糖皮质激素在新型冠状病毒肺炎治疗中的多维度思考

主要涉及：

①为什么会有无症状感染者？

②SARS-CoV-2与SARS-CoV感染有何异同？

③SARS-CoV-2对固有免疫和适应性免疫造成何种影响？

④感染状态下激素发挥了什么作用？

⑤是否有其他因素促成GC在COVID-19病中的效果？

⑥如何看待老年患者的免疫异常？

冠状病毒亚科有4个属（α、β、γ和δ冠状病毒）。感染人类的冠状病毒（HCoV）属于其中2个属（α冠状病毒和β冠状病毒）。α冠状病毒包括HCoV229E和HCoV-NL63，β冠状病毒包括HCoV-HKU1、HCoV-OC43、MERS-CoV、SARS-CoV和SARS-CoV-2^[8]。冠状病毒基因组编码4～5种结构蛋白：刺突（S）、膜（M）、包膜（E）、核衣壳（N）和血凝素酯酶（HE）蛋白。SARS-CoV-2在结构和致病性方面与SARS-CoV较MERS-CoV更相似，两种冠状病毒均使用相同的spike（S）蛋白与宿主细胞结合，均使用相似的细胞蛋白酶激活S蛋白。SARS-CoV-2刺突蛋白与SARS-CoV刺突蛋白序列相似性为76%～78%。受体结合结构域（S2）与SARS-CoV的S2结构域序列相似度为73%～76%。SARS-CoV-2的受体结合基序与SARS-CoV具有50%～53%的序列相似性^[9]，因此这两种冠状病毒具有病毒融合和进入宿主细胞的共同机制。S蛋白S1结构域内的受体结合域（RBD）位于S1的N-端或C-端。S蛋白与其受体之间的相互作用决定了病毒的物种特异性和组织亲和性。SARS-CoV和SARS-CoV-2利用宿主细胞血管紧张素转换酶2（ACE2）受体，MHV与CEACAM1结合，而MERS-CoV与二肽基肽酶4（DPP4）结合进入人细胞^[8]。病毒成功附着于宿主细胞表面后，利用组织蛋白酶、TMPRRS2等蛋白酶进入宿主细胞胞质。这些依赖酸的蛋白酶进行S蛋白的裂解，随后病毒和宿主细胞膜融合。虽然SARS-CoV与新型SARS-CoV-2具有惊人的相似性，但与SARS-CoV相比，SARS-CoV-2传播速度更快。这可能是由于冠状病毒之间S蛋白的结构差异造成的，这种差异反应在SARS-CoV-2的S蛋白与ACE2结合的亲和力是SARS-CoV的10～20倍^[10]。

讨论这个问题的原因是既往流感及SARS-CoV-1的研究中发现GC与病毒清除延迟有关^[11,12]，很多人相信这可能与病程严重程度转归密切相关。而在COVID-19中，无症状感染者的出现使“病毒载量与症状及病程严重程度相关性”这个问题有了新的解读。

无症状感染者的出现，与SARS-CoV-2本身的免疫逃避效应有关，即可以有效避免启动或延迟启动与Ⅰ型和Ⅲ型干扰素（IFN）相关的固有免疫反应，继而不会激活适应性免疫反应^[13]。无症状感染者作为SARS-CoV-2宿主，是COVID-19大流行的重要原因^[14]。首先，无症状感染者分为症状前期人群（即潜伏期人群）和感染后不发病者（即携带者）。无症状感染者在COVID-19患者中的总体比例估计为13.34%。实际上，在无症状个体中，一些感染基本上是症状前感染，即在出现临床症状之前的潜伏期内短暂的无症状状态。在COVID-19患者中，症状前感染的比例估计为7.64%，而大约8.44%为隐性感染，在整个疾病过程和延长随访期间无症状。目前已有的证据是无症状患者比有症状患者更年轻，但有症状和无症状感染者的病毒载量无差异^[14]。这一点十分重要，因为这意味着病毒引起的病理生理过程，而非病毒本身，才是病情严重程度的决定性因素，那么GC延缓病毒的复制也并非其用于治疗的绝对危险因素。况且目前的研究发现，GC促进肺部炎症吸收的同时，并不会延缓病毒核酸转阴的速度^[15]。

