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细胞因子检测,还在研究单一靶点?

4 人阅读发布时间:2026-10-21 15:29

01
什么是细胞因子

细胞因子(cytokine,CK)是免疫细胞以及部分非免疫细胞在受到刺激后合成、分泌的一类小分子多肽或糖蛋白。它们通过与靶细胞表面的特异性受体结合,调节细胞的活化、增殖、分化与效应,是免疫系统内部、以及免疫系统与其他组织之间传递信息的“信使”。

按照结构与功能,常见细胞因子可分为六大家族:

家族

代表指标

主要职责

白细胞介素(IL)

IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6、IL-10、IL-12、IL-17、IL-23等)

介导免疫细胞间信息传递,参与炎症、活化、分化与调节

干扰素(IFN)

IFN-α、IFN-β、IFN-γ

抗病毒、抑制增殖;IFN-γ激活巨噬细胞、介导Th1应答

肿瘤坏死因子(TNF)

TNF-α、TNF-β

启动炎症、诱导凋亡,参与防御与组织损伤

集落刺激因子(CSF)

G-CSF、M-CSF、GM-CSF

调控造血与髓系细胞的增殖分化

趋化因子

CXCL8(IL-8)、CCL2、CXCL9/10、CCL20等

引导免疫细胞定向迁移与组织浸润

生长因子与转化生长因子

TGF-β、VEGF、EGF、FGF等

调控细胞生长、修复与血管生成,部分介导免疫抑制

图片

细胞因子相互作用网络  图源:本图由AI辅助创作,仅供参考

理解细胞因子,有两个前提:

其一,关键在平衡,不在绝对高低。IL-1β、IL-6、TNF-α、IFN-γ等促炎因子负责启动防御,IL-4、IL-10等抗炎因子负责限制反应强度、防止过度。健康状态依赖二者的动态平衡,任何一方失衡都可能致病。

第二,细胞因子是网络,不是清单。它们具有多效性(一种因子作用于多种细胞)、冗余性(多种因子功能重叠)和级联性(一种因子可诱导更多因子释放)。这也意味着,单一指标往往不足以反映整体免疫状态。

02
为什么不推荐只看单一指标

细胞因子的网络属性,决定了科学的判读方式应当完成四个转变:

一是从单点转向组合。由于功能冗余,IL-6升高本身并不指向某一种疾病;只有与TNF-α、IL-10、IFN-γ、PCT等共同构成因子谱,才具有鉴别意义。

二是从绝对值转向平衡关系。促炎与抗炎力量的相对水平更能说明问题,例如IL-6与IL-10的比值、促炎因子与抗炎因子的比值,常比任一单值更稳定。

三是从单次快照转向动态轨迹。不同因子的出现时相不同:感染后IL-6升高往往早于CRP和PCT,而IFN-γ、IL-6等在免疫治疗后早期率先抬升。连续时间点的峰值、升高幅度与回落速度,比单次结果更能反映严重程度与转归。

四是从循环扩展到组织。血清或血浆反映全身平均水平,而疾病常常发生在特定组织。要判断免疫细胞是否真正浸润到病灶,必须结合组织局部的因子与受体表达。

03
四个关键免疫过程,如何从因子组合中“读”出来
1
巨噬细胞极化:是M1还是M2?

巨噬细胞是先天免疫的重要效应细胞,具有高度可塑性。在不同微环境信号的作用下,它可以极化为促炎的M1型(经典活化)或抗炎的M2型(替代活化)。两种状态并非固定不变,可随微环境变化而相互转换,呈现连续谱。

表型

诱导信号

主要标志物

分泌的细胞因子

功能倾向

M1

LPS、IFN-γ、TNF-α

CD80、CD86、CD11c、MHC-Ⅱ、iNOS(NOS2)

TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-12、IL-23、CXCL9/10

杀灭病原体、促炎、支持Th1应答

M2

IL-4、IL-13、IL-10、M-CSF

CD206、CD163、CD204、Arg-1、PPARγ

IL-10、TGF-β、CCL17、CCL18、CCL22

抗炎、组织修复、血管生成,肿瘤中可促瘤

 注:单一标志物并不可靠,更稳妥的做法是观察成对指标的相对变化,例如促炎因子(IL-12、TNF-α)与抗炎因子(IL-10、TGF-β)的此消彼长。M1占优提示炎症与杀伤活跃,M2占优提示修复启动或免疫抑制;在肿瘤微环境中,M2型信号增强往往提示免疫逃逸与不良预后。

2
T细胞分化:走向Th1、Th2、Th17还是Treg?

初始CD4+T细胞在接受抗原信号与不同细胞因子“指令”后,会分化为功能迥异的辅助性T细胞亚群。每个亚群都由特定的“主转录因子”决定命运,并分泌一套特征性细胞因子。

亚群

主转录因子

关键诱导因子

特征性细胞因子

趋化受体

主要功能

Th1

T-bet

IL-12、IFN-γ

IFN-γ、TNF-α、IL-2

CXCR3、CCR5

抗胞内病原体,主导细胞免疫

Th2

GATA3

IL-4

IL-4、IL-5、IL-13

CCR3、CCR4、CRTh2

抗寄生虫,介导体液免疫与过敏

Th17

RORγt

TGF-β与IL-6(IL-23、IL-1β)

IL-17A/F、IL-22、IL-21、GM-CSF

CCR6

抗胞外菌与真菌,介导自身免疫炎症

Treg

Foxp3

TGF-β、IL-2

IL-10、TGF-β、IL-35

CCR4、CD25

免疫抑制,维持自身耐受

 

3
免疫细胞浸润:谁在进入组织?

