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四川大学华西医院感染性疾病中心（成都 610041）, Center of Infectious Diseases, West China Hospital of Sichuan University, Chengdu 610041, P.R.China

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自 2019 年年底出现新型冠状病毒肺炎以来，它已迅速波及多个国家和地区，对人类和社会产生了重大影响，对全球公共卫生系统造成了极大的威胁。新型冠状病毒传染性极强，部分感染患者病情进展迅速，可出现急性呼吸窘迫综合征、多器官衰竭等并发症。新型冠状病毒感染后，机体会产生一系列的免疫反应，可能使机体免疫过度激活，造成机体免疫系统失衡。截至目前，尚无针对新型冠状病毒的特效抗病毒药物，免疫调节治疗可能作为辅助治疗手段在新型冠状病毒肺炎的治疗中发挥作用。因此本文主要对新型冠状病毒造成机体免疫失衡可能的机制、免疫调节治疗和其他辅助治疗等进行综述，为后续研究和临床防治工作提供一定参考。

Since the emergence of novel coronavirus pneumonia in late 2019, it has quickly spread to many countries and regions around the world, causing a significant impact on human beings and society, posing a great threat to the global public health system. Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) was highly infectious, and some complications emerged rapidly in some patients, including acute respiratory distress syndrome, and multiple organ failure. The virus could trigger a series of immune responses, which might lead to excessive immune activation, thereby bringing about the immune system imbalance of the body. Up to now, there was no specific antiviral drug, and we conjectured that immunomodulatory therapy might play an essential part in the treatment of coronavirus disease 2019 (COVID-19) as adjuvant therapy. Therefore, we analyzed the possible mechanism of immune imbalance caused by the new coronavirus, and summarized the immunotherapeutic means of COVID-19 based on the mechanisms, to provide some reference for follow-up research and clinical prevention and treatment of COVID-19.

2019 年 12 月由新型冠状病毒引起的病毒性肺炎悄然出现[1]，此后国际病毒分类委员会将该病毒命名为严重急性呼吸综合征冠状病毒 2（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，SARS-CoV-2）[2]，其引起的疾病被称为新型冠状病毒肺炎（coronavirus disease 2019，COVID-19）。截至 2020 年 5 月 10 日，该病毒已在全球范围内大流行，导致超过四百万人感染。大部分感染患者为轻症表现，但也有一些患者病情进展迅速，很快出现严重肺炎、急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，ARDS）或多器官衰竭[3-6]。尽管我们对于其他人类冠状病毒有一定认识，但对新型冠状病毒知之甚少。基于目前的研究可知 SARS-CoV-2 与 SARS-CoV 类似，主要通过 S 蛋白与宿主细胞表面的血管紧张素转换酶 2（angiotensin converting enzyme2，ACE2）结合[7]，介导病毒入侵进而促进病毒复制，引发一系列炎症反应，造成机体免疫失衡，最终可能导致严重的机体损伤。发表在《柳叶刀·呼吸病学》的一例病理检查报告也提示了过度的炎症反应参与了重症感染患者的病理进程[8]。此外，近日发表在《内科学年鉴》的一项研究结合了 12 名死亡患者的临床资料、病毒学、影像学和病理学进行完整的尸检结果分析，发现 7 例（58%）患者伴有深静脉血栓，其中 4 例（33%）患者直接死于严重的肺栓塞，另外 3 例患者双下肢深静脉血栓也为新近形成[9]。另外一项研究也指出，与 SARS-CoV-2 感染相关的 80 例死亡病例中，17 例（21%）患者存在不同程度的肺栓塞，32 例（40%）患者伴有下肢深静脉血栓的形成[10]。这些结果提示病毒感染导致大量炎症因子的释放可能直接激活凝血级联反应，破坏血管内壁结构和影响凝血系统正常功能，导致大量静脉血栓形成并引起肺栓塞从而加快疾病进程。因此，本文旨在总结新型冠状病毒介导的炎症反应导致免疫失衡的机制和免疫调节治疗策略，为后续研究和临床防治工作提供一定帮助。

