儿童噬血细胞综合征及血液净化技术治疗的研究进展

罗南都,杜作晨综述 陈艳审校

噬血细胞淋巴组织细胞增生症(hemophagocytic lymphohistio-cytosis,HLH)又称噬血细胞综合征(hemophagocytic syndrome,HPS),是以“细胞因子风暴”为显著特征的罕见临床综合征。根据国内一项全国多中心研究显示HLH患儿总体发病率约为1.04/1 000 000[1]。临床特征主要包括持续高热、血细胞减少(两系或三系减少)、肝脾肿大和骨髓常可见噬血现象,部分可伴神经系统障碍、肺出血等多器官功能障碍,早期死亡率增加[2-3]。近年来随着血液净化技术辅助治疗的应用,其不仅迅速有效清除体内炎性因子和改善器官功能状态,还有效提高HLH患者的预后[4]。早期降低细胞因子风暴对HLH患者病情恢复具有重要临床意义。

1 HLH病因分类及发病机制

1.1 病因分类及遗传情况 家族性噬血细胞综合征(familial hemophagocytie lymphohistiocytosis,FHL)是一种罕见的、致命的家族性疾病,具有常染色体隐性遗传模式,根据突变基因分为FHL-1、FHL-2、FHL-3、FHL-4、FHL-5等5个亚型[5]。继发性噬血细胞综合征(secondary hemophagocytie lymphohistiocytosis,sHLH)是HLH最常见临床类型,与各种潜在疾病有关,由感染、肿瘤、风湿性疾病等诱发,通常无家族病史或已知的遗传基因缺陷[6]。

1.2 发病机制 HLH的具体发病机制尚不明确,但目前多数学者认为HLH发病机制是由巨噬细胞、自然杀伤(natural killer,NK)细胞和细胞毒性T淋巴(cytotoxic T lymph,CTL)细胞介导的穿孔素依赖性细胞毒作用缺陷导致[7]。NK细胞和CTL细胞通过多种机制清除病毒感染或异源细胞,而颗粒介导的细胞毒性是通过将细胞毒性颗粒内容物极化递送至免疫突触以及穿孔素介导进入靶细胞而实现[7- 8]。正常细胞毒性颗粒的T细胞穿孔素或颗粒酶会诱导单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞等单核吞噬细胞(mononuclear phagocytes,MNP)凋亡并终止突触传递,但受损、穿孔素和/或颗粒酶缺陷不能终止MNP 激活途径,导致免疫突触延长和过量淋巴细胞因子的产生,并进一步激活MNP并加速HLH表征出现和HLH相关指标快速升高(铁蛋白、IFN-γ、TNF-α等)[9]。同时抗原呈递细胞积聚持续刺激T细胞,而宿主免疫反应不能充分消除过度的免疫活化,使T细胞进一步过度活化和增殖导致淋巴组织细胞增殖和过度活化产生大量细胞因子形成恶性循环,最终引起细胞毒性T细胞和自然杀伤细胞介导形成“细胞因子风暴”[10- 11]。

2 HLH的临床特征

2.1 临床表现 在巨噬细胞、NK细胞及CD8+T淋巴细胞等免疫细胞过度活化释放炎性因子的作用下,可出现发热、肝脾肿大、皮疹、出血、黄疸,部分可出现中枢神经系统障碍、肺出血、呼吸衰竭、消化道出血、休克、凝血功能障碍等器官功能障碍[3, 12]。

2.2 实验室检查及影像学检查 实验室指标异常,包括血常规(全血细胞减少)、生化指标(转氨酶、血脂、心肌酶及总胆红素升高,血清白蛋白降低及电解质紊乱)、凝血功能异常(纤维蛋白原降低、凝血酶原时间及活化部分凝血活酶时间升高),其余指标如病原学(支原体、EB病毒、巨细胞病毒等异常)、血清铁蛋白升高、可溶性白介素-2受体(sCD25升高)、NK细胞活性降低、细胞因子(IL-6、IL-10、IFN-γ及TNF-α升高)及骨髓象见噬血现象,脑脊液可见以淋巴细胞增高为主,蛋白增高、糖降低[13]。影像学可见多浆膜腔积液(包括胸腔积液、腹腔积液、心包积液及盆腔积液)、肝脾肿大、肺部渗出性改变,合并中枢神经系统受累患者可能会出现急性脱髓鞘改变、脑白质改变、中枢神经系统血管炎、脑炎等表现[14-15]。

