《Frontiers in Immunology》：Challenges of monocyte HLA-DR targeted immunomodulation in sepsis—a prospective observational cohort study
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本前瞻性队列研究深入探讨了脓毒症中单核细胞人类白细胞抗原-DR（HLA-DR）表达降低的复杂机制。研究发现，该现象并非孤立存在，而是涉及抗原呈递、共刺激、细胞因子产生及吞噬作用等多条通路的广泛功能失调。尽管γ-干扰素（IFN-γ）体外刺激可部分恢复相关蛋白表达，但其水平仍显著低于健康对照，且单核细胞表型标志物随时间演变不一致，揭示了以HLA-DR为靶点的免疫调节疗法疗效有限的深层原因，强调了未来需基于更深入的机制理解和患者分层进行个性化治疗。
引言
脓毒症是一种由宿主对感染反应失调引起的危及生命的器官功能障碍，是全球主要的死亡原因之一。单核细胞表面人类白细胞抗原-DR（HLA-DR）的表达降低是脓毒症免疫抑制的一个公认标志，与继发感染和死亡风险增加相关。尽管使用干扰素-γ（IFN-γ）等疗法旨在恢复单核细胞HLA-DR和免疫功能，但并未能一致改善临床结局。因此，本研究通过一系列迭代实验，重新审视当前理解的核心假设并弥补关键知识空白。
材料与方法
研究设计为一项前瞻性观察性队列研究，纳入了55名入住重症监护病房（ICU）的脓毒症患者（死亡率36%）和16名健康志愿者。采用流式细胞术评估单核细胞表型，脂多糖（LPS）刺激用于评估单核细胞功能容量。研究了经典单核细胞通路，并识别那些对LPS刺激和/或体外IFN-γ调制有反应的通路。同时，在健康志愿者皮内注射紫外线灭活的大肠杆菌后，评估了外周血和炎症组织中单核细胞HLA-DR的表达动态。
结果
临床数据与单核细胞表型
与非幸存者相比，幸存者的入院序贯器官衰竭评估（SOFA）评分显著更高。在基线水平，ICU患者的单核细胞HLA-DR、CD86、IL-10表达水平和吞噬能力均低于健康志愿者，而CD80和IL-1β水平升高。在所有标记物中，只有单核细胞HLA-DR表达能区分ICU幸存者和非幸存者。血清细胞因子分析显示，ICU患者的IL-10和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）水平均高于健康对照，而IL-1β仅在非幸存者中升高。
在5天的观察期内，幸存者和非幸存者的单核细胞表型标志物演变不一致。单核细胞HLA-DR和CD86表达随时间推移在两组中均有所增加，接近健康志愿者水平。相反，单核细胞IL-10和吞噬能力在两组中均进一步下降，而CD80持续上升。单核细胞IL-1β水平在整个研究期间保持不变。尽管幸存者和非幸存者的HLA-DR增长率相似，但幸存者在5天内的HLA-DR表达始终较高。
对LPS的动态反应
全血LPS刺激后，仅在ICU幸存者中观察到血清IL-1β增加；在健康志愿者和ICU幸存者中观察到IL-10增加；在所有三组中均观察到TNF-α增加。然而，在外周血单核细胞（PBMC）与LPS孵育后，仅在ICU非幸存者中观察到单核细胞IL-1β增加，而仅在健康志愿者中观察到单核细胞TNF-α增加。血清和细胞内细胞因子水平之间无显著相关性。
单核细胞表面HLA-DR在体外吞噬后的内化
吞噬作用发生后，健康志愿者的单核细胞表面HLA-DR表达无变化，但ICU患者的表达显著降低。共聚焦成像显示，在健康志愿者单核细胞中，吞噬作用导致表面HLA-DR和CD14内化。与健康志愿者相比，ICU患者单核细胞在吞噬前基线水平的内化HLA-DR比例更高，并且在吞噬后无明显变化。
单核细胞HLA-DR表达降低与经典功能标记物的广泛缺陷相关
与健康志愿者相比，ICU脓毒症患者的单核细胞在抗原呈递途径（HLA-DR, HLA-DP, CD74）、共刺激（CD86）、细胞因子（TNF-α, IL-10）、NOX-2和核因子κB（NF-κB p65）相关蛋白的表达上均显著降低。而MHC II类反式激活因子（CIITA）、CD80、Toll样受体4（TLR4/CD284）和Fc受体（CD64）的表达则更高。主成分分析显示健康志愿者和ICU患者的单核细胞可以区分，抗原呈递和共刺激相关蛋白是主要区分因素。
单核细胞对LPS和IFN-γ的反应评估
ICU患者的单核细胞对体外LPS刺激反应微弱，但IFN-γ处理可改善其反应。IFN-γ处理增加了ICU患者单核细胞中抗原处理和呈递相关蛋白（包括HLA-DR）的水平，但其表达仍显著低于健康志愿者单核细胞。LPS和IFN-γ联合刺激可增加健康志愿者和ICU患者单核细胞的HLA-DR表达，但ICU患者单核细胞中多种蛋白的表达水平仍显著较低。同时，程序性死亡配体1（PD-L1/CD274）的表达在刺激后增加。
外周血和组织单核细胞HLA-DR表达的时间动态
在健康志愿者皮内注射紫外线灭活的大肠杆菌后，外周血单核细胞HLA-DR在4小时和24小时均较基线显著降低。然而，水疱液单核细胞HLA-DR在4小时至24小时显著增加，并且在4小时和24小时均显著高于外周血单核细胞水平。外周血和水疱单核细胞HLA-DR在24小时呈显著正相关，但在4小时无相关性。
讨论
本研究证实了单核细胞HLA-DR作为脓毒症预后生物标志物的价值，并提出了若干新发现。单核细胞表型标志物随时间演变不一致，凸显了使用单一标志物作为预后或治疗指标的局限性。动态功能测试显示LPS诱导的细胞因子释放不能预测ICU生存，且血清与细胞内细胞因子无相关性。细菌吞噬后受损的细胞内膜运输是脓毒症表面HLA-DR表达降低的一个机制。虽然IFN-γ能部分恢复单核细胞功能蛋白表达，但无法达到健康水平，且患者反应存在异质性，支持了基于生物标志物（如HLA-DR）进行患者分层以进行个性化治疗的必要性。研究还揭示了脓毒症中外周血与炎症组织单核细胞表型存在区室化差异。总之，脓毒症中单核细胞HLA-DR表达降低反映了多通路的广泛破坏，限制了治疗干预的效果。需要进一步了解单核细胞HLA-DR和免疫功能治疗调节的机制，以识别最有可能从干预中受益的患者。
