糖皮質(zhì)激素在膿毒癥治療中研究進(jìn)展

孫玉景 吳建華 任建國(guó) 陳照家 高彥文 王耀勇

(1山西醫(yī)科大學(xué)，山西 太原 030000；2山西省汾陽(yáng)醫(yī)院呼吸與危重醫(yī)學(xué)科)

膿毒癥是指因感染引起的宿主反應(yīng)失調(diào)導(dǎo)致的危及生命的器官功能障礙，其中膿毒性休克最為危重〔1〕，發(fā)病率高且病情兇險(xiǎn)，死亡率高，全球每年有患者數(shù)量(2 000～3 000)萬(wàn)〔2〕。近年來(lái)，盡管抗感染治療和器官功能支持技術(shù)取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但膿毒癥的死亡率仍高達(dá)30%～70%〔1〕，其發(fā)生率及死亡率仍有不斷上升的趨勢(shì)。膿毒癥發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，最新國(guó)際共識(shí)表明，膿毒癥的發(fā)生與宿主免疫反應(yīng)有關(guān)。膿毒癥的發(fā)病過(guò)程包括全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)及代償性抗炎反應(yīng)綜合征(CARS)，針對(duì)性的治療是抗炎及免疫激活治療。糖皮質(zhì)激素目前廣泛用于炎癥性疾病的治療，其通過(guò)效應(yīng)分子介導(dǎo)其多重抗炎作用。但目前大量研究表明，糖皮質(zhì)激素在膿毒癥中的具體應(yīng)用仍存在較大爭(zhēng)議。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外最新研究，對(duì)糖皮質(zhì)激素在膿毒癥的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

1 膿毒癥的發(fā)病機(jī)制

1.1免疫功能紊亂 通常，機(jī)體自身調(diào)節(jié)包括早期警戒階段，隨后是抵抗階段，然后是可能導(dǎo)致死亡的疲憊階段。膿毒癥的病理生理機(jī)制至今仍尚未明確，目前理論支持，一方面，細(xì)菌毒素直接損傷組織細(xì)胞或形成抗原抗體復(fù)合物損傷組織細(xì)胞，引發(fā)膿毒性休克。另一方面，外源性致病因子刺激機(jī)體免疫活性細(xì)胞，導(dǎo)致促炎介質(zhì)失控性釋放，機(jī)體“細(xì)胞因子風(fēng)暴”引起全身失控性過(guò)度的炎癥反應(yīng)和其他一系列繼發(fā)改變的綜合征，產(chǎn)生SIRS，持久強(qiáng)烈的炎癥反應(yīng)導(dǎo)致患者組織器官灌注不足，引起休克、多器官功能障礙綜合征甚至死亡〔3〕。一項(xiàng)回顧性研究顯示〔4〕，膿毒癥死亡病例中有36.7%的患者死于早期階段的機(jī)體過(guò)度炎癥反應(yīng)；促炎反應(yīng)的同時(shí)也激活了抗炎反應(yīng)，體內(nèi)內(nèi)源性抗炎介質(zhì)過(guò)量釋放，持續(xù)或強(qiáng)烈的抗炎反應(yīng)會(huì)造成機(jī)體長(zhǎng)期而廣泛的免疫抑制，產(chǎn)生CARS，甚至引起所謂的“免疫麻痹狀態(tài)”，從而增加了繼發(fā)/機(jī)會(huì)感染的易感性，膿毒癥后期的死亡率高達(dá)63.3%。促炎反應(yīng)和抗炎反應(yīng)的平衡失控，可導(dǎo)致器官衰竭，最終導(dǎo)致患者死亡，膿毒性休克患者免疫功能紊亂是極其復(fù)雜的，先前研究〔5〕認(rèn)為膿毒癥SIRS和CARS兩個(gè)時(shí)期是先后出現(xiàn)，但最新的研究表明兩者并非孤立或先后發(fā)生的，而是在膿毒癥發(fā)病初期同時(shí)發(fā)生的，只不過(guò)SIRS與CARS在膿毒癥的早期及晚期階段分別占據(jù)主導(dǎo)地位。膿毒癥的發(fā)生發(fā)展與免疫功能紊亂密切相關(guān)，把握膿毒癥患者免疫功能狀態(tài)，有助于改善膿毒性休克的預(yù)后。