既往与严重急性呼吸综合征（acute respiratory syndrome，SARS）和中东呼吸综合征（Middle East respiratory syndrome，MERS）相关的体内体外研究均发现，在感染早期病毒复制即达到很高的滴度[11-12]。病毒在体内迅速大量复制可导致感染的上皮细胞坏死，释放大量细胞因子，包括干扰素（interferon，IFN）、白细胞介素（interleukin，IL）、趋化因子（chemokines）、集落刺激因子（colony stimulating factors，CSFs）和肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）等[13-15]。这些细胞因子在正常情况下处于动态平衡，当病毒感染细胞后，大量炎性细胞因子释放，可以招募、激活更多免疫细胞，使细胞因子进一步释放，形成正反馈循环，当突破某个阈值时则会失控，引起炎症瀑布。最近有研究表明，新型冠状病毒感染患者体内 IL-1b、IFN-γ、IP-10 和 MCP-1 的表达水平高于健康人；在重症患者中，IL-2、IL-7、IL-10、G-CSF、IP-10、MCP-1、MIP-1α 和 TNFα 的表达水平则更高[3]。还有研究发现重症新型冠状病毒肺炎患者体内的 IL-6 明显升高[16]。此外，各种免疫细胞、细胞因子和黏液在肺组织大量聚集还可能阻塞气体交换，导致肺泡细胞大量死亡，严重破坏肺换气功能。总之，我们推测病毒在早期的大量复制与疾病严重程度有关系。

病毒感染细胞后可被抗原提呈细胞识别，激活 Ⅰ 型干扰素通路，通过激活抗病毒蛋白转录等一系列机制阻止病毒在细胞内的复制。而既往研究表明冠状病毒能编码多种抑制早期干扰素相关免疫应答的蛋白，包括多种非结构蛋白（nonstructural protein，nsp）和结构蛋白（如刺突蛋白、核衣壳蛋白、膜蛋白和小包膜蛋白），这些蛋白参与了宿主细胞的干扰素免疫应答反应[17]。

一方面，冠状病毒的多种蛋白可以导致 IFN 诱导的延迟或受限。有研究人员发现，SARS-CoV 的核衣壳蛋白可以抑制 IFN-β 的产生，其中 C 末端的 248～365 位氨基酸发挥主要作用[18]。随后有研究人员认为在 SARS 小鼠模型中 IFN 诱导的延迟可以导致单核细胞-巨噬细胞和细胞因子的激活，从而导致血管渗漏和适应性免疫反应受损[19]。此外，冠状病毒的多种非结构蛋白如 nsp1、nsp7、nsp15 也可以通过介导宿主细胞 mRNA 的降解，阻止宿主 mRNA 翻译的同时促进病毒 mRNA 的表达，最终使干扰素信号通路激活延迟[17]。另一方面，有些蛋白还能干扰 IFN 信号通路的正常转导。有研究发现 ORF3a 蛋白能通过泛素化修饰和蛋白降解使宿主细胞表面的干扰素受体表达下降，从而影响 IFN 信号通路[20]。

此外，在免疫力低下的患者体内，起主要抗病毒效应的 I 型干扰素产量也会很低，使得病毒复制不受限制，也会加重后续的免疫失衡。因此我们推测新型冠状病毒也可能存在类似机制。在病毒感染早期病毒载量即达到高水平，多种抑制干扰素信号通路的蛋白也随之产生，这可能使早期的干扰素信号通路激活延迟或受限，导致病毒继续大量复制而进一步放大后续的炎症反应。

有研究表明，新型冠状病毒可能通过 ACE2 进入细胞，那么高表达 ACE2 的器官组织易受病毒感染[7]。最近发表的一系列文章表明除肺部外，人体的心脏、食管、肝脏、胰腺、肾脏、膀胱、回肠和男性睾丸等器官组织也高表达 ACE2，从而也极易受到病毒的攻击[21-25]。由此，我们推测靶细胞的广泛分布可能是感染患者病情进展迅速的原因。

此外，有研究表明 SARS-CoV 和机体感染后释放的细胞因子可诱导 ACE2 脱落，形成具有酶活性的可溶性 ACE2，使细胞表面 ACE2 含量和酶促活性均大大降低。这一过程除了影响肺部 ACE2 的正常功能外，还能造成肾素-血管紧张素系统的紊乱，进一步扩大炎症反应和增加血管通透性[26-28]。另有研究人员利用 SARS-CoV 细胞模型发现病毒在诱导 ACE2 脱落的同时还产生了大量的 TNF-α[29]。目前，可溶性 ACE2 的生理功能尚不清楚，其大量形成是否参与病毒介导的炎症反应，以及这一过程是否在 SARS-CoV-2 中也有类似作用仍需要更多的研究去证实。