儿童无症状感染者的比例明显高于成人和老年人。在一项72314例病例的回顾分析中，10岁以下儿童占总体病例的比例不足1%^[16]，大多数受感染儿童的临床症状轻微或无症状，但在呼吸道和粪便中观察到延长的病毒脱落。尽管一些研究认为，无症状人群的病毒清除速度要快于有症状人群，RNA转阴仍发生在发病至少2周后。隐性感染、症状前感染和有症状感染的中位病毒脱落时间分别为12.1 d、16.6 d和16.6 d，无症状个体的中位病毒脱落时间估计为14.14 d^[17]。由于长时间的病毒脱落和缺乏可见特征，无症状的个体被视为一个流行病学上重要的感染源。在被感染的医护人员中也发现了很高比例的无症状个体。有几个原因可能导致这一现象。首先，受影响的医务人员大多为年轻人，他们只表现出轻微或中度临床症状。第二，已知的COVID-19高危人群医护人员在暴露后进行紧急密集检测；因此，感染更有可能在症状前阶段被发现。在COVID-19进化过程中，病毒似乎倾向于持续和适应性地在人群中传播。这也将为在人类与COVID-19之间的长期相互作用中产生适应人类宿主的新的突变病毒提供更多机会^[18]。而无症状感染者和隐性感染者比例的增加似乎降低了SARS-CoV-2的致病性^[17]。COVID-19的病死率估计为2.58%，显著低于SARS-CoV（10%）和MERS-CoV（35%）^[19]。

但在无症状感染者中，47.62%表现为肺部病变。最常见的异常为磨玻璃混浊（41.11%），其次为单侧肺炎（30.95%）和双侧肺炎（27.13%）^[17]。可见虽然没有临床症状，但客观证据提示病毒仍然导致了明显的肺部病变。

因此，对病毒传播性及无症状人群的深入分析有助于我们对病毒感染后究竟是本身致病性强还是其引起的免疫紊乱间接引起系统性损害的可能性大有更全面的认知，从而对病毒清除及免疫治疗有更可靠的背景依据。
 

SARS-CoV-2感染可启动有效的特异性免疫应答，包括通过辅助T细胞（Th）和细胞毒性T细胞（CTL）的免疫激活和抗病毒免疫应答，并诱导感染细胞死亡，这是抗病毒机制的核心^[20]。轻度COVID-19患者的T细胞水平升高，产生了强大的抗病毒免疫反应。但由于原始细胞广泛增殖和分化需要时间（一般是在免疫启动后6～10 d）来产生足够的细胞来控制病毒感染。一旦有足够数量的效应T细胞（辅助T细胞和细胞毒性T细胞）和效应B细胞（抗体分泌细胞，称为浆细胞）增殖和分化，它们协同工作，快速且特异性地清除感染细胞和循环中的病毒粒子^[21]。在COVID-19症状出现后的前2周，外周血中有明显的SARS-CoV-2特异性CD4⁺和CD8⁺T细胞；大多数SARS-CoV-2特异性CD4⁺T细胞表现出中央记忆表型，主要产生Th1细胞因子，而CD8⁺T细胞表现出更多的效应表型。与抗体和CD8⁺T细胞相比，SARS-CoV-2特异性CD4⁺T细胞与COVID-19病情轻重的相关性最强^[22]。CD4⁺T细胞有能力分化成一系列的辅助和效应细胞类型，可调节B细胞，辅助CD8⁺T细胞，募集固有免疫细胞，有直接的抗病毒活性，并促进组织修复。SARS-CoV-2识别表达ACE2受体的细胞，包括上皮细胞和巨噬细胞。在正常免疫环境中，受感染的上皮细胞降解病毒颗粒，并将其呈递给细胞毒性CD8⁺T细胞（CTLs）。CTLs通过经典的TCR-MHC I相互作用检测病毒蛋白，释放颗粒酶B和穿孔素等细胞毒颗粒^[23]，这是CD8⁺T细胞的细胞毒分子，有利于消除病毒感染的细胞^[24]。但CD8⁺T细胞靶向病毒感染的细胞，可通过模式识别受体[PRRs，包括RIG-I-like受体（RLRs）和Toll-like受体（TLRs）]，识别宿主细胞中的病毒RNA或损伤相关分子模式（DAMPs）等病毒病原体相关分子模式（PAMPs），引发炎症反应，导致炎症细胞因子和趋化因子分泌增加，如IFN-γ、白细胞介素（IL）-6、单核细胞趋化蛋白-1（MCP1）和C-X-C基序趋化因子10（CXCL10）^[20]，连同Th1、Th17、NK和NKT细胞与其他固有免疫细胞一起分泌的细胞因子共同攻击病毒感染的细胞，过度刺激可能导致组织损伤^[25]。此外，巨噬细胞通过ACE2受体检测SARS-CoV-2，并通过TCR-MHC Ⅱ相互作用将病毒来源的多肽提供给Th0，一旦暴露于抗原，Th0细胞主要向Th1极化，释放IFN-γ来消灭病毒，Th2触发体液介导的免疫反应和抗SARS-CoV-2病毒的抗体分泌。在免疫功能不强的环境中，SARS-CoV-2通过ACE2受体识别上皮细胞或巨噬细胞。病毒RNA通过劫持宿主的转录机制进行复制。而CD4⁺和CD8⁺T细胞不能提供足够的细胞/体液介导的免疫反应来消除病毒感染的细胞，这些病毒的后代会感染多个细胞，导致组织损伤和进一步的致命并发症。从高比例的HLA-DR（CD4 3.47%）和CD38（CD8 39.4%）双阳性细胞中得到的证据显示，SARS-CoV-2感染患者CD4⁺和CD8⁺T细胞数量大大减少，伴有过度激活。同样，SARS-CoV患者的急性期严重反应与CD4⁺T细胞和CD8⁺T细胞的严重下降有关，可能由淋巴细胞在肺内的浸润和/或细胞凋亡导致^[26]，因为单细胞分析发现ACE2表达与IFN信号呈正相关，重症患者标本中CCL2、CCL3、CCL20、CXCL10、IL-8和IL-1B基因表达水平较高，从而促进T细胞在肺部的聚集^[27]。而适应性免疫细胞浸润肺可导致炎症反应增强，导致肺水肿^[28]。在严重的COVID-19病例中，IL-1β、IL-6、IL-2、IL-10和肿瘤坏死因子（TNF）-α等细胞因子的产生增加，导致细胞因子风暴的产生，引发进一步的不利后果，最终也可导致淋巴细胞减少^[20]。
 

