第三军医大学学报1999年第21卷第8期

程君涛（综述）袁建成（审校）

关键词：内毒素脓毒症脓毒性休克杀菌性/通透性增加蛋白

自从人类诞生之日起，就一直不断地与各种细菌、病毒感染进行着顽强的抗争。随着各 种抗生素的广泛大量应用，至今病原菌已发生了很大变化，革兰氏阴性杆菌感染发病率不断 增加、多重耐药菌株大量涌现。革兰氏阴性杆菌脓毒症一直是临床上比较棘手的问题，其高 发病率和高病死率迫使人们对其防治进行了深入的研究。鉴于，内毒素在革兰氏阴性杆菌脓 毒症、脓毒性休克的发病中起着关键性的作用。自从60年代人们逐渐弄清楚了内毒素的分子 结构以来，对内毒素的防治进行了广泛的大量的研究。本文拟就此方面做一综述。

1抗内毒素抗体

早在20几年前，Chedid、Brande以及McCabe等^［1］就提出针对革兰氏阴性杆菌 所共有的核心多糖和类脂A的多克隆抗体可能具有广泛的保护作用。Zeigler等^［2］ 应用大肠杆菌O111∶B4的变异菌株Rc(J5)制备了抗血清，在临床136名脓毒症病人中做了随 机、双盲、安慰剂对照实验研究。发现有两组病人可能从中受益：在严重脓毒症和革兰氏阴 性杆菌菌血症病人中，安慰剂对照组死亡率为39%，J5抗血清组为22%，P=0.011；在脓毒症 休克而需要应用血管加压药6 h以上的病人中，对照组死亡率为77%，抗血清组为44%，P=0.0 03。但是他们没有说明抗血清对症状的改善是由于J5特异性抗体的作用。随后五个应用J5抗 血清的临床实验研究表明，J5抗血清对革半氏阴性杆菌脓毒症没有改善作用。

单克隆抗体技术的问世使人们想到，直接针对核心糖脂(Core glycolipid,CGL)的单克 隆抗体可能对革兰氏阴性杆菌脓毒症有保护作用。Greenmen和Ziegler等^［3，4］由 煮沸J5疫苗免疫小鼠和人，从脾脏组织中分别得到鼠源性IgM单抗E5和人源性IgM单抗HA-1A 。动物实验表明，E5对注射细菌的小鼠有保护作用，而对注射内毒素的羊没有保护作用；HA -1A对注射细菌的小鼠和兔有保护作用，但随后的实验不能复制出对小鼠和兔的保护效果。 针对E5的第一次临床随机对照实验结果表明，E5对不伴有顽固性休克革兰氏阴性杆菌感染病 人的生存率有改善作用，E5组为30%，对照组43%，P=0.01；然而，第二次临床实验结果却显 示无明显改善作用，E5组30%的死亡率对照组26%，P=0.21。因此，对E5的临床治疗效果还存 在争议。HA-1A临床实验得到与E5类似的结果，Quezado等^［5］在狗脓毒性休克模型 中发现HA-1A不但没有改善症状的作用，反而降低了28 d生存率(HA-1A组15%， 对照组57%，P=0.034)。1992年4月美国FDA批准对HA-1A进行第二次临床实验研究，但由于观察到接 受HA-1A治疗的病人存在较高的病死率，于1993年1月就终止了该实验研究。随后，HA-1A 也就从欧洲市场消失。Moshe Arditi等 在体外实验的结果显示，即使HA-1A和E5剂量高达20 μg/ml，都无法对LPS致内皮细胞的损 伤产生保护作用。

2细胞因子拮抗剂

在机体的炎症反应中，细胞因子对信号传导和调节起着重要作用。其中对TNF和IL-1在 脓毒性休克中的研究较为广泛。在体外，单核细胞经LPS处理后，可释放TNF和IL-1，细菌 感染的人或动物注射LPS后血中可检测到TNF和IL-1。当给动物或人注射重组的TNF和IL-1 后可复制出许多脓毒性休克的症状。相反地，抑制TNF和IL-1可保护受内毒素或细菌攻击的 动物^［6，7］。TNF在机体脓毒症介质连锁反应中起着关键作用，它是机体对损伤刺 激应答产生的最早介质。在啮齿动物、兔和灵长类动物感染后15～30 min，外周血即可检测 到TNF的显著升高，90 min达高峰。而IL-1则4 h达高峰，IL-6直至伤后8 h尚处于上升阶 段，在人类也有类似的结果。抗TNF单克隆抗体可提高注射了细菌或内毒素动物的生存率 ［8，9］，但在二期临床实验中对脓毒症病人的生存率却没有明显的提高^［10］ 。应用鼠抗TNF单克隆抗体进行的三期临床实验结果显示，194名脓毒性休克病人28 d病死率 与对照组相比无明显改善作用。TNF组37.7%(7.5 mg/kg)、37.7%(15 mg/kg)，安慰剂组45.6 %，只有175的减少^［11］。

对IL-1拮抗剂的研究仅限于IL-1ra。重组IL-1ra可改善脓毒症动物的存活率，二期 临床实验结果显示脓毒性休克病人生存率随IL-1ra剂量增加而提高。但在随后进行的三期 临床实验结果表明IL-1ra 1mg/kg*h 28 d死亡率为31%，2 mg/kg*h 29%，安慰剂组34%， P=0.22。三组之间无明显差异。对细胞因子疗法目前还存在一定的难度，给药时间的选择、 治疗持续时间以及给药途径等问题都有待于解决。细胞因子在机体的炎症防御反应中起着一 定的保护作用，抑制细胞因子可能对某些病人不利。正如Alan博士所说，这种直接调节宿主 防御反应的疗法是一把“双刃剑”，必须慎以待之^［12］。