目前还没有针对新型冠状病毒的特效抗病毒药物，而感染诱发的过度炎症反应所介导的免疫损伤是患者重症化的重要原因，因此在应用广谱抗病毒治疗基础上联合抗炎治疗对改善患者预后有很大益处[30]。基于既往流感后肺炎、SARS 和 MERS 相关的免疫调节治疗研究，我们总结了可能控制新型冠状病毒介导的炎症反应的药物。

糖皮质激素是一组通过与胞内受体结合而发挥抗炎作用的激素，可以与糖皮质激素反应元件相互作用以调节抗炎基因的转录。有研究表明糖皮质激素可以抑制体内细胞因子水平和 IFN-γ 诱导的某些炎性基因的表达[31]，这一结论在 SARS 相关研究中也得到证实[32]。但是，糖皮质激素在抑制机体免疫反应的同时也会延迟病毒的清除，增加患者死亡风险。在一项随机对照研究中，早期即接受糖皮质激素治疗的 SARS 患者体内病毒载量在病程 2～3 周仍处于较高水平，糖皮质激素可能会延长病毒血症[33]。糖皮质激素应用不当还会导致严重的心血管事件、骨坏死和机会性感染，如侵袭性真菌的感染[34-35]。近日发表的一篇述评文章，分析了过去在 SARS 患者中应用糖皮质激素对于临床结局的影响，认为糖皮质激素对于新型冠状病毒肺炎患者来说弊大于利[36]。结合既往 SARS 的相关研究来看，对于轻症患者应该避免使用糖皮质激素，以防止过早使用引起免疫抑制而导致病毒延迟清除。对于进展迅速的重症或危重症患者来说，短期使用小剂量糖皮质激素抑制体内的炎症风暴是有必要的，但同时也应注意激素可能带来的诸多副作用和过度免疫抑制引起的继发感染。总之，对于严重的新型冠状病毒肺炎患者，糖皮质激素的最佳使用时机及剂量仍需要更多的临床研究和实验室研究去证实。

冠状病毒感染时，常伴干扰素信号通路激活受限。干扰素也广泛应用于 SARS-CoV 和 MERS-CoV 感染的治疗。有研究表明，早期应用干扰素对减少病毒复制有一定帮助，进而减轻后续异常免疫激活所介导的炎症反应并且改善临床症状。类似地，早期联合应用干扰素和利巴韦林也可以适度地改善临床症状，但对于死亡率影响不大[37-39]。相较于 Ⅰ 型干扰素（IFN-α/β），Ⅲ 型干扰素（IFN-λ）可以激活被感染的上皮细胞的抗病毒基因，不会过度刺激免疫系统，还可以抑制嗜中性粒细胞向炎症部位的募集，因此 IFN-λ 可以作为预防严重炎症反应的一种选择[40]。在 SARS 和 MERS 流行期间，干扰素的用药方式多为肌肉注射和皮下注射[41]。目前《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）》中推荐的 IFN-α 使用方式是雾化吸入。此前有动物实验表明与常规肌肉注射相比，雾化吸入的方式给药可以提高肺部药物浓度，且延长药物在动物体内的循环时间[42]。雾化吸入给药时，药效发挥速度快，用量较小，不良反应的发生也较少，但应用不当会增大交叉感染的风险。目前在新型冠状病毒肺炎中，暂无关于干扰素治疗疗效和给药方式的研究，因此仍需要更多的临床研究去明确干扰素的疗效和最佳给药方式。

活性氧在炎症反应和病毒复制中发挥着重要作用，因此抗氧化剂对于病毒感染引起的炎症风暴可能有抑制作用。N-乙酰胺胱氨酸（N-acetylcysteine，NAC）是氨基酸半胱氨酸的修饰形式，具有抗氧化的作用。在 H5N1 感染的肺上皮细胞中，NAC 可以抑制 CCL5、CXCL8、CXCL10 和 IL-6 的产生[43]。此外，有研究表明维生素 C 对于患有严重流感的患者有益[44]。基于目前的研究，单一使用抗氧化剂对患者炎症反应的控制有限，但不失为一种辅助治疗的手段。