1.2腎上腺皮質(zhì)功能不全和(或)糖皮質(zhì)激素抵抗 危重病相關(guān)皮質(zhì)類(lèi)固醇激素不足(CIRCI)是指在危重病狀態(tài)下，下丘腦-垂體-腎上腺(HPA)軸出現(xiàn)功能障礙，和(或)糖皮質(zhì)激素抵抗導(dǎo)致皮質(zhì)類(lèi)固醇激素絕對(duì)或相對(duì)數(shù)量和(或)活性不足〔6〕，其特征是夸大和持久的促炎反應(yīng)。CIRCI在膿毒性休克中高達(dá)60%，一旦發(fā)生CIRCI，病死率增加 10%～35%〔7〕，對(duì)于膿毒癥患者，當(dāng)出現(xiàn)對(duì)液體復(fù)蘇和升壓藥反應(yīng)不佳時(shí)，應(yīng)該考慮CIRCI〔8〕。

應(yīng)激過(guò)程中，HPA軸主要由促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素(CRH)不依賴(lài)的途徑激活，涉及免疫介質(zhì)。入侵的病原體由多種細(xì)胞識(shí)別，包括上皮細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞和免疫細(xì)胞，隨后，這些細(xì)胞產(chǎn)生促進(jìn)額外細(xì)胞招募、破壞和清除病原體的因子。其中，促炎癥細(xì)胞因子，如腫瘤壞死因子(TNF)、白細(xì)胞介素(IL)-1和IL-6〔9〕及抗炎細(xì)胞因子，如IL-4和IL-10，可能有助于激活HPA軸。但相對(duì)機(jī)體對(duì)皮質(zhì)醇的需求量增加及腎上腺對(duì)促腎上腺激素(ACTH)的低反應(yīng)性而言，腎上腺皮質(zhì)功能其實(shí)多處于相對(duì)不全的狀態(tài)〔10〕。HPA軸障礙可表現(xiàn)在各個(gè)環(huán)節(jié)：①膿毒癥與下丘腦核中誘導(dǎo)型一氧化氮(NO)合酶(INOS)的顯著過(guò)度表達(dá)有關(guān)，這種表達(dá)部分由TNF和IL-1觸發(fā)。隨后NO的大量釋放可能導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞和膠質(zhì)細(xì)胞的凋亡，從而使CRH/ACTH分泌減少〔6〕。②危重病患者尤其膿毒性休克狀態(tài)下，血漿皮質(zhì)醇清除率平均減少50%，血漿皮質(zhì)醇清除率降低，主要是由于肝腎皮質(zhì)醇向皮質(zhì)醇穿梭受到抑制，使皮質(zhì)醇在體內(nèi)蓄積，從而反饋性抑制HPA軸〔11〕。③在危重患者中，依托咪酯抑制皮質(zhì)醇合成的最后一步，增加了腎上腺功能不全的風(fēng)險(xiǎn)。另外，腎上腺清道夫受體(SR)B1介導(dǎo)的膽固醇攝取被認(rèn)為是對(duì)抗內(nèi)毒素的重要保護(hù)機(jī)制。然而，敗血癥引起的腎上腺皮質(zhì)SRB1表達(dá)不足與死亡率增加相關(guān)。因此，及時(shí)識(shí)別相對(duì)腎上腺皮質(zhì)功能不全，提前進(jìn)行干預(yù)措施，對(duì)于治療膿毒性休克至關(guān)重要。