死于脓毒性休克的病人50%具有对血管加压药无效的顽固性低血压^［13］。内毒 素 刺激内皮细胞产生的大量的NO可直接对EC、组织器官造成损伤，抑制NO的合成被认为是治疗 脓毒性休克低血压的一种新方法。一氧化氮合成酶抑制剂可提高平均动脉压，恢复血管对血 管加压药的反应性，故可提高脓毒性休克的生存率。临床上已使用一氧化氮合成酶抑制剂治 疗脓毒症病人和接受细胞因子治疗的低血压肿瘤患者。但是，由于NO具有抗菌和免疫调节功 能，完全抑制NO的合成可对机体产生不利的影响。在动物实验中，一氧化氮合成酶抑制剂L -NMMA可引起动物毛细血管通透性增加和肠损伤，降低麻醉狗的心输出量^{［14，15］} 。高剂量可导致心衰和死亡。因此，NO合成酶抑制剂在临床上必须慎重对待，在剂量、时间 问题上还需进行大量的临床实验研究。

中性粒细胞在宿主防御反应中起重要作用，然而有资料表明，在脓毒症和脓毒性休克中 ，中性粒细胞及其毒性产物，可对组织、器官造成损伤。白细胞CD11/CD18复合物在调节中 性粒细胞与内皮细胞粘附过程中起重要作用。体内外实验研究表明，抗CD11/CD18单克隆抗 体可防止内毒素、TNF和补体介导的中性粒细胞粘附、对内皮细胞的损伤以及中性粒细胞血 管对迁移。在不同的脓毒症动物模型中应用此抗体，既有有益的保护作用也有有害的损伤作 用。在早期(24 h)应用此单克隆抗体可降低注射了TNF大鼠的死亡率(71%～42%，P＜0.05 )^［16］，但7 d总体存活率与对照组无明显差异，说明CD11/CD18复合物在早期可能 起重要作用。Hoffman等^［17］研究表明，应用CD11/CD18单克隆抗体是有害的，因为 它损坏了机体清除细菌毒性产物如内毒素的能力。在狗脓毒症模型中应用粒细胞集落刺激因 子(Granulocyte colony-stimulating factor)增加血循环中的中性粒细胞及加速其血管外 迁移，可增加内毒素的消除，对感染的控制有好处^［18］。

3杀菌性/通透性增加蛋白(Bectericidal/permeabilit y-increasing protein,BPI)

到目前为止，已报道的能结合并能中和LPS的蛋白质只有少数几种，包括多粘菌素B、鲎 抗LPS因子以及杀菌性/通透性增加蛋白(BPI)。虽然多粘菌素B具有中和LPS和降低LPS攻击动 物死亡率的作用，但由于其具有神经毒性和肾毒性，在临床上的应用受到一定的限制。

杀菌性/通透性增加蛋白是从多形核粒细胞(PMNs)嗜天青颗粒中分离出的一种阳离子蛋 白质，分子量为55×10³u，具有特异性杀伤革兰氏阴性杆菌的作用^{［19，20］}。BP I与LPS 的类脂A具有高度亲和力。BPI能识别结合并能中和光滑型和粗糙型LPS以及类脂A，它可能代 表了一种内生性LPS调节分子，下调机体对LPS的应答反应。BPI杀菌和中和LPS的功能区是位 于N-端25KD的一个片段^{［21，22］}。BPI与LBP在DNA序列和结构上具有极高的同源性 ，但作用相反，LBP增强LPS的作用，BPI则可中和LPS。氨基酸序列分析发现rBPI的杀菌活性 、中和内毒素和结合肝素的活性区域分别位于第17～45、65～99、142～169氨基酸区域内， 故认为rBPI由3个独立的功能区组成，这些功能区单独或共同作用的活性是rBPI生物学效应 的基础。

动物实验表明^{［23～26］}，人可溶性BPI、重组BPI以及它的N-端25×10³u片 段可抑 制LPS介导的全血和单核细胞的应答反应。静脉注射人源性BPI能显著降低内毒素攻击小鼠的 死亡率。家兔在早期应用BPI治疗后能耐受皮肤Shwurzman反应，对光滑型和粗糙型内毒素或 不同血清型内毒素均有保护作用。进一步研究发现，人源性或重组BPI具有竞争性抑制LBP的 特性，可阻止LPS与中性料细胞的结合以及内毒素在中性粒细胞的内移，能抑制LPS的鲎试剂 (LAL)反应，抑制内毒素刺激中性粒细胞表达CR和CR3，对内毒素诱导的纤维蛋白溶解和凝血 系统活化具有明显的保护作用。在鼠模型的研究中，rBPI与非治疗对照组相比，可有效地降 低受LPS攻击小鼠的的死亡率(rBPI组6%，对照组100%)。

重组BPI还能抑制LPS介导的内皮细胞的损伤和IL-6、TNF、IL-1等的释放，具有剂量 依赖性和时间依赖性^［27］。Moshe Arditi等^［28］研究了BPI对受LPS攻击的 内皮细胞的影响。研究发现，0.1 μg/ml的BPI与LPS(10～20 ng/ml)预孵后即可有效地阻断 LPS致牛内皮细胞的损伤。BPI阻断LPS所需的剂量与LPS的剂量呈正相关，中和100 ng/ml的L PS需要10 μg/ml的BPI，重量比为1∶100。在LPS致人脐静脉内皮细胞(HUVEC)损伤的研究中 ，BPI 5 μg/ml可显著降低LPS(20 ng/ml)致HUVEC IL-6的释放