另一方面，Th0细胞向Th17表型启动，导致TH1介导的免疫应答受到抑制，也在炎症因子风暴中发挥重要作用。在COVID-19中，T细胞不但数量耗尽，也通过未知的机制过度表达PD-1、CTLA-4、TIM-3和TIGIT等衰竭标志物。在持续抗原刺激下持续表达抑制性免疫检查点可导致效应功能的渐进性丧失^[29]，这是不同严重程度病情中免疫异质性的一个特点。

其他发现，例如与健康对照组相比，COVID-19患者中活化T细胞（CD4⁺HLADR⁺CD38⁺）和衰竭或衰老T细胞（CD4⁺PD-1⁺ CD57⁺）的比例均较高^[30]。与健康对照组和轻症患者相比，重症患者中以低表达IFN-γ、IL-2和TNF-α为特点的CD4⁺T细胞比例较高，且PD-1、CTLA-4、TIGIT、granzyme B和perforin表达水平较高的CD8⁺T细胞增多，提示SARS-CoV-2感染可导致CD4⁺T细胞功能受损，维持CD8⁺T细胞的过度激活。此外，COVID-19重症患者循环中CD8⁺ PD-1⁺ CTLA-4⁺ TIGIT⁺ T细胞的频率高于轻症患者，提示其可能衰竭^[31]。也有研究指出，与中度感染患者相比，重症患者的BALF内巨噬细胞和中性粒细胞水平较高，但DCs和CD8⁺T细胞水平较低，但重症中CD8⁺T细胞增殖更多，但克隆扩增较少，这表明严重病例中CD8⁺T细胞对SARS-CoV-2的应答可能受到抑制^[24]，可能与SARS-CoV-2引起的Ⅰ型IFN表达降低有关。

因此，SARS-CoV-2感染不同导致很强的异质性，适应性免疫的不同参与细胞因疾病严重程度、不同时间点及个体差异等原因会有复杂的变化，同时研究的异质性使不同文献结论有矛盾的可能，进行综合解读可能会带来一定的困惑，大体规律基本如下：

