免疫治疗在缺血性脑卒中的应用研究进展

苗志娟 王修哲 赵玉武

缺血性脑卒中(ischemic stroke，IS)在中老年人群中的发病率、致残率和致死率高，给社会和家庭带来沉重负担。目前IS有效的治疗措施包括急性期溶栓或取栓使血管再通、抗血小板聚集。然而，由于溶栓时间窗的限制、对溶栓出血并发症的担忧等使这些治疗措施的应用受限。IS发生后，免疫调节反应作为一种内在反应机制参与其病理生理过程，其在调节免疫炎症、氧化应激、细胞损伤和凋亡、神经功能恢复等方面均发挥重要作用[1]。目前针对IS的免疫调节治疗受到越来越多的关注，从生物合成制剂到化学制剂，从西药到中医药，免疫调节制剂及疗法在基础和临床研究中已经陆续开展。现就近年来相关免疫调节药物在IS的应用研究进展进行综述。

1 生物合成制剂

1.1 那他珠单抗即人源化的抗CD49d单克隆抗体，通过靶向作用于白细胞表面的极迟抗原4(VLA-4)，阻断白细胞与血管内皮细胞上细胞间黏附分子间的相互作用，降低循环中的免疫炎症细胞趋化以及浸润缺血脑组织，减轻免疫炎症介质对神经元的二次损伤，从而发挥神经保护作用[2]。基础研究表明，那他珠单抗减轻脑梗死体积和神经保护效应与梗死部位和梗死严重程度有关。在一项临床前多中心随机对照实验中，CD49d抗体能减轻大脑中动脉末端永久性闭塞小鼠模型脑组织内白细胞的浸润和脑梗死体积；相反，在大脑中动脉主干短暂性闭塞小鼠模型中，并未观察到类似的神经保护作用，这可能与前者脑梗死灶主要位于皮层下，梗死体积小，梗死程度较轻有关[3]，提示那他珠单抗在严重脑梗死模型中的神经保护作用可能有限。在一项双盲、安慰剂对照的Ⅱ期临床试验中，给予急性脑梗死患者那他珠单抗(300 mg)静脉注射治疗，与安慰剂组相比，给药组并未减少基线至第5天梗死体积的增长，且两组间美国国立卫生院神经功能缺损评分(NHISS)无统计学差异，但那他珠单抗可改善30 d改良Rankin量表评分(mRS)和90 d日常生活活动能力Barthel指数(Bl)评分，提示其对改善卒中预后有一定价值，但需要进一步临床研究验证[4]。

1.2 分化抗原147(CD147)即细胞外基质金属蛋白酶诱导因子，在免疫炎症反应中发挥重要作用。IS发生后，CD147在脑组织中表达增加，参与卒中后的病理反应。αCD147是CD147抗体，在短暂性大脑中动脉闭塞小鼠模型中，其可通过抑制脑微血管内皮细胞内核因子κB(NF-κB)信号通路的激活，降低基质金属蛋白酶9(MMP-9)和 纤溶酶原激活物抑制因子1(PAI-1)的表达，进而减轻脑梗死体积和促进神经功能恢复[5]。IS后发生外周免疫抑制反应，使卒中后肺炎的发生率增加[6]。在脑缺血小鼠模型中，通过尾静脉注射αCD147可抑制小鼠肺部γδ T细胞表达白细胞介素-17A(IL-17A)，进而减轻炎性细胞渗透。通过增强自然杀伤细胞(NK1.1)和CD4+T细胞表达干扰素γ(IFN-γ)可阻止病原菌的入侵，进而减少卒中后肺炎的发生[7]。