高迁移率族蛋白 B1（high mobility group box 1 protein，HMGB1）在胞内起转录因子的作用，在胞外环境作为炎症介质，可激活单核-巨噬细胞和内皮细胞等，诱导免疫细胞释放大量 IL-1β、IFN-γ 和 TNF 等[45]。甘草中提取的 18β-甘草酸苷是唯一天然来源的 HMGB1 抑制剂，直接结合 HMGB1 后可以抑制炎性细胞因子活性，从而阻断炎症反应[46]。在 SARS 流行期间，应用复方甘草酸苷可改善患者的炎症表现，促进患者病情恢复，与激素联用时可以缩减激素用药时间[47]。在 H5N1 相关研究中，甘草酸苷可以抑制病毒复制和某些炎性因子的表达[48]。但是，有研究表明 HMGB1 在疾病晚期才会大量释放，因此其抑制剂的应用对严重患者临床结局的改善并不明显[49]。例如，H2N2 感染的小鼠体内 HMGB1 水平在疾病晚期即第 9 天才达到峰值，用 HMGB1 抑制剂丙酮酸乙酯治疗也未能降低其死亡率[50]。总之，对于重症感染患者来说，HMGB1 抑制剂的使用时机、是否改善炎症反应和临床结局仍需要更多研究去证实。

他汀类药物是 3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶 A 还原酶的竞争性抑制剂。除了在心血管疾病的广泛应用外，它们还发挥了多种免疫调节作用，例如通过抑制活性氧（reactive oxygen species，ROS）调节免疫细胞的活化，拮抗 HMGB1 抑制炎性细胞因子的表达以及抑制 CCR2 基因表达，可以推测其在冠状病毒感染的炎症治疗中有潜在作用。另外有研究表明在 H1N1、H3N2 和 H5N1 感染的小鼠模型中，他汀类药物和咖啡因的组合可减轻肺损伤[51]。对于老年患者或合并心血管疾病的患者，使用他汀类不仅可以控制其心血管疾病，还能抑制炎症反应的过度激活，因此可以作为一种辅助治疗手段。

氯喹是一种广泛使用的抗疟疾药物，同时可应用于自身免疫性疾病的治疗。在 SARS 流行期间，有研究表明其具有抗病毒效果[52]，还具有免疫调节活性，可协同增强抗病毒作用[53]。目前《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）》已把磷酸氯喹用于新型冠状病毒肺炎的治疗。一方面，氯喹在新冠肺炎的治疗中发挥其抗病毒效应，另一方面也可以辅助进行免疫调节治疗，避免不良的临床结局。

此外，某些抗生素除了具有抗菌作用外，还具有免疫调节的作用从而减少气道高反应性并改善肺功能，例如大环内酯类中的克拉霉素和阿奇霉素[54]。在一项关于流感病毒引起重症肺炎的随机对照研究中，相较于单用奥司他韦，联合阿奇霉素的患者体内 IL-6、IL-8、IL-17、IL-18 以及 C 反应蛋白水平下降得更快，患者临床症状的改善更明显[55]。尽管在目前的新型冠状病毒肺炎治疗相关研究中，还未提及这些抗生素的应用，但对于呼吸系统存在基础疾病、高龄、伴有免疫抑制的新型冠状病毒肺炎患者来说，这些具有免疫调节作用的抗生素也不失为一种选择。

连花清瘟胶囊（颗粒）是由连翘和金银花等 13 种草药组成的中成药。既往研究表明因其能有效抑制病毒复制和调节免疫反应而在流感治疗中发挥重要作用[56]。根据对 SARS-CoV-2 感染患者进行的一项回顾性分析，连花清瘟胶囊可以显著改善患者的临床症状并且缩短病程[57]。近日，钟南山院士团队发现，在 Vero E6 细胞中连花清瘟可以抑制 SARS-CoV-2 的复制、影响病毒的形态，并且在 mRNA 水平上显著抑制促炎细胞因子，包括 TNF-α、IL-6、CCL-2/MCP-1 和 CXCL-10/IP-10[58]。该文在体外实验中证实连花清瘟可以通过抑制病毒复制和减少宿主细胞的细胞因子释放而发挥作用，这一实验结果支持连花清瘟胶囊（颗粒）与现有疗法联合治疗新型冠状病毒肺炎的临床应用。