我们对GC对免疫的影响的理解主要来自于使用外源性GC来治疗免疫或炎性疾病。然而，越来越清楚的是内源性GCs既促进又抑制T细胞免疫。免疫激活和由此导致的促炎细胞因子循环水平的增加是内源性肾上腺GC合成最有效的诱导因素之一。内源性GC水平在多种病原体的作用下迅速上升，包括许多病毒性、细菌性和寄生性感染。肾上腺GC的产生与IFN-γ、IL-1β、IL-6、IL-8、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（GM-CSF）和TNF等细胞因子的增加密切相关，并可在感染后数小时内开始，通常是对固有免疫细胞产生这些细胞因子的反应^[32]。内源性GCs现在被认为对T细胞功能有不同的增强作用，在胸腺中选择合适的T细胞受体（TCR），调节T细胞在不同解剖结构之间的交流，在促进Th2细胞功能的同时抑制Th1应答，特别是对IL-17辅助T细胞应答的影响，及促进记忆T细胞的分化和维持。此外，除了远距离功能外，肾上腺外（局部）产生的GCs作为旁分泌信号，特别针对胸腺、黏膜和肿瘤中不同环境中激活的T细胞。这些在发育和免疫反应期间对不同T细胞群的多效性影响，为GCs如何形成免疫提供了微妙的理解^[33]。虽然GC信号可以增强T细胞功能，但升高的内源性GC的主要作用是压倒性地抑制T细胞效应反应。在肾上腺不产生GC的情况下，病原体的清除速度要快得多，但其代价是由于不受抑制的T细胞反应、细胞因子风暴和血管冲击而增加死亡率^[34]。因此，内源性GCs对效应T细胞反应是一个重要的制动。

GCs可以通过减少固有免疫细胞的抗原呈递、共刺激和细胞因子产生功能来抑制T细胞反应的启动，也会引起未成熟胸腺细胞以及T细胞肿瘤的细胞死亡。T细胞对GC诱导的凋亡的敏感性取决于固有的细胞因子，如GC暴露的激活程度和时间（激活前、激活中或激活后）。GCs的许多最重要的作用是它们直接作用于T细胞，主要通过调节免疫调节蛋白、抑制性受体和凋亡基因的表达增加，促炎细胞因子、共刺激分子和细胞周期介质的表达减少这些关键的转录环节。GCs抑制T细胞表达共刺激分子（如CD2、CD28和41bb）和细胞因子（包括IL-1、IL-2、IL-4、IL-5、IL-6、IL-8、IL-9、IL-13、IL–22、TNF、TSLP、IFN-α、IFN-β、IFN-γ）和趋化因子（包括CCL3、CCL4、CCL5、CCL7、CCL8、CCL11和CCL13）^[33]。GCs在在转录后水平间接诱导NK细胞PD-1的表达^[35]，在T细胞中也观察到GCs通过GR结合PDCD1启动子的PD-1转录的反式激活从而上调PD-1。此外，GCs上调CTLA4、LAG3和TIM3等共抑制分子。总的结果是对T细胞效应程序的强大抑制^[33]。

尽管GC信号的总体作用是抑制T细胞的激活，但亚群的差异性抑制意味着GC促进特定的T辅助细胞反应：它们能有效抑制炎症型Th1反应，中度抑制Th2细胞反应，并对产生IL-17的Th17有允许作用。GCs整体抑制Th1细胞反应，可通过有效抑制巨噬细胞和树突状细胞产生IL-12和IFN-γ，减少Th1细胞的诱导，但由于T细胞来源的细胞因子在持续的免疫反应中可加强T细胞的分化，所以GC对T细胞分化的影响很大程度来源于GC在T细胞内的直接作用。抑制IL-12诱导的STAT4磷酸化可抑制其激活和由此产生的转录活性，抑制STAT1基因表达可抑制IFN-γ信号转导，这两种作用均可阻止Th1细胞分化。GCs进一步抑制Tbx21和Ifng基因的表达，GR直接与T-bet蛋白结合，阻止Th1细胞转录程序的表达。

GCs抑制Th2细胞的分化的程度远小于Th1，可以说是优先允许Th2细胞应答。通过抑制固有免疫细胞IL-12和IFN-γ的产生，阻止Th1细胞分化，使Th2细胞摆脱抑制。但GC诱导的MKP1可抑制p38的激活和GATA3的诱导，从而抑制Th2细胞内IL-4、IL-5和IL-13的表达。

