz E等采用高通量CDR3光谱法从脑型疟小鼠脾脏和血液中发现一种特异性TCRβ，可作为脑型疟预测、诊断和预后的新方法[56]。此外，一项在塞内加尔地区进行的临床研究发现，基于对受感染红细胞5种抗原的IgG应答和结合反应可准确识别脑型疟，为疟疾分型、相关功能测定及对症治疗提供新线索[57]。

5 基于炎症及免疫干预的脑型疟治疗药物

迄今为止，脑型疟仍是非洲儿童死亡的主要原因之一，近年来针对脑型疟辅助治疗药物研究探索始终是一个热点。

青蒿琥酯被认为是治疗严重疟疾最有效的药物。静脉注射青蒿琥酯是WHO推荐的脑型疟首选治疗方案，作为目前一线治疗药物，虽与奎宁相比已显著降低脑型疟的临床风险，但仍不足以完全控制脑型疟的凶险病程。除抗疟活性外，青蒿琥酯具有抗炎作用[58-59]，有研究证实其对实验性脑型疟的保护作用与其抗炎作用有关，能显著降低实验性脑型疟模型死亡率，迅速降低脑组织中白细胞浸润和模型小鼠海马和额叶皮质中炎性细胞因子表达，并改善小鼠神经损伤[60-61]。同时，静脉注射是青蒿琥酯治疗重症疟疾的主要给药方法，但在非洲脑型疟高发地区，恶劣医疗条件在很大程度上限制了青蒿琥酯的临床应用。Marijon A等发现，青蒿琥酯经鼻给药15min后小鼠血液和大脑组织中可检测出双氢青蒿素，给药后24 h原虫血症下降88.7%，脑型疟疾的症状明显改善，并大大降低了死亡率，经鼻给药可能成为青蒿琥酯治疗脑型疟新的给药途径[62]。双氢青蒿素与NO供体furoxan复合体在体外和体内均显示出与青蒿琥酯和蒿甲醚相当抗疟活性，并可使实验性脑型疟小鼠生存期显著延长[63]，山竹果皮提取物在体外实验中对青蒿素的抗疟活性有协同增效作用[64]。

免疫平衡失调导致的神经炎症是脑型疟的核心机制之一。Hasegawa C等报道，类固醇对临床脑型疟患者出现的持续昏迷、弥漫性脑白质病变、神经异常症状延长等有良好的疗效[65]。神经炎症反应的重要调节剂大麻二酚及其受体对实验性脑疟小鼠有明确的保护作用，大麻二酚可增加模型小鼠海马脑源性神经营养因子表达，减少海马TNF-α和前额叶皮层IL-6等促炎细胞因子水平[66]。与野生型小鼠比较，大麻素受体2编码基因Cnr2缺失的实验性脑疟小鼠存活率显著增高，血脑屏障破坏减轻，特异性大麻素受體2拮抗剂也显示出同样的疗效，且其作用有M2巨噬细胞趋化因子CCL17依赖趋势，提示大麻素受体 2靶向治疗可能成为脑型疟替代治疗方案[67]。

研究发现VD口服给药可显著抑制PbA感染实验性脑型疟小鼠血清细胞因子IFN-γ和TNF-α分泌及全身炎症反应，降低脑组织中趋化因子、细胞粘附分子表达，改善血脑屏障完整性，抑制脾脏树突状细胞分化、激活、成熟及细胞因子表达，提示VD可通过抑制宿主炎性应答发挥对实验性脑疟模型小鼠的保护作用[68]。已有研究报道右旋糖酐铁可明显降低实验性脑疟发生率，脑组织中CD4+和CD8+T细胞显著减少，CD4+T细胞CXCR3表达和IFN-γ反应性降低，同时对脾细胞亚群NK细胞、调节性T细胞均有调节作用，提示右旋糖酐铁能够通过减轻T细胞向脑内迁移抑制脑型疟的病理过程[69]。此外，免疫抑制剂他克莫司[70]、膜稳定剂胞二磷胆碱[71]、血管紧张素Ⅱ[72]均证实在体外可抑制恶性疟原虫生长，体内对实验性脑型疟小鼠有明确的保护作用，成为颇具前景的脑型疟辅助治疗方案。endprint