3 HLH诊断及鉴别诊断

目前噬血细胞综合征诊断依旧采用HLH-2004诊断标准,包括发热≥38.5℃,持续大于7 d;肝脾大;血细胞减少,两系或三系血细胞,如血红蛋白<90 g/L,血小板<100×109/L,中性粒细胞<1.0×109/L,非骨髓造血功能降低所致;三酰甘油≥3.0 mmol/L或者纤维蛋白原≤1.5 g/L;骨髓、脾脏和淋巴结中可以发现噬血现象;NK细胞活性降低或者缺乏;铁蛋白>500 μg/L;可溶性CD25>2400 ng/L,原发性HLH出现噬血临床表现伴PRF1、UNC13D、STX11、STXBP2、Rab27a、SH2D1A、BIRC4之一的病理性基因突变,而继发性HLH无病理性基因突变[13]。此外需要与一些疾病鉴别,朗格汉斯细胞组织细胞增多症、血小板减少症、骨髓纤维化、溶酶体酸脂肪酶缺乏症、高雪氏病(葡糖脑苷脂沉积病)等[15]。

4 HLH的免疫治疗

依托泊苷主要通过耗尽细胞毒性T细胞在HLH中发挥抗细胞因子作用。基于“依托泊苷”的化学免疫疗法(1994/2004HLH方案)的应用,能有效降低HLH的死亡率[16],但有研究指出HLH患者在早期(30 d)内发生死亡概率超过50%,可能与这种疗法的潜在不良反应有关,包括继发性感染、骨髓毒性、肝功能障碍和继发性恶性肿瘤[17],并且单纯的化学免疫疗法可能无法及时有效清除体内细胞因子而发生多器官功能衰竭[18]。免疫治疗如芦可替尼(Ruxolitinib)是一种 JAK1/2抑制剂,通过降低免疫细胞对糖皮质激素的凋亡和抑制体内过度炎性反应发挥作用[19]。Zhang等[20]对52例新诊断的儿童HLH应用Ruxolitinib单药治疗第28天的总缓解率为69.2% (36/52),其中42.3% (22/52) 达到持续完全缓解,尤其对EBV-HLH更加敏感。依帕伐单抗(Emapalumab)是IFN-γ的单克隆抗体,能有效中和IFN-γ控制过度炎性反应,Locatelli等[21]对26例原发性HLH经治疗后有效率为63%。阿那白滞素(Anakinra)是IL-1受体拮抗剂,Eloseily等[22]研究使用阿那白滞素治疗的44例儿童HLH/MAS,其可明显降低死亡率。虽然在各种细胞因子靶向治疗的应用下对儿童HLH的救治提供更多的选择,但相应也会出现感染、脏器功能损害等风险增加,而且往往价格昂贵,同时相应靶向药物需要更强的循证证据来支持。所以寻找新的合理辅助治疗方式可能是有必要的。血液净化技术是将患者血液引至体外并通过一种净化装置,除去其中某些致病物质,净化血液达到治疗疾病的治疗方式,主要包括血浆置换、连续性肾脏替代治疗、血液灌流,血液透析、血液滤过等[23-24]。而细胞因子是水溶性的中间分子(分子量0.5～60 kDa),以自由形式存在于循环中。这一特性使它们成为体外血液净化技术去除细胞因子的合适靶点。