在Th17方面，GCs上调T细胞IL-1和转化生长因子（TGF）-β受体的表达，并与IL-6激活的STAT3协同，促进Th17细胞分化。此外，虽然GCs可以抑制Th17产生IL-22和GM-CSF，但GCs可以增加RORγt表达和IL-17产生。因此，一般来说，GC允许甚至促进Th17反应。

由此可见，GC对T辅助细胞分化的作用具有明显的层级关系，即强抑制Th1细胞，中等抑制Th2细胞，允许Th17细胞应答。这一层次延伸到辅助T细胞的存活，与Th2细胞和Th17细胞培养相比，GC处理导致Th1细胞的特异性凋亡至少增加了3倍。这种差异是由于Th1细胞中GC诱导BCL-2较弱，诱导BIM更强，而Th2细胞和Th17细胞中BCL-2表达稳定或增加，从而拮抗了GC诱导的凋亡。

与辅助T细胞不同，胸腺外Treg细胞的分化明显是由GC信号促进的。TGF-β受体、FOXP3和IL-10的上调与Treg细胞分化和功能的增加是一致的。此外，GR在Treg细胞分化过程中上调，GC反应性Gilz促进Treg细胞分化。动物研究发现促进GR在T细胞中过度表达可减少了大约50%的T辅助细胞数量，但它对Treg细胞数量没有抑制作用，甚至可能增加了。此外，GR敲除的Treg细胞特异性缺失可加剧结肠炎。更引人注目的是，GR敲除小鼠对GC治疗自身免疫病或过敏性疾病的反应性很差，因此在效应T细胞应答中，诱导Treg细胞活性可能是GC免疫抑制的主要机制。与其他辅助T细胞相比，Treg不太容易受到GC诱导细胞凋亡，GC在Treg细胞分化和功能中发挥重要作用，增强Treg细胞功能是内生GCs增强免疫抑制的一个主要机制。

危重症后期血液检测发现Tregs比例显著升高，PD-1及PD-L1表达显著增多，而除了Tregs外的其他T细胞的数量及比例均显著降低^[36]，且28 d生存/死亡患者脓毒症初期均伴有淋巴细胞减少症^[33]。危重症中适应性免疫的变化趋势与GC干预后的趋势方向相同，意味着在危重症中以淋巴细胞来探索评估GC的机制和治疗是不合理的，需要从全面大局进行深入分析。

在经典病毒感染模型中，固有免疫系统在感染后几小时内迅速识别感染并触发Ⅰ型IFN表达和相关分子的预警信号^[37]。该反应可限制病毒在受感染细胞内的复制，在局部组织环境中创造抗病毒状态，包括招募固有免疫系统的效应细胞，以及启动适应性免疫反应。对SARS-CoV-2的固有免疫反应最初是由肺上皮细胞、肺泡巨噬细胞和中性粒细胞引起的，这些细胞释放促炎因子和抗病毒IFN（Ⅰ型和Ⅲ型），随后触发包括T淋巴细胞和B淋巴细胞在内的适应性免疫反应^[38]。固有免疫中中性粒细胞和单核细胞发挥重要的吞噬功能，这两种细胞进入外周血后功能开始分化。中性粒细胞可在外周血中存活数小时至数天，然后发生凋亡，并被组织内吞噬细胞清除。感染发生后，机体局部的防御机制包括弹性蛋白酶的释放、过氧化物调节因子的表达、细菌吞噬功能加强、细胞内杀伤作用。中性粒细胞释放DNA后可形成中性粒细胞外诱捕网（NETs），可辅助捕获病原体并激活局部凝血反应。脓毒症中中性粒细胞特征改变是抵抗凋亡活性加强。体外培养时中性粒细胞约50%在24 h后发生凋亡，但是脓毒症时此比例会降至5%～10%^[39]。单核细胞可在外周血中存活数天，然后进入组织中，成熟后变为巨噬细胞或树突状细胞，从而调节局部免疫反应。主要组织相容性抗原HLA-DR表达的降低是脓毒症时单核细胞典型变化，并且这种变化与感染严重性及死亡风险升高持续相关，故其水平目前被认为是指导免疫调节治疗的潜在标志物^[40,41]。

