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 細胞因子是免疫系統細胞之間、免疫系統細胞與普通細胞之間的通訊基礎。2020年，由COVID-19病毒引起的新冠肺炎在全球多地區肆虐，它導致重癥患者死亡的一個重要原因是所謂的“細胞因子風暴”（又稱細胞因子釋放綜合征）。這指的是在新冠肺炎危重患者體內出現不受控制的過度炎癥反應：一系列促炎因子（包括TNF-α、IL-1、IL-6、IL-12、IFN-α、IFN-β、IFN-γ等）迅速大量產生，引起急性呼吸窘迫綜合征和多器官衰竭。《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案》推薦應用細胞因子監測伴隨治療，可提高療效，減少死亡。1 
“細胞因子風暴”是引起新冠重癥患者死亡的重要原因
細胞因子的分類和生物學功能有哪些？各指標檢測與哪些疾病相關？檢測方法都有哪些？ 
細胞因子的分類和生物學功能 
細胞因子是由免疫細胞（如單核、巨噬細胞、T細胞、B細胞、NK細胞等）和某些非免疫細胞（內皮細胞、表皮細胞、纖維母細胞等）經刺激而合成、分泌的一類具有廣泛生物學活性的小分子蛋白質，通過結合相應受體調節細胞生長、分化和效應，調控免疫應答。細胞因子分為6大類：白細胞介素、干擾素、腫瘤壞死因子、集落刺激因子、趨化因子、生長因子。常見應用到臨床檢查的幾類細胞因子，其生物學作用如下：
白細胞介素（ IL1-IL38）
a.促進胸腺細胞、T細胞活化、增殖和分化；
b.增強Tc和NK細胞的殺傷活性；
c.引起發熱，參與炎癥反應；
d.刺激造血功能；
e.促進免疫應答
腫瘤壞死因子（ TNF-α, TNF-β）
a.殺傷或抑制腫瘤細胞；
b.免疫調節，提高中性粒細胞的吞噬能力；
c.參與發熱和炎癥的發生，誘導肝細胞急性期蛋白的合成
干擾素（ IFN-β, IFN-γ）
a.抗病毒：通過細胞表面受體作用使細胞產生抗病毒蛋白；
b.免疫調節：增強自然殺傷細胞、巨噬細胞和T淋巴細胞的活力、抗腫瘤
雖然已知較多的細胞因子，但僅少數用于臨床常規檢查，如IL-1β、IL-2R、IL-4、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-a、IFN-γ等。
細胞因子檢測在臨床上的應用
細胞因子與多種疾病的發生密切相關，臨床檢測意義列舉如下：
1.感染性疾病的早期診斷與伴隨治療
多種細胞因子參與感染引起的炎癥反應，如TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8等。感染早期，相比CRP和血常規，細胞因子窗口期更短，CRP和血常規未升高時，細胞因子的變化可及時指導用藥；細胞因子半衰期更短，治療有效后比CRP、血常規和PCT更快降低，有利于及時評估藥效、提示降低藥物劑量或停藥，避免過度治療。研究表明，血清IL-6+PCT+CRP聯合檢測用于監測細菌感染的敏感性和特異性，高于三個指標的單項檢測。
 血清IL-6+PCT+CRP聯合檢測用于監測細菌感染的敏感性和特異性高于三個指標的單項檢測
當機體遭受病毒感染，干擾素、腫瘤壞死因子、白介素等幾類細胞因子水平均迅速顯著升高。 
 病毒感染初期，細胞因子水平顯著升高，早于NK細胞/T細胞介導被感染細胞的凋亡 
 2.重癥患者免疫功能監測
重癥患者有三種炎癥/免疫狀態：炎癥反應強烈（SIRS）、抗炎或免疫抑制（CARS）、炎癥強烈和免疫低下（MARS）。細胞因子水平是早期預警炎癥反應強烈（SIRS）的靈敏指標，SIRS發生時促炎因子IL-1、IL-6、TNF-α、IFN-γ等細胞因子大幅升高，對于臨床重癥患者如膿毒癥/不明原因發熱/急性胰腺炎/重癥肺炎/圍手術期等，若發生SIRS不能及時治療，則易引發急性呼吸窘迫綜合征（ARDS）和多器官功能障礙綜合征（MODS），死亡率高達40-60%。因此，對細胞因子風暴的監控是警醒臨床醫生及時干預的重要手段。而IL-4、IL-10是機體最主要的抗炎因子，檢測促炎/抗炎因子變化情況可評估感染病情進展及預后療效。
一項研究采用ROC曲線分析評價血清IL-6、PCT、presepsin、CRP水平對重癥感染的診斷價值。結果顯示，4種生物標志物中，血清IL-6水平AUC值最高(0.824)，說明IL-6對重癥感染患者相對具有更好的輔助診斷價值。3, 4 
