免疫功能低下病例术后抗感染治疗

第十二章　免疫功能低下病例术后抗感染治疗

临床上，越来越多的肿瘤以及其他一些免疫功能障碍的患者需要依赖手术治疗，而这些患者在围手术期所面临的感染风险较其他患者更为突出。临床医师通常依赖延长预防性抗生素的使用时间、加强营养支持来达到预防或治疗的目的，但效果并不十分令人满意。而且盲目延长预防性抗生素的使用时间违背了抗生素预防使用的原则，会造成治疗费用增加、细菌耐药性增加。自身的免疫系统在宿主对抗细菌、真菌和寄生虫感染上扮演着重要的角色。目前，已有医师关注并临床应用免疫增强剂等细胞活性药物来提高吞噬细胞功能及提高宿主抗感染能力。这种治疗方案对于免疫功能低下病例则更为重要，代表药物有粒细胞集落刺激因子（granulocyte colony－stimulating factor，G－CSF）。

临床上已经证明机体对细菌感染的最初反应是伴随着肝内急性期应答以及发热的炎症反应。因此，免疫系统的激活只有受到抑制，才能限制炎症的过度发展，防止或减少机体受到伤害。这些调节主要是由细胞因子间相互作用来完成的。

G－CSF在介导对感染和炎症的内源性反应中起主要作用，已经应用于临床。它们能刺激免疫细胞的生长和从骨髓中释放，最早应用于治疗粒细胞缺乏症。在粒细胞缺乏时治疗或预防性使用G－CSF，可以在减轻炎症反应的同时增强机体的抵抗力。而现在临床医师更关注其在非粒细胞减少症病例中的应用价值。动物实验和一些临床研究提示，在手术等情况下预防性使用G－CSF可以预防感染和降低败血症的发生率。

（一）G－CSF治疗的基础理论

1.内源性G－CSF对感染的反应

G－CSF是一种糖蛋白，产自单核细胞、巨噬细胞、成纤维细胞和内皮细胞。在健康人体血清内G－CSF浓度很低，为25±19.7 pg/mL。在急性细菌感染时期其浓度会明显上升，可增加30倍，在脓毒性休克时更可高达200ng/mL。此种增长源于细菌产生炎性介质，如肿瘤坏死因子－α（TNF－α），目前已在脓毒症鼠模型中发现G－CSF可以作为负反馈信号抑制TNF－α的合成和释放。存活病例的血清内源性G－CSF浓度会在几天内显著下降，但在死亡的病例会一直保持高水平的G－CSF浓度。并且在感染后G－CSF合成不增加的病例预后要差于G－CSF合成增加的病例。以上结果提示那些在感染发生时血清G－CSF浓度升高，感染控制后血清G－CSF浓度下降的病例预后最好。但是，在那些死亡的病例，G－CSF浓度持续升高，提示机体不能反馈外周血增高的G－CSF浓度，而是继续合成G－CSF，或是机体能合成的G－CSF仍然不够。

2.G－CSF在细胞免疫中的作用

内源性G－CSF主要的靶器官是白细胞前体和成熟白细胞，作用是维持和调节白细胞的生成。有研究发现，连续6d对健康志愿者分别注入从1μg/（kg·d）到60μg/（kg·d）不等剂量的G－CSF，中性粒细胞计数会呈剂量依赖性地增加1.8～12倍。除了可增加循环池中的中性粒细胞数量，G－CSF还有增加细胞功能的作用，表现在刺激其氧化爆发反应，增加吞噬能力和化学趋向，延缓细胞凋亡。这样G－CSF增加了免疫细胞的质和量以应对外来的微生物。

3.G－CSF在体液免疫中的作用

炎症反应主要由单核/巨噬细胞和淋巴细胞分泌细胞因子，如TNF－α、白细胞介素－1（IL－1）、干扰素－γ（IFN－γ）等激发。内源性拮抗包括减少它们的合成和分泌，或释放它们的拮抗因子，如可溶性TNF受体（sTNF－R）或IL－1受体拮抗剂（IL－1ra）。

