免疫學專題：細胞激素風暴（Cytokine storm）來襲！

    在介紹細胞激素風暴之前，我們先簡單補充說明一下，什麼是細胞激素（Cytokine）。細胞激素，顧名思義，是細胞分泌的小分子蛋白質，調控細胞與細胞間的作用，可以視為訊號傳遞分子，當細胞接受到細胞激素的訊號時，可能會進行活化（Activation）、分化（Differentiation）、複製（Proliferation）、凋亡（Apoptosis）、趨化（Recruitment）、發炎反應（Inflammatory response）等等，用譬喻法來說明，細胞激素就像是細胞派出去的傳令官，各自帶著不同的“軍令”，只能被有可以辨認此“傳令官”的受體的細胞所接受，然後這個細胞便會透過受體下游的訊息傳遞（Signal transduction），解讀“傳令官”所攜帶的“軍令”，引起後續細胞的反應。遇見詳情，可以參考我寫的另外一篇有關細胞激素的介紹： 免疫學專題：細胞激素小講堂

    回到正題，細胞激素風暴（Cytokine storm），是形容當體內的免疫系統因為種種因素而不受控制時，體內過度活化的發炎反應引起許多發炎性細胞激素（Proinflamatory cytokine）不正常地被大量分泌，而導致血管擴張、通透性增加引起紅腫，器官損傷，甚至器官衰竭和休克，嚴重者甚至死亡。

    有許多原因會導致細胞激素風暴（Cytokine storm）的發生，其中包括感染症（Infectious disease）、非感染症(Noninfectious disease)，甚至是在進行移植手術後，產生的移植物和宿主排斥現象（Graft-versus-host disease）。

圖表 1 細胞激素風暴假想圖，來源自Chen, Szu-Ting, et al. "CLEC5A is critical for dengue-virus-induced lethal disease." Nature 453.7195 (2008): 672. 

    為了避免強烈的發炎反應，科學家嘗試了各種方法在急性發炎反應（Acute Inflammatory response）發生時抑制發炎性細胞激素（Proinflamatory cytokine）的分泌，以免人體因為劇烈的發炎反應而受到傷害，輕微症狀如紅腫、脫力、失去食慾[註1]，嚴重則如例如因為全身性血管擴張而發生的感染性休克（Septic shock）。

    如何控制發炎性細胞激素的產生呢？目前有許多種策略，例如單株抗體治療、抗生素治療、類固醇或非類固醇等抗發炎製劑治療等多種方式，針對不同疾病方法也有所不同，有許多有趣且具突破性的研究正在進行中，有興趣的話可以參見我的下一篇介紹：
新一代登革熱救星？又一個調控發炎反應的神奇開關---CLEC5A (上)

 

細胞激素種類	中文名稱
Interferons	干擾素
Interleukins	介白素
Chemokines	趨化因子
CSF (Colony-stimulating-factors)	聚落刺激因子
TNF (Tumor necrosis factors)	腫瘤壞死因子

 ＊以上紅字標記為發炎性細胞激素

註1：關於失去食慾的這個部分，有一篇很有趣的研究顯示，對於細菌性感染（Bacterial infection）而導致的失去食慾（Anorexia）在細菌性感染導致的發炎（Bacterial sepsis）的情況下有控制保護的效果，而若是進行營養補充則會相對有害。但是在病毒感染（Viral Infection）的情況下，情況則是剛好相反，營養補充是有保護效果的，而缺乏可利用的葡萄糖（Glucose）則是會有害于被感染者。若有興趣可以參見這篇論文：Wang, Andrew, et al. "Opposing effects of fasting metabolism on tissue tolerance in bacterial and viral inflammation." Cell 166.6 (2016): 1512-1525.

Reference:

• https://courses.washington.edu/conj/inflammation/acuteinflam.htm

• https://en.wikipedia.org/wiki/Inflammation#Acute-phase_proteins

• Tisoncik, Jennifer R., et al. "Into the eye of the cytokine storm." Microbiology and Molecular Biology Reviews 76.1 (2012): 16-32.