2008年指南指出〔12〕，CIRCI診斷主要依靠ACTH刺激試驗(yàn)，但由于ACTH刺激試驗(yàn)影響因素較多，包括感染的嚴(yán)重程度、合并其他內(nèi)分泌疾病、血漿白蛋白水平、既往糖皮質(zhì)激素使用情況等。 并且試驗(yàn)中存在ACTH制劑給藥劑量不一致、不能反應(yīng)糖皮質(zhì)激素抵抗及無(wú)法指導(dǎo)CIRCI治療等問(wèn)題，所以現(xiàn)拯救膿毒癥運(yùn)動(dòng)指南已不推薦使用 ACTH刺激試驗(yàn)來(lái)區(qū)別絕對(duì)與相對(duì)腎上腺皮質(zhì)功能不全〔13〕。目前，HPA軸障礙進(jìn)行新的評(píng)估包括地塞米松抑制試驗(yàn)、皮質(zhì)醇代謝的測(cè)定及動(dòng)態(tài)ACTH刺激試驗(yàn)，但是由于膿毒癥本身免疫狀態(tài)不斷變化及試驗(yàn)本身存在局限性，因此需要臨床進(jìn)一步研究。目前，應(yīng)對(duì)腎上腺皮質(zhì)功能不全的最好方法是用糖皮質(zhì)激素進(jìn)行替代治療。

2 糖皮質(zhì)激素在膿毒性休克中應(yīng)用發(fā)展史

一直以來(lái)，糖皮質(zhì)激素抑制膿毒癥患者炎癥反應(yīng)被廣泛熟知〔14〕，治療膿毒癥皮質(zhì)類(lèi)固醇已經(jīng)在嚴(yán)重感染患者的管理中使用了60多年。膿毒癥患者外源性應(yīng)用糖皮質(zhì)激素有很強(qiáng)的理論基礎(chǔ)。然而，它們?cè)趯?shí)踐中的使用仍然存在爭(zhēng)議。人們普遍認(rèn)為皮質(zhì)類(lèi)固醇可以改善膿毒癥相關(guān)的并發(fā)癥，如休克、器官功能障礙等。它們對(duì)存活率和繼發(fā)感染風(fēng)險(xiǎn)的影響是有爭(zhēng)議的。1951年首次提出糖皮質(zhì)激素對(duì)嚴(yán)重感染有治療作用，20世紀(jì)50年代至80年代初，研究顯示〔15〕，大劑量的使用類(lèi)固醇激素可顯著降低膿毒性休克患者的病死率，故而大劑量的糖皮質(zhì)激素被應(yīng)用治療膿毒癥及膿毒性休克，但之后直至20世紀(jì)80年代末，一項(xiàng)雙盲隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)〔16〕表明使用大劑量糖皮質(zhì)激素，增加了二重感染的機(jī)會(huì)，繼而增加了嚴(yán)重膿毒癥及膿毒性休克患者的病死率。然而，90年代研究結(jié)果顯示，應(yīng)用生理劑量的糖皮質(zhì)激素，可以改善血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)，降低死亡率〔17〕。Annane等〔18，19〕提出了相對(duì)性腎上腺功能不全(RAI)的概念，回顧了糖皮質(zhì)激素在感染性休克患者中的作用，并得出結(jié)論，糖皮質(zhì)激素能縮短膿毒性休克的持續(xù)時(shí)間，尤其是對(duì)于腎上腺功能不全的患者，Sprung等〔20〕研究表明氫化可的松可以加速休克的逆轉(zhuǎn)。