免疫细胞如何从血液精准抵达感染或肿瘤部位?靠的是趋化因子构成的导向系统:组织局部释放特定趋化因子,只有表达对应受体的细胞才能“读懂路标”,并沿浓度梯度迁移过去。因此,趋化因子与受体的配对关系,直接决定了浸润细胞的类型。

趋化因子—受体轴

被引导的主要细胞

提示的免疫状态

CXCL9/10/11—CXCR3

Th1、CD8+CTL、NK细胞

抗病毒、抗肿瘤型浸润,是“热肿瘤”的特征

CCL2—CCR2

单核细胞,进而分化为巨噬细胞(TAM)

单核/巨噬浸润,肿瘤中常与促瘤、免疫逃逸相关

CXCL8—CXCR1/2

中性粒细胞

急性细菌感染、中性粒细胞型炎症

CCL20—CCR6

Th17、树突状细胞

Th17型炎症,如银屑病

CCL17/22—CCR4

Th2、Treg

过敏型或免疫抑制型浸润

CCL11—CCR3

嗜酸性粒细胞、Th2

过敏与寄生虫反应

CCL19/21—CCR7

树突状细胞、初始T细胞

淋巴归巢与抗原呈递

 

4
炎症风暴:是否发生了CRS?

细胞因子释放综合征(CRS)是免疫治疗(最典型为CAR-T细胞治疗)后,体内外免疫效应细胞被过度激活、短时间内大量释放炎症因子所引发的系统性综合征。按照通行定义,发热是各分级CRS的必备起始表现,随后可出现低血压、毛细血管渗漏、低氧,乃至多器官功能损伤。

核心因子谱:IL-6、IFN-γ、TNF-α、IL-1β显著升高,并常伴随IL-8、IL-10、IL-15、GM-CSF、MCP-1、可溶性IL-2受体(sIL-2Rα)等同步上升。

与脓毒症鉴别:CRS与感染、脓毒症临床表现高度重叠。PCT更偏向感染特异性信号,IL-6反映全身炎症负荷,有研究探索IL-6/PCT比值,以及GM-CSF、MCP-1等因子组合用于二者鉴别;但目前尚无统一阈值,相关指标仍处于研究阶段,需结合病原学与表征综合判断。

04
细胞因子检测的应用领域

(一)临床诊疗

感染性疾病:用于炎症早期预警、细菌与病毒感染的辅助鉴别、脓毒症严重程度分级及预后判断。

自身免疫与自身炎症性疾病:评估疾病活动度,监测TNF、IL-6、IL-17等靶点生物制剂的治疗反应。

肿瘤与免疫治疗:刻画机体免疫状态,预测免疫治疗应答与预后,监测免疫相关不良反应和CRS。

移植与免疫缺陷:辅助识别排斥与感染、评估免疫失调与免疫重建。

(二)生物医药工业场景

CRS检测:为细胞治疗等免疫疗法提供临床前与临床阶段的安全性评价。

药代动力学(PK)与药效学(PD):评价细胞因子类、抗体类药物在体内的暴露水平与生物学效应。

工艺残留物检测:对培养工艺中添加的细胞因子、生长因子,以及宿主细胞蛋白(HCP)等残留进行定量,保障产品安全。

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IS系列ELISA产品是武汉华美生物工程有限公司专门针对药企等工业客户开发的细胞因子/生物标志物检测试剂盒。依托丰富的研发经验和独立自主的研发平台,我们持续拓展产品线,现已新增多款高灵敏度、高特异性的检测试剂盒,覆盖更广泛的细胞因子和生物标志物。产品延续严格的高性能原辅料筛选、八大质控标准和精细化生产质控,确保批次间稳定性。可用于CRS检测、药物半成品工艺残留物检测、药代动力学实验、细胞功能评价、细胞疗法药物的开发质控及药效学检测等工业场景。

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验证数据

CSB-E04639m-IS:MouseInterleukin6,IL-6ELISAKit

01.检测范围

图片

02.稀释线性

高浓度的MouseIL-6加入至不同种类的基质中进行(1:2、1:4和1:8)梯度稀释,以评估不同

稀释比例下的稀释线性。

 

Sample

Serum(n=4)

1:1

Average%

93

Range%

88-99

1:2

Average%

90

Range%

86-96

1:4

Average%

95

Range%

88-101

1:8

Average%

92

Range%

86-98

03.回收率

评估了MouseIL-6在不同基质中检测范围内的回收率。样品在检测前按照样品制备部分的指示进行稀释。

SampleType

Average%Recovery

Range

Serum(n=5)

90

85-96

EDTAplasma(n=4)

99

93-105

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