5 HLH的血液净化治疗

5.1 血浆置换在儿童HLH中应用 血浆置换(plasma exchange,PE):是将体内血液引入血浆交换装置(如血浆分离器),将血浆分离并清除循环中的代谢毒素,还可清除自身抗体、异体抗体、可溶性免疫复合物等大分子物质,然后将分离后的血液有形成分和加入正常血浆或含蛋白的置换液输回体内,同时又补充了体内所缺乏的白蛋白、凝血因子等必需物质,较好地替代了肝脏某些功能,还可增加吞噬细胞的吞噬功能和网状内皮系统清除功能[24-25]。Faqihi等[26]对10例有严重的细胞因子释放综合征的COVID-19患者应用5～7次血浆置换后明显降低了炎性介质(铁蛋白、IL-6、C反应蛋白等),并促进脏器功能恢复,明显缩短住院时间和并发症的发生。Maiwall等[27]对40例急性肝衰竭患者的随机试验显示,与单纯使用临床标准治疗相比,应用血浆置换后SIRS、SOFA评分明显改善,此外还发现促炎细胞因子水平显著降低和抗炎细胞因子增加以及内毒素减少,并且没有治疗相关的死亡发生。Demirkol等[28]发现应用血浆置换治疗高铁蛋白血症所致器官衰竭HLH患儿与单纯用免疫球蛋白或糖皮质激素治疗的患儿相比,可明显降低炎性因子水平,明显改善预后和器官功能状态。袁远宏等[29]对40例重症HLH患儿的前瞻性研究显示,血浆置换组的C反应蛋白、血清铁蛋白、丙氨酸氨基转移酶、总胆红素水平均显著低于未使用血浆置换组,并且血浆置换组在PICU的住院时间明显缩短,有效改善器官功能状态。陈洁等[30]研究指出早期应用血浆置换可有效缓解HLH患儿体征,证明血浆置换的早期应用可能在HLH的治疗中具有重要意义。Edwards-Richards等[31]报道显示早期应用血浆置换辅助疗法能显著逆转HLH患儿的多器官衰竭和改善凝血功能。需要注意的是血浆置换可出现过敏反应、电解质紊乱(低钙、低镁、低钾血症)、出血倾向(尤其是Fib减少)等并发症。

5.2 连续肾脏替代治疗在儿童HLH中应用 连续肾脏替代治疗(continuous renal replacement therapy,CRRT),又称连续性血液净化,具有血流动力学稳定、溶质清除率高、清除炎性介质(通过弥散、对流、吸附、置换等机制可清除体内过多水分,清除体内代谢废物和毒物、纠正水电解质紊乱、促进肾功能恢复、清除各种细胞因子和炎性介质)和保持体液平衡的优点[32-33],但目前关于CRRT在HLH中的应用研究报道较少,Weyand等[34]研究发现3例HLH患儿使用CRRT可促进器官功能恢复及后续化学免疫疗法治疗。Samman等[35]研究也指出严重EB病毒引发的HLH,使用CRRT会显著降低炎性标志物水平。CRRT可出现血栓形成和体外循环凝血、出血等并发症,但通常通过加强护理操作可明显降低并发症的发生。

5.3 PE+CRRT联合化学免疫疗法在儿童HLH中的应用 在HLH早期多数患儿已出现血小板减少、凝血功能障碍(PT和APTT升高,Fib降低),单用PE可能会引起纤维蛋白原进一步减少导致出血风险增加、对炎性因子的清除不全,而且会增加血浆置换液的使用;单用CRRT对大分子炎性因子清除不全,而将两者联合应用可较为彻底地清除大分子和中小分子毒素和炎性介质、恢复内环境平衡而改善预后[36-38]。Huang等[4]早期应用PE+CRRT联合HLH-2004化学免疫疗法对8例重型EB病毒相关HLH儿童研究显示,除可溶性IL-2外,其余细胞因子水平均降至正常,EBV-DNA、血清铁蛋白、乳酸脱氢酶和体温等显著降低并升高血细胞数,并且后续通过连续的HLH-2004方案治疗后EBV-DNA水平逐渐降低,其他观察指标水平恢复正常。蒋学琴等[39]对83例重型儿童HLH研究显示42例应用血液净化联合1994/2004化学免疫疗法,其中PE 4例、CRRT 5例、PE+CRRT 33例,血液净化组死亡率为31%(13/42),显著低于非血液净化组死亡率(25/41,61.0%)。国内一项多中心使用血液净化治疗的66例儿童HLH研究显示,对于肾损害、循环负荷较高和血流动力学不稳定、炎性反应明显的HLH患儿联合应用PE+CRRT可改善患儿预后[40]。因此,PE+CRRT的早期辅助治疗对改善HLH患者的病情具有重要作用。此外,还需要注意的是血液净化治疗技术不属于病因治疗,因而不影响疾病的基本病理过程,针对病因的治疗不可忽视。

6 总结与展望

HLH为高炎性反应综合征,若不早期识别和干预,通常导致高死亡率,而血液净化治疗在儿童HLH治疗中具有较大潜力, 尤其是对重症儿童HLH或高炎性因子血症的HLH患儿,在化学免疫疗法和对症治疗基础上应用血液净化辅助治疗不仅缓解器官障碍和为后续治疗提供时间,而且可以清除循环中的炎性介质。虽然血液净化辅助治疗可改善HLH患者病情,但仍需要今后多中心临床研究加强循证证据支持,总之相信随着治疗研究的发展, 血液净化技术在救治重症HLH儿童方面会积累丰富的临床经验。