 4種生物標志物中，血清IL-6水平AUC值最高(0.824)，說明IL-6對重癥感染患者相對具有更好的輔助診斷價值 
3.對腫瘤患者的治療監測
細胞因子與腫瘤的發生發展密切相關。比如IL-4、IFN-γ分別是機體Th2、Th1細胞特異性分泌的細胞因子,臨床中多用IFN-γ/IL-4來反映機體Th1/Th2漂移水平，而Th1/Th2 漂移是評估腫瘤疾病病情的重要指標；又比如IL-6、IL-10、TGF-β被認為有促進腫瘤的生長和轉移的作用。
腫瘤患者經過放化療或免疫治療，會引發機體促炎細胞因子水平升高，導致炎癥反應強烈，檢測細胞因子水平，可評估放化療或免疫治療引發的炎癥反應嚴重程度；促炎細胞因子水平治療后顯著降低，提示治療效果較好；若促炎細胞因子治療后變化不顯著，提示治療效果較差；若腫瘤合并感染或炎癥患者細胞因子水平陰性或弱陽性，CRP或血常規水平升高，提示腫瘤合并感染患者免疫功能受到抑制。
4.對過敏及呼吸系統疾病的治療監測
過敏性疾病主要由體液免疫介導。IL-4和IL-5可促進IgE抗體分泌，加重過敏性疾病，監測IL-4和其他促炎因子水平，可評估病情和藥效；促炎性細胞因子IL-6、IL-8、TNF-α等促進慢性阻塞性肺病（COPD）、肺炎等呼吸系統疾病的發展，細胞因子水平變化有助于評估這類疾病的進展、轉歸和藥效監測。
5.對自身免疫類疾病的治療監測
細胞因子有助于自免疾病炎癥的病情監測，病情進展、轉歸和療效。對于自免疾病患者監測兩次或多次，促炎因子水平相對升高，提示自免疾病炎癥進展；若促炎細胞因子水平相對降低，提示疾病轉歸；促炎細胞因子水平治療后顯著降低，提示治療效果較好；若促炎細胞因子治療后變化不顯著，提示治療效果較差。
患有自身免疫疾病的人患細胞因子風暴綜合癥的風險更高。例如，這種情況可能發生在Still’s病、系統性青少年特發性關節炎（JIA）和狼瘡中。在這種情況下，細胞因子風暴通常被稱為“巨噬細胞激活綜合征”。這種類型的細胞因子風暴可能會在一個人的潛在疾病爆發，或者當這個人同時經歷某種感染時發生。5
由于細胞因子的基因多效性和復雜性，并無哪一種細胞因子能作為某一特定疾病的標志。
細胞因子檢測方法的比較 
細胞因子的檢測常用到免疫學檢測法（基于細胞因子的抗原性）、生物學檢測法（基于細胞因子特定的生物學活性）、分子生物學檢測法（基于基因探針檢測基因表達）等方法。其中免疫學檢測法操作簡單、出結果時間短、重復性好，適用于大規模臨床樣本的細胞因子含量檢查。生物學檢測法能直接測定細胞因子的生物學功能，靈敏度高，但需要長期培養依賴性細胞株，操作繁瑣。免疫學檢測與生物學檢測結合可用于反應細胞因子的生物學效應（活性）。分子生物學檢測法旨在檢測基因表達情況，主要用于機制探討。
細胞因子三種檢測方法的特點描述如下：
 立禾生物為醫學檢驗提供吖啶酯化學發光檢測試劑盒細胞因子相關項目，包括腫瘤壞死因子TNF-α、白介素系列IL-1β、IL-2R、IL-6、IL-8等，性能良好，與進口試劑比對符合率高
參考文獻
1、新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案，試行第8版，2020
2、黃玲等. 2項指標聯合檢測對肺部感染患者的診斷價值. 檢驗醫學與臨床，2015; 12 (18): 2726-2728.
3、中國醫藥教育協會感染疾病專業委員會. 感染相關生物標志物臨床意義解讀專家共識. 中華結核和呼吸雜志, 2017, 40(4): 243-257.
4、Takahashi W et al. Interkeukin-6 levels act as a diagnostics marker for infection and a prognostic marker in patients with organ dysfuction in intensive care units. Shock. 2016; 46(3): 254-260.
5、Schulert GS, Grom AA. Pathogenesis of macrophage activation syndrome and potential for cytokine-directed therapies. Annu Rev Med. 2015; 66:145–159.