1.3 轴索过度生长抑制因子(Nogo-A)脑组织缺血损伤后，中枢神经细胞不能修复和再生是导致偏瘫等严重后遗症的主要原因之一。Nogo-A是在中枢神经系统髓磷脂中发现的一种抑制轴突生长的蛋白，是强烈的神经纤维抑制因子，通过与其受体结合而阻碍神经再生。与对照组比较，通过尾静脉注射抗Nogo-A抗体治疗的小鼠，其功能恢复、纤维束的完整性、轴突再生良好，白质修复标志物水平高[8]；敲除小鼠Nogo-A或其受体S1PR2基因可促进其卒中后血管再生和神经修复，减轻神经功能缺损；此外，通过脑室内注射抗Nogo-A抗体同样具有上述效果，这一治疗方法在脊髓损伤临床试验中已经开展[9-10]。

1.4 重组T细胞受体配体(RTL)即部分主要组织相容性Ⅱ类分子与髓磷脂抗原共价结合物，通过激动T细胞受体或使自身反应的T细胞失去致病性发挥免疫调节作用。在脑缺血小鼠模型中，RTL可减少脑梗死体积，减轻免疫炎症反应，且对外周免疫功能的抑制反应影响小[11]。

1.5 其他生物合成剂其他一些单克隆抗体在实验性脑缺血模型中也已被证实具有神经保护作用。如，在狒狒脑缺血模型中，人源化的抗E-和p-选择素单克隆抗体(HuEP5C7)具有减轻多形核白细胞浸润缺血脑组织、减小脑梗死体积和促进神经功能恢复的保护作用[12]。在永久性大脑中动脉闭塞小鼠模型的梗死核心局部注射可溶性肿瘤坏死因子抑制剂(XPro1595)，可减轻脑梗死体积，促进小胶质细胞向吞噬细胞表型转变，进而清除细胞碎片发挥神经保护作用[13]。Alawieh等[14]通过给脑缺血小鼠模型尾静脉注射补体抑制剂(B4Crry)，其可抑制病理性补体的沉积和小胶质细胞的激活，从而减轻梗死灶周围的神经元的进一步损伤和神经系统免疫炎症反应。IL-1受体拮抗剂(IL-1RA)已被应用于临床类风湿关节炎的治疗，其在脑卒中动物模型中的应用也已开展。McCann等[15]一篇系统评价和Meta分析研究指出，IL-1RA的神经保护作用使其有望成为治疗IS的新措施。免疫相关治疗在临床IS患者中的应用仍比较有限。IL-1在急性脑梗死后的免疫炎症反应中具有促炎作用，可诱导IL-6的产生，加重患者的预后。一项Ⅱ期临床试验中，通过给发病5 h内的急性脑梗死患者皮下注射重组人IL-1RA(rhIL-1RA)100 mg，2次/d，连续3 d，同对照组比较，IL-1RA可降低血浆中IL-6水平，尽管其未能改善患者预后，但证实其是一种治疗急性脑梗死患者安全且可耐受的免疫疗法[16]。

上述相关单克隆抗体主要针对体内非特异性成分，可能会抑制体内先天性免疫反应，加重卒中后外周免疫抑制反应，增加感染风险。因此，此类免疫调节药物在脑卒中的应用应把握好给药时间窗，卒中早期免疫抑制反应发生之前、小剂量给药可能会减少相关并发症的发生。

2 化学合成制剂

2.1 富马酸二甲酯(DMF)具有调节免疫炎症及神经保护作用，已被批准用于治疗多发性硬化。在脑缺血模型中，其通过诱导核因子E2相关因子(Nrf2)及其下游的血红素加氧酶1(HO-1)发挥抗氧化应激作用；通过减少中性粒细胞、T淋巴细胞对缺血脑组织的侵入以及小胶质细胞的活化，减轻炎症反应[17]；DMF也可减轻脑损伤后反应性的神经胶质增生，发挥持久的神经保护作用，在神经损伤预后方面具有重要作用[18]；另外，DMF还可通过降低基质金属蛋白酶的活性、保护内皮细胞间紧密连接维持血-脑屏障的稳定性，从而减轻IS后脑水肿的发生[19]。DMF的安全性已得到临床验证，其在IS患者中是否有效有待进一步的临床试验。