目前研究表明小劑量糖皮質(zhì)激素治療膿毒性休克的臨床療效較好，且對(duì)于患者的血清感染標(biāo)志物水平也有積極的改善作用〔21〕。2014年指南〔22〕不推薦常規(guī)使用糖皮質(zhì)激素治療膿毒性休克，然而2018年指南〔12〕指出，在經(jīng)過(guò)充分的液體復(fù)蘇及血管活性藥物治療后血流動(dòng)力學(xué)仍不穩(wěn)定的膿毒性休克患者，建議靜脈使用氫化可的松，劑量為200 mg/d〔23〕，但這是應(yīng)用其他方式治療膿毒癥效果不佳時(shí)，應(yīng)用激素作為治療膿毒癥的最后一搏。盡管經(jīng)過(guò)了大量的臨床研究，至今糖皮質(zhì)激素在膿毒癥患者中的應(yīng)用仍然存在極大的爭(zhēng)議，并且臨床指導(dǎo)用藥仍不明確。最近的ADRENAL和APROCCHSS兩項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)報(bào)道了糖皮質(zhì)激素對(duì)感染性休克患者90 d死亡率的不同治療效果〔24,25〕。ADRENAL試驗(yàn)每天靜脈輸注200 mg氫化可的松與安慰劑，連用7 d后比較其療效，結(jié)果兩組之間在90 d死亡率方面沒(méi)有顯著差異(27.9% vs 28.8%)，但應(yīng)用氫化可的松的患者能夠較早地逆轉(zhuǎn)休克和從機(jī)械通氣中解脫。APROCCHSS試驗(yàn)每天分劑量服用200 mg氫化可的松和氟可的松與安慰劑相比在嚴(yán)重膿毒癥休克患者中的效果，結(jié)果類(lèi)固醇組90 d死亡率卻有所降低(43.0% vs 49.1%)，并能更早逆轉(zhuǎn)休克和從機(jī)械通氣中解脫。這兩個(gè)試驗(yàn)都招募了符合膿毒癥和膿毒癥休克第二個(gè)國(guó)際共識(shí)定義的患者，但APROCCHSS試驗(yàn)要求將更嚴(yán)重的休克作為納入標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)以上兩項(xiàng)最新大規(guī)模臨床研究的結(jié)果，可以認(rèn)為糖皮質(zhì)激素對(duì)于感染性休克中的病情危重患者治療效果好〔26〕。

3 糖皮質(zhì)激素在膿毒性休克中的應(yīng)用機(jī)制

糖皮質(zhì)激素是由腎上腺合成和釋放的類(lèi)固醇激素。通過(guò)HPA軸調(diào)節(jié)，并受多種因素影響，如血清素，γ-氨基丁酸(GABA)和促炎細(xì)胞因子，生理劑量下，糖皮質(zhì)激素是人體內(nèi)一類(lèi)重要的調(diào)節(jié)分子。它們對(duì)發(fā)育、生長(zhǎng)、新陳代謝和免疫功能有重要的調(diào)節(jié)作用〔27〕。藥理劑量下，糖皮質(zhì)激素主要發(fā)揮抗炎、免疫抑制和抗休克等作用。目前廣泛用于炎癥性疾病的治療，其通過(guò)許多效應(yīng)分子介導(dǎo)其多重抗炎作用，穩(wěn)定溶酶體膜，達(dá)到對(duì)促炎介質(zhì)抑制并加強(qiáng)血管收縮作用，改善膿毒性休克時(shí)機(jī)體的血管麻痹狀態(tài)。

3.1抗炎作用 皮質(zhì)醇對(duì)促炎介質(zhì)(如TNF、IL-1、IL-6、IL-8、IL-12、γ-干擾素等)有明確的抑制作用，并抑制內(nèi)皮細(xì)胞、中性粒細(xì)胞激活，阻止了急性期反應(yīng)。一項(xiàng)膿毒癥模型大鼠研究中〔28〕，根據(jù)大鼠血液炎癥因子水平分組，評(píng)價(jià)氫化可的松治療高炎癥和低炎癥的療效。結(jié)果表明，糖皮質(zhì)激素治療7 d后，大鼠血清C反應(yīng)蛋白、IL-6和干擾素-γ-HT水平顯著降低，動(dòng)脈壓、心率和肝功能較低炎癥治療組明顯改善，表明氫化可的松對(duì)高炎癥組的治療效果優(yōu)于低炎癥組。糖皮質(zhì)激素主要通過(guò)基因組效應(yīng)和非基因組效應(yīng)來(lái)發(fā)揮抗炎作用。

