呼吸道合胞病毒(RSV)是一种重要的病毒病原体,是急性下呼吸道感染(LRTI)的主要致病原,也是全球范围内婴幼儿发病和死亡的主要原因。其传播主要通过密切接触感染性呼吸道分泌物(包括黏液飞沫和唾液)实现。临床上,RSV感染通常表现为肺炎和毛细支气管炎,婴幼儿和年幼儿童往往需要住院治疗(Sini de Almeida et al., 2024)。全球范围内估计每年约有360万例5岁以下儿童因急性LRTI相关原因住院,近10万人死亡。值得注意的是,近一半死亡发生在6个月以下的婴儿中,凸显其脆弱性。疾病负担不成比例地集中在中低收入国家(LMICs),这些国家占RSV相关死亡的约97%,反映出在及时获得充分支持性治疗方面持续存在的不平等状况(Li et al., 2022)。
内源性和先天免疫机制构成了对抗病毒感染的第一道宿主防线,它们迅速发挥作用以限制病毒复制,同时塑造随后的适应性免疫反应(Sun and Lopez, 2017)。内源性免疫由组成性表达的抗病毒因子介导,其功能独立于干扰素(IFN)(Yan and Chen, 2012);而先天免疫则主要由病毒识别后激活的IFN依赖性信号通路驱动(Dalskov et al., 2023)。这些反应的强度和协调性是决定感染结局的关键因素(Sun and Lopez, 2017)。
在RSV感染的背景下,先天免疫系统的多个组成部分,包括树突状细胞(DCs)、中性粒细胞、单核细胞和肺泡巨噬细胞,与广泛的细胞因子和趋化因子网络协同作用以限制病毒扩散(Russell et al., 2017)。包括白介素6(IL-6)、IL-8、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、C-X-C基序趋化因子配体2(CXCL2)和CXCL10在内的细胞因子和趋化因子在病毒入侵后迅速被诱导(Li et al., 2025; Short et al., 2017)。这些介质在协调抗病毒免疫方面发挥核心作用,通过促进巨噬细胞和DCs在感染部位募集和激活,从而促进病毒清除(Al-Qahtani et al., 2024)。然而,这些炎症信号的过度或失调产生可能是有害的,会促成免疫病理损伤,在严重情况下甚至引发夸大的全身炎症反应(Qudus et al., 2023)。细胞因子的过度产生也与RSV感染患者调节性免疫反应能力降低有关(Anderson et al., 2024b),尽管其潜在机制尚未完全阐明。
越来越多的临床证据表明,包括IL-6、IL-8、TNF-α和IL-17A在内的若干细胞因子水平升高与儿科人群中疾病严重程度增加相关(Tan et al., 2025)。值得注意的是,RSV感染早期出现下呼吸道受累的儿童往往表现出夸大且调控不良的免疫反应,导致更严重的临床表现(Openshaw et al., 2017)。这些观察结果强调了精细平衡的免疫反应的重要性,并为研究细胞因子谱作为风险分层候选生物标志物提供了科学基础。
细胞因子在RSV相关免疫病理中的核心作用,特别是在儿童中的表现,为将其作为疾病严重程度的潜在生物标志物进行研究提供了理论依据(Oner et al., 2020)。在临床环境中,RSV疾病严重程度通过多种参数进行评估,包括氧需求、住院时长(LOS)以及是否需要住院或进入重症监护(Pita-Martinez et al., 2024; Taveras et al., 2023; Vieira et al., 2010)。细胞因子生物标志物可能在这些传统临床参数之外提供额外的价值,支持疾病严重程度分级,并可能预测后续临床预后。因此,早期识别重度疾病高风险患者已成为一项重要的研究优先事项,推动了建立可靠免疫学生物标志物的努力。若干候选生物标志物已显示出与RSV严重程度的关联,但仅有少数经过正式评估其区分轻度和重度疾病的能力或预测后续临床预后的能力(Oner et al., 2020; Wiseman et al., 2020)。在可用的情况下,可使用敏感性、特异性和受试者工作特征曲线下面积(AUC-ROC)等指标评估区分性能。然而,证明临床效用最终需要可重复的预测性能和在独立人群中的验证。
本综述系统整理了目前关于儿童重度RSV感染相关细胞因子反应的证据,特别强调其作为疾病严重程度生物标志物的潜在应用价值。我们整合了细胞因子反应的生物学基础以及支持其与疾病严重程度相关、区分和预测性能以及临床验证水平的证据。我们进一步讨论了细胞因子检测快速、灵敏、微创平台的开发,以及将基于细胞因子的生物标志物转化为常规临床实践的需求。