2.2 他克莫司(FK506)是一种大环内酯类抗生素，作为一种新型免疫抑制剂，其主要通过抑制T淋巴细胞IL-2的释放发挥作用。基础实验证实采用聚乙二醇脂质体装载的FK506具有神经保护作用，在短暂性大脑中动脉栓塞模型中，FK506脂质体通过破坏的血-脑屏障沉积在脑组织，发挥抑制白细胞浸润和细胞凋亡的作用；采用单次小剂量的FK506脂质体注射同样可发挥上述神经保护作用[20]。Sharifi等[21]采用脑缺血大鼠模型观察FK506的给药剂量和给药时间，结果表明6 mg/kg的FK506间隔24 h静脉应用可在一定程度上减轻缺血后齿状回神经元的凋亡。

2.3 芬戈莫德(FTY720)是鞘氨醇-1-磷酸受体(S1PR)激动剂，该药在体内磷酸化后与位于淋巴细胞上的受体结合，促使淋巴细胞在淋巴组织内滞留，抑制自身反应性淋巴细胞再次进入循环，进而防止这些细胞浸润中枢神经系统。在脑缺血模型中，其既可通过减轻脑梗死体积改善急性期神经功能缺损症状，也可通过减少星形胶质细胞增生、调节突触形态和增加神经营养因子表达进而促进慢性期神经功能的恢复[22-23]。此外，芬戈莫德还可通过激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)与相对分子量70 000核糖体蛋白S6 激酶1(p70S6K)信号通路，降低神经元自噬，进而减轻小鼠缺血性脑损伤[24]。免疫治疗结合早期溶栓受到越来越多的关注。在一项前瞻性临床试验中，对发病4.5～6 h的患者分别予以芬戈莫德联合阿替普酶、单独应用阿替普酶溶栓治疗，结果显示联合用药可改善患者24 h疗效及90 d mRS评分，减轻急性期灌注损伤和梗死灶的进一步扩大，其疗效可能是通过促进顺行再灌注和逆行侧支血流，提高阿替普酶在治疗大脑近端动脉闭塞和拯救缺血半暗带中的疗效实现，这一结果对延长时间窗内进行再通治疗具有指导意义[25]。另有临床试验显示，给予急性脑梗死患者阿替普酶(0.9 mg/kg)联合芬戈莫德(0.5 mg，1次/d，连续3 d口服)，可减小梗死灶体积，降低出血转化，改善7 d后NHISS评分和促进90 d神经功能恢复[26-27]。那他珠单抗和芬戈莫德在多发性硬化治疗中出现了一些罕见和致命的副作用，包括进行性多灶性白质脑病(PML)和疱疹病毒性脑炎，可能与这些免疫调节药物导致机体免疫功能低下有关。针对脑卒中患者短期应用芬戈莫德是否会发生上述严重副作用尚不清楚，需进一步研究证实。

2.4 氩作为一种惰性气体，其被发现具有神经保护作用。在IS模型中其可通过降低小胶质细胞、巨噬细胞的过度激活，促进小胶质细胞、巨噬细胞向抗炎M2表型转变发挥神经保护作用[28]。但目前有关研究较少。

3 中药及有效成分

3.1 贯叶金丝桃素是从圣·约翰草提取出的物质。在多发性硬化疾病模型中，其通过调节关键转录因子，抑制具有促炎作用的Th1和Th17细胞分化，增强具有抗炎作用的Th2和调节性T细胞(Tregs)分化，从而发挥神经保护作用[29]。目前，贯叶金丝桃素在实验性脑缺血模型的作用研究已经开展。研究结果显示，其可通过IL-17A/血管内皮生长因子(VEGF)信号通路介导卒中后血管再生，促进远期神经功能恢复[30]；其还可通过星形胶质细胞IL-6介导的负性免疫调节作用，促进神经血管的再生和神经功能的恢复[31]。

3.2 姜黄素是从姜黄中提取出的一种生物活性成分，其对IS的作用与抗炎、抗氧化等有关。基础实验研究表明，姜黄素可抑制NF-κB信号通路，激活Nrf2转录因子，抑制抗氧化酶、脂质过氧化物、活性氧等有害物质的产生，进而减轻脑血管内皮细胞损伤，保护线粒体[32-33]。