体内或体外实验提示G－CSF通过降低促炎症细胞因子的产生及增加抗炎细胞因子的释放来调节大鼠和人类单核细胞对免疫刺激物，如革兰阴性菌细胞壁脂多糖的反应。当接受G－CSF治疗的志愿者的血液接触到一系列免疫刺激物，如LPS、G－菌制剂或超抗原，其TNF的活性比安慰剂对照组的低。接受G－CSF治疗者的中性粒细胞增加了LPS诱导的IL－1ra释放，并且每个中性粒细胞表达的化学趋向因子白三烯B₄的释放能力显著下降。另外，在LPS刺激下全血中淋巴细胞生成IFN－γ的能力会减弱。所以单次G－CSF注射的抗感染效果包括单核细胞和淋巴细胞降低促炎症细胞因子的产生以及中性粒细胞释放抗炎细胞因子的增多。

4.G－CSF用于感染动物模型中的研究

预防性单独使用G－CSF或联合抗生素使用已经在许多动物模型中证实可减少与脓毒症相关的死亡率。在一些中性粒细胞减少症和非中性粒细胞减少症的动物研究中，如严重烧伤、深部肌肉脓肿、链球菌感染、肺炎、病毒感染、新生儿败血症、伴酒精中毒的感染、腹腔内感染和脓毒症等，G－CSF的治疗都与降低死亡率相关。例如，G－CSF可将有急性弥漫性白色念珠菌感染的非中性粒细胞减少症的鼠死亡率从90%降至28%，同样，肾、脾、肝来源的白色念珠菌感染也明显减少。对啮齿动物预防性使用G－CSF以针对埃希氏肠杆菌性腹膜炎，则发现白细胞数目增加且杀菌活性明显增强，预防性使用G－CSF的动物生存率较高，死亡率从78%降至38%。对鼠的盲肠穿孔（CLP）预防性使用G－CSF，再用抗生素治疗可提高生存率，与单用抗生素或生理盐水对比可降低脾细菌集落生成和血清TNF－α水平，增加血浆IL－10水平。在以上所有提及的动物实验中，G－CSF均在感染前或感染的同时注入。这样适时激活了中性粒细胞的防御作用。在肺炎模型中，它使中性粒细胞在感染的部位聚集，并且在CLP脓毒症模型或皮下注入大肠杆菌时，通过炎症附近组织学证据、骨髓过氧化物酶活性、葡萄糖摄取等证明了其比对照组更能使炎症局限化，证实机体的杀菌活性有所增强。这些研究均证明注入G－CSF后生存率明显上升，提示在有感染危险时（如手术前）注入G－CSF可有预防感染的作用。

预防性使用G－CSF除能有助于感染恢复，还可以应用于感染性休克。在啮齿动物中已证明使用G－CSF可防止内毒素引起的肝毒性、休克和腹膜炎所导致的多器官衰竭和死亡。它还增强了心血管功能、消除了内源性毒素和延长了感染性休克模型的存活时间。

（二）G－CSF的临床应用

1.临床抗感染治疗

（1）G－CSF治疗先天性粒细胞减少症或白血病患者：在先天性中性粒细胞减少症，白血病和贫血病例中使用G－CSF以增加白细胞数目，已证明能降低并发症和死亡率并提高生活质量。这种临床效果使白血病患者能广泛的接受长期G－CSF治疗并作为标准治疗。肿瘤患者接受骨髓抑制剂化疗所引起的条件致病菌和真菌感染是导致死亡的主要原因。在化疗相关的粒细胞减少病例中，G－CSF已被证明有利于骨髓的恢复。虽然如此，临床上G－CSF的使用仍有争议，因为很少有前瞻性实验。