3.1.1基因組效應(yīng) 糖皮質(zhì)激素抗炎作用經(jīng)典機(jī)制是激活或抑制多個(gè)基因，作用開(kāi)始時(shí)間是4～24 h。糖皮質(zhì)激素是一種脂溶性小分子化合物，易通過(guò)細(xì)胞膜與胞質(zhì)內(nèi)的糖皮質(zhì)激素受體(GR)結(jié)合。GR存在GRα和GRβ兩種亞型。GRα活化后產(chǎn)生經(jīng)典的激素效應(yīng)，而GRβ不具備與激素結(jié)合的能力，作為GRα拮抗體而起作用。在沒(méi)有糖皮質(zhì)激素結(jié)合的情況下，GR在細(xì)胞質(zhì)中處于非活性狀態(tài)，與各種伴侶分子結(jié)合(如熱休克蛋白90和免疫親和素)結(jié)合成一種大的復(fù)合體，防止GRα對(duì)DNA產(chǎn)生作用。這種復(fù)合體與激素結(jié)合后，構(gòu)型發(fā)生變化，熱休克蛋白等成分與GRα分離，隨之糖皮質(zhì)激素-GR復(fù)合物易位進(jìn)入到細(xì)胞核中〔29〕。作為特定基因的反式激活因子或反式阻遏因子發(fā)揮作用，影響基因轉(zhuǎn)錄，相應(yīng)的引起轉(zhuǎn)錄增加或減少，改變介質(zhì)相關(guān)蛋白的水平，進(jìn)而對(duì)炎癥細(xì)胞和分子產(chǎn)生影響而發(fā)揮抗炎作用〔30〕。糖皮質(zhì)激素的其他基因組效應(yīng)包括降低mRNA的穩(wěn)定性，引起粒細(xì)胞-單核細(xì)胞集落刺激因子基因的抑制。糖皮質(zhì)激素還可以通過(guò)顯著減少循環(huán)和組織中的嗜酸性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的數(shù)量，并誘導(dǎo)其凋亡來(lái)抑制炎癥。

3.1.2非基因組效應(yīng) 非基因組效應(yīng)是糖皮質(zhì)激素發(fā)揮抗炎作用的另一重要機(jī)制。非基因效應(yīng)的主要特點(diǎn)為快速啟動(dòng)(數(shù)秒到數(shù)分鐘)、作用持續(xù)時(shí)間短(60～90 min)，對(duì)轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)合成抑制劑不敏感，原因在于直接獨(dú)立于轉(zhuǎn)錄的抑制或激活〔29〕。非基因組效應(yīng)機(jī)制為：①細(xì)胞膜類(lèi)固醇受體:除了類(lèi)固醇核受體外，尚存在細(xì)胞膜類(lèi)固醇受體，而類(lèi)固醇的快速非基因效應(yīng)與細(xì)胞膜類(lèi)固醇受體相關(guān)〔30〕。②解離的伴侶分子本身的作用〔31〕：糖皮質(zhì)激素與GR結(jié)合后，GRα與熱休克蛋白90等成分分離，糖皮質(zhì)激素-GR易位進(jìn)入細(xì)胞核，產(chǎn)生基因組效應(yīng)，而熱休克蛋白90等受體外成分則進(jìn)一步激活某些信號(hào)通路產(chǎn)生快速效應(yīng)。③糖皮質(zhì)激素-GR影響線(xiàn)粒體功能和基因表達(dá)。

3.2免疫抑制作用 糖皮質(zhì)激素對(duì)免疫過(guò)程的多個(gè)環(huán)節(jié)均有抑制作用。小劑量糖皮質(zhì)激素主要抑制細(xì)胞免疫，大劑量則通過(guò)抑制B細(xì)胞轉(zhuǎn)化成漿細(xì)胞，減少抗體生成，達(dá)到干擾細(xì)胞免疫的作用。并且糖皮質(zhì)激素能干擾淋巴組織在抗原作用下的分裂和增殖，阻斷致敏T淋巴細(xì)胞所誘發(fā)的單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的聚集等。除了對(duì)嗜酸性粒細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的免疫抑制作用外，糖皮質(zhì)激素還通過(guò)微小核糖核酸(microRNA)靶向下調(diào)人單核細(xì)胞中Toll樣受體(TLR)4的信號(hào)活性〔32〕，起到免疫抑制的作用。此外，通過(guò)抑制細(xì)菌脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的p38激酶活化的磷酸酶，糖皮質(zhì)激素-GR可以抑制LPS-TLR4介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)。抑制免疫的機(jī)制是：①誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞DNA降解。②影響淋巴細(xì)胞的物質(zhì)代謝〔33〕。③誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞凋亡。④抑制核轉(zhuǎn)錄因子(NF)-κB活性〔33〕：NF-κB是一種重要的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，NF-κB過(guò)度激活可導(dǎo)致多種炎性細(xì)胞因子的生成。糖皮質(zhì)激素一方面通過(guò)抑制NF-κB與DNA結(jié)合，阻斷其調(diào)控作用。另一方面增加NF-κB抑制蛋白1 kBa基因的轉(zhuǎn)錄，抑制NF-κB活性，從而發(fā)揮免疫抑制作用。另外，也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，在不同的細(xì)胞類(lèi)型中，糖皮質(zhì)激素可能誘導(dǎo)或抑制各種TLR的表達(dá)或信號(hào)，說(shuō)明了糖皮質(zhì)激素在某些類(lèi)型的細(xì)胞中也可能具有免疫增強(qiáng)作用〔30〕，需要大量研究進(jìn)一步證實(shí)。