3.3 金合欢素(5，7-二羟基-4-醋酸)是一种黄酮类化合物。在脑缺血再灌注损伤模型中，其可通过抑制小胶质细胞炎性反应和炎症小体3(NLRP3)信号通路发挥神经保护功能[34]。大部分中药成分具有多样性、复杂性和难萃取的特点，其内在的一些生物活性物质具有免疫调理作用，但确切成分和机制有待进一步研究。

4 其他免疫调节制剂

4.1 醋酸格拉替雷是中枢神经系统内的多肽抗原，即共聚物-1(Cop-1)，采用此抗原对人体进行免疫可产生保护性作用，其已被批准用于治疗多发性硬化。在脑缺血模型中，Cop-1特异性的T细胞穿过血-脑屏障，通过释放神经营养因子-3和抗炎因子，促进神经前体细胞的增殖和向缺血脑组织募集，进而改善神经功能缺损和促进梗死后神经再生[35]。

4.2 Tregs在IS的免疫炎症调节中发挥重要作用。LI等[36]将提纯的Tregs细胞静脉回输至小鼠大脑中动脉闭塞脑缺血模型中，其外周血、周围免疫器官中的Tregs细胞数量增加，这些细胞可存活至少12 d，明显降低脑缺血引起的炎性细胞因子 IL-6、TNF-β水平，提高IS后细胞免疫功能。采用CD28激动性的单克隆抗体(CD28SA)或IL-2/IL-2抗体复合物(IL-2/IL-2Ab)扩增体内Tregs细胞同样可减轻神经系统炎症反应，改善卒中预后[37-38]。

4.3 IFN-β已被批准用于多发性硬化的治疗，其具有的抗炎作用和良好安全性提示其在IS亦可能具有治疗潜力。研究结果显示，外源性补充IFN-β可减轻缺血脑组织内炎性细胞浸润，抑制促炎细胞因子表达，进而减轻脑梗死体积和促进神经功能恢复[39]。近年来，针对外泌体的研究受到越来越多的关注。Zheng等[40]采用脂多糖刺激的巨噬细胞分泌的外泌体治疗IS发现，其同样可减少脑梗死体积、促进神经功能恢复。

4.4 其他以免疫细胞为靶点的细胞移植疗法近年来同样受到关注。一项临床试验研究结果显示，给予亚急性脑梗死患者静脉输注自体来源的骨髓单核干细胞，随访12个月，虽然未观察到患者神经功能及脑梗死体积得到改善，但证实该疗法的安全性。此外，鞘内回输自体M2型巨噬细胞疗法同样证实具有安全性，且可提高患者神经功能恢复[41]。在另一项随机、双盲、安慰剂对照的临床试验中，给予急性脑梗死患者静脉应用多能成体祖细胞治疗，虽然未改观察到患者90 d神经功能改善，但证实了该疗法在急性脑梗死患者中的应用也是安全可耐受的[42]。

综上所述，免疫调节治疗在缺血性脑血管病中的应用受到越来越多的关注，且随着神经-免疫-内分泌网络研究的开展，对免疫炎症反应参与IS发病机制的研究逐渐深入，一些免疫调节剂或免疫调节措施应用于脑血管病的基础实验和临床研究得到开展。尽管免疫调节治疗在大部分的实验性缺血性脑血管病研究中取得一定良好效果，但由于脑缺血动物模型与人体存在较大差异，且各种免疫调节制剂在给药方式、给药时间窗、生物利用度、有效性及安全性方面仍不明确，使得免疫疗法在临床缺血性脑血管病中的应用受到限制。未来进一步的研究可着重于免疫炎症反应在中枢神经系统中的具体作用机制，探讨合适的脑缺血模型、合理的给药时间窗、标准化的干预措施和测量方法，研发针对中枢神经系统特异性的免疫调节剂等方面。相信免疫治疗有望成为IS重要的新型辅助治疗策略。