在众多病毒感染（包括流感病毒、登革热病毒、埃博拉病毒等）介导的炎症反应中，TNF 均作为关键性细胞因子而发挥作用。有研究发现在 SARS-CoV 感染的小鼠模型中 TNF 可以导致急性肺损伤和 T 细胞免疫反应受损[59]。新型冠状病毒感染的重症和非重症患者中的 TNF-α 分泌也有显著差异[3]，我们推测 TNF 可作为潜在治疗靶点。既往研究表明在流感动物模型中，使用特异性 TNF 抗体能减少小鼠体内细胞因子的产生和炎性细胞的浸润[60]。据中国临床试验注册中心显示，由上海长征医院牵头的“阿达木单抗治疗新型冠状病毒肺炎（COVID-19）重型和危重型患者的安全性和有效性的临床研究”已注册（注册号：ChiCTR2000030089）。

另一些研究还发现重症新型冠状病毒肺炎患者体内 CD4+、CD8+T 淋巴细胞水平明显低于轻症患者，而 IL-6、IL-10 则明显高于轻症患者[16, 61]。日前，《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第七版）》指出对于双肺广泛病变及重症患者，伴有 IL-6 升高时可给予托珠单抗治疗。此外，胸腺肽可以持续诱导淋巴细胞中 T 细胞分化，维持机体免疫平衡和增强 T 细胞对抗原的反应。同时抗 PD-1 单克隆抗体可与人 PD-1 受体结合并阻断 PD-1/PD-L1 通路，恢复部分 T 细胞功能。目前针对 PD-1 和胸腺肽治疗伴随淋巴细胞减少的新型冠状病毒感染重症肺炎患者的多中心、随机对照临床试验已经开展（注册号：ChiCTR2000029806）。

干细胞是一类具有自我复制和分化能力的多潜能细胞。此外，其还具有强大的分泌能力，可以分泌多种生长因子和细胞因子，能促进血管生成和抑制炎症反应等。目前用于治疗新型冠状病毒肺炎的干细胞主要包括间充质干细胞、肺干细胞和胚胎干细胞。通过外源性补充肺干细胞和胚胎干细胞可诱导形成肺功能细胞，达到保护和修复肺脏的目的。间充质干细胞在多种炎症疾病模型中可通过分泌免疫调节因子发挥潜在作用，包括类风湿关节炎和急性肺损伤等[62-64]。鉴于 ARDS 是冠状病毒感染患者死亡的主要危险因素，干细胞治疗也许能作为一种辅助手段改善患者预后。此外，肠道菌群也与全身免疫状态密不可分，因此利用肠道微生态调节剂，维持肠道微生态的平衡对于疾病控制也有一定作用。

有研究表明恢复期血浆可以缓解体内的炎症风暴[65]，对于流感病毒和呼吸道合胞病毒感染导致的炎症反应有一定的改善作用。因此，使用康复患者血浆或由此血浆制备免疫球蛋白也可以作为一种辅助治疗手段。血液净化系统包括血浆置换、吸附、血液过滤等等，这一过程可清除体内炎症因子，缓解“细胞因子风暴”，减轻患者的炎症反应[66]。

在甲型流感病毒感染的小鼠模型中，内皮细胞的鞘氨醇-1-磷酸-1（sphingosine 1-phosphate receptor type 1，S1P1）受体信号转导也参与了炎症反应。应用 S1P1 类似物可以阻止免疫细胞过度募集，抑制炎性细胞因子和趋化因子的释放，降低发病率和死亡率[67-68]。尽管目前还不清楚 S1P1 类似物能否阻止新型冠状病毒介导的炎症风暴的产生，但它可以作为潜在作用靶点为以后的研究和临床治疗提供一定思路。

不论是普通流感病毒还是高致病性的冠状病毒的广泛流行，都对社会造成了严重的负担。病毒感染后迅速引起的炎症反应是患者病情加重乃至死亡的重要原因，因此针对病毒感染的免疫调节治疗对于控制疾病的迅速进展以及降低死亡率有重要意义。目前在新型冠状病毒感染治疗领域尚无公认有效的免疫调节治疗方案，但基于流感、SARS 及 MERS 的治疗经验，常见的糖皮质激素、干扰素、甘草酸苷、连花清瘟胶囊、康复期血浆等可能具有一定免疫调节作用，可作为抗病毒治疗以外的重要辅助治疗手段。总之，聚焦病毒感染介导炎症反应的机制，寻找能作用于关键靶点的药物，对于预防感染后疾病的迅速进展具有重要意义。

利益冲突声明：本文全体作者均声明不存在利益冲突。

四川大学抗击新型冠状病毒肺炎疫情应急科研项目（2020scunCoV 应急10004）；四川大学华西医院新型冠状病毒肺炎疫情科技攻关项目（HX-2019-nCoV-010）