（2）非粒细胞减少症患者联合G－CSF抗感染：G－CSF被FDA证明可用于接受骨髓抑制剂化疗的肿瘤病例。而现在更多的研究者试图在临床上发现它对非粒细胞减少症患者的治疗效果。在人体已有临床试验在多种情况下使用G－CSF作为辅助治疗，如HIV感染的病例，粒细胞减少在HIV感染者中占35%～75%，白细胞功能不足，这些情况可被G－CSF部分纠正，已有证据显示G－CSF能减少感染的发生和HIV感染的住院时间。最近的前瞻性、多中心随机临床试验中，包括210例实体癌和高危的伴发热的粒细胞减少症病例，经验性使用广谱抗生素治疗时辅助G－CSF被证明是有效的。所有病例均有体温＞38℃、白细胞计数＜500/μL和至少有如下一个高危情况：①预见性粒细胞减少（＜100/μL）；②近期化疗时间＜10d；③脓毒症或已证明感染；④严重合并症，如呼吸衰竭、充血性心力衰竭、难控制的心律不齐、肾功能衰竭、肝功能衰竭、严重呕吐、严重黏膜炎、严重腹泻、有症状的高钙血症及难控制的出血；⑤美国东部肿瘤协作组（Eastern Cooperative Oncology Group，ECOG）评分≥3；⑥门诊治疗无效的低危粒细胞减少症。结果发现G－CSF能缩短粒细胞减少时间，减少抗生素治疗时间和住院时间，减少住院费用。

在外科感染方面，一项单中心随机双盲对照实验针对40例胰岛素依赖性糖尿病患者足部感染，接受G－CSF或安慰剂7d，两组用同样的抗生素和胰岛素，G－CSF显示能更早根除病原菌、更快解决蜂窝织炎、缩短住院时间、缩短抗生素治疗时间，而非G－CSF组需要手术，当然，作为糖尿病足的标准治疗仍需进行多中心研究。

2.临床外科ICU、脓毒症、脑外伤、创伤中G－CSF联合应用抗感染

外科ICU病例、脑外伤或脓毒症病例是发生严重感染乃至器官衰竭高危人群，目前一些学者正关注在这些人群中应用G－CSF的临床试验结果。一项对37例异体肝移植患者应用G－CSF治疗，证明其可以降低多器官衰竭的发生。另一项对手术或创伤后有败血症危险的患者连续7d注入G－CSF，证明其可以增加中性粒细胞的产生并增强中性粒细胞的功能。而且在所有6个初期IL－8＞9pg/mL的患者中IL－8水平均下降，10例患者的IL－1ra水平上升，而TNF－α和sTNF－R水平不受影响。

Heard等采用随机、双盲方法对7个ICU中心进行临床2期研究，研究中使用G－CSF 10d或使白细胞计数＞75 000/mm³，发现G－CSF治疗能减少原发性菌血症发生，但不能缩短住院时间、死亡率和其他非社区感染。Arslan等在对78例烧伤后脓毒症患者使用G－CSF后发现能有效提高生存率。Gross－Weege则在试验中证实G－CSF在ICU应用是安全的，没有病例发展成为全身炎症反应综合征、脓毒症和多器官功能障碍综合征。

3.围手术期预防性联合应用疗效确定

预防性抗生素应用是减少手术感染的有效手段，并已被外科界所重视。

我们曾在临床上针对腹部外科大手术病例进行围手术期应用，对照组病例预防性抗生素应用方法为在麻醉前15～30min静脉给予三代头孢菌素（头孢哌酮2g或头孢曲松1g）加甲硝唑1g单剂，如手术时间超过4～6h，则术中追加1剂。如对头孢菌素过敏者用单剂克林霉素1.2g和（或）喹诺酮类抗生素（氧氟沙星0.4 g）。结直肠癌患者在术前一天肠道准备时静脉使用甲硝唑1g和庆大霉素16万U，术后不再使用抗生素。联合应用组为G－CSF和单剂预防性抗生素联用病例，G－CSF是在术前第1天、术后第2天和第3天分别使用rhG－CSF 300μg皮下注射，单剂预防性抗生素应用方法同对照组。最后结果发现联合G－CSF的预防性抗生素应用可以显著降低术后感染性并发症，但不能降低死亡率。此研究结束后，我们所在普外科一直沿用至今，疗效显著。

4.毒性和副反应

G－CSF在治疗中大多患者能够耐受，最常见的副反应为骨痛和肌肉痛，占20%～30%，除此之外很少有副反应。严重的粒细胞减少症病例甚至在使用几年后仍无明显副反应。

综上所述，在动物和人体试验中证实G－CSF可以增强机体的抗感染能力，临床试验证明除了轻度骨痛外，仅有小概率的副反应，在重症病例使用中其安全性也已得到证实，所以进一步的临床试验已被批准，但对其在临床上尤其外科术后感染的防治疗效评估仍需大量的临床证据。

（朱　岭）

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