3.3抗休克 嚴(yán)重膿毒癥患者病情進(jìn)一步發(fā)展可引起多臟器功能損傷，包括膿毒癥相關(guān)心肌損害，導(dǎo)致泵衰竭〔34〕，進(jìn)一步可引起患者死亡，因此對(duì)于膿毒性休克患者而言，積極抗休克治療至關(guān)重要。糖皮質(zhì)激素通過(guò)改善血流量、改善微循環(huán)及增加血管阻力，從而達(dá)到抗休克的目的。糖皮質(zhì)激素通過(guò)與腎臟中的鹽皮質(zhì)激素受體結(jié)合〔35〕，保持機(jī)體鈉和水，有助于恢復(fù)有效血流量。糖皮質(zhì)激素還改善了膿毒性休克的微循環(huán)和組織灌注〔36〕，這一作用可能是通過(guò)激活絲裂原活化蛋白激酶和蛋白激酶B(Akt)通路上調(diào)內(nèi)皮INOS來(lái)實(shí)現(xiàn)的。也有助于恢復(fù)全身血管阻力。首先，通過(guò)增加血管間質(zhì)中的鈉和水含量會(huì)增加血管壁的硬度〔37〕。并且，其增強(qiáng)血管收縮及增強(qiáng)血壓對(duì)α-1激動(dòng)劑的反應(yīng)。另外，糖皮質(zhì)激素有助于降低心肌抑制因子量，增強(qiáng)心肌收縮力，并提升機(jī)體對(duì)細(xì)菌內(nèi)毒素耐受力，最終達(dá)到抗休克的作用〔38〕。

綜上，目前糖皮質(zhì)激素應(yīng)用的領(lǐng)域廣泛，包括各種炎癥性疾病，并取得臨床可觀(guān)的效果，但應(yīng)用糖皮質(zhì)激素的同時(shí)也帶來(lái)一定的副作用。雖然糖皮質(zhì)激素的應(yīng)用在膿毒癥領(lǐng)域從20世紀(jì)開(kāi)始研究至今，仍然爭(zhēng)議不斷，由于膿毒癥及膿毒性休克發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，其涉及機(jī)體的組織器官?gòu)V泛，病情進(jìn)展迅速，異質(zhì)性極大，包括所感染的病原體、感染部位及宿主反應(yīng)和就診時(shí)間等均存在巨大差異，給臨床中診斷和糖皮質(zhì)激素治療帶來(lái)了極大阻力，因此需要對(duì)膿毒癥發(fā)病機(jī)制及免疫功能需要不斷深入的研究，從而針對(duì)性把握糖皮質(zhì)激素的應(yīng)用人群、時(shí)機(jī)、劑量，提高膿毒癥患者的救治率。近年來(lái)，對(duì)于糖皮質(zhì)激素聯(lián)合治療〔39〕(包括鹽皮質(zhì)激素、維生素C、維生素B及中藥成分)的研究也逐漸深入，因此對(duì)于膿毒癥患者糖皮質(zhì)激素治療的具體方案仍需要研究。