炎症因子风暴仍然是主导COVID-19病程的核心，这个论断是目前支持GC有效性的最合理逻辑推断。细胞因子风暴是指在各种病理条件下检测到的大量促炎因子和趋化因子，这是SARS-CoV-2感染患者的关键病理特征之一^[42]。在COVID-19危重患者中，细胞因子风暴由多种免疫细胞类型，包括巨噬细胞、中性粒细胞、树突状细胞、NK细胞、B细胞和T细胞引起^[43]，特别是固有免疫细胞释放的TNF-α、IL-6和IL-1β是SARS-CoV-2感染晚期患者细胞因子释放综合征和严重全身炎症反应的主要驱动力之一^[42]，其中一些可能是导致这些患者淋巴细胞减少和/或Th1反应不足的潜在机制之一。在COVID-19重症病例中，血清TNF-α和IL-6水平升高与T细胞总数呈负相关，表明这些细胞因子可能参与了淋巴细胞减少和T细胞损失；而恢复期患者血清中上述细胞因子水平显著降低，T细胞计数恢复^[44]。趋化因子和细胞因子如CCL2/3/5、CXCL8/9/10和IFN-c、TNF-α、IL-1β、IL-1RA、IL-6、IL-7、IL-8、IL-12、IL-33、粒细胞/粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（G-CSF和GM-CSF）、血管内皮生长因子A（VEGFA）和血小板衍生生长因子亚单位B（PDGFB）水平升高，促进其他白细胞向组织募集，促进效应功能，导致严重的ARDS和组织损伤^[42]。此外，Th17来源的细胞因子与ARDS患者的病理生理特点密切相关^[30]，这些因子最终引起肺弥漫性肺泡损伤和肺泡透明膜损伤，导致间质增宽和水肿，血管通透性增加，并启动凝血级联反应。此外，约17%的COVID-19康复患者呈纤维状条纹，提示病变是在慢性肺部炎症过程中形成的，这是不同病因导致ARDS恢复期殊途同归的表现^[45]。

炎症细胞因子激活的HPA轴产生GC通过负反馈回路参与免疫反应的下调，以恢复稳态。单核细胞和巨噬细胞是最有效的促炎介质的产生者。因此，这些细胞是GCs限制压倒性和持续炎症的主要目标。在体外，GC下调髓系的细胞因子IL-1β、IL-6、IL-12、TNF-α、GM-CSF、MCP-1和IL-8，同时抑制酶的合成，如iNOS和COX-2^[46]。体内研究发现，骨髓特异性GR敲除的小鼠的脓毒症休克模型中，由于缺乏对通过GR在单核细胞、巨噬细胞和粒细胞中控制TNF、IL-6和IL-1β的产生，导致死亡率显著升高^[47]。其他关于GC对髓系影响的研究表明，炎症过程中内源性GC的释放也是炎症放大阶段向消退阶段转变的重要机制。一项对GC处理的人单核细胞整体基因表达的研究表明，GC不仅抑制单核细胞的炎症功能，而且诱导单核细胞向抗炎激活表型转变，包括增强吞噬特性、迁移行为和防止凋亡^[48]。此外，GCs也可以诱导单核细胞、小鼠腹膜和骨髓巨噬细胞产生IL-10^[46]。

GCs还上调人单核细胞和巨噬细胞中CD163的表达，CD163是激活的巨噬细胞的标志物，可增加人巨噬细胞通过吞噬作用清除凋亡细胞的能力，从而有助于减轻炎症。GCs也会影响抗原呈递。脓毒症患者高皮质醇水平与循环单核细胞主要组织相容性复合体（MHC）Ⅱ类表达下调有关^[49]，从而降低单核细胞诱导效应T细胞激活的能力。因此，GCs刺激单核细胞/巨噬细胞优化清除细胞碎片和死亡的中性粒细胞来缓解炎症，同时特异性免疫调节机制在炎症过程中协同工作，使免疫系统准备好对应激源做出有效反应，然后关闭免疫反应，恢复内稳态。因此，我们有理由认为，全身炎症性疾病中GC治疗的时机可能是临床结果的关键决定因素^[46]。如同RECOVERY研究指出的，GC在COVID-19症状出现7 d后接受治疗的患者中获益最明显，此时炎症性肺损伤可能更为显著^[5]。

年龄 — 免疫 — 易感性 — 免疫 — 糖皮质激素

在像COVID-19这样异质性的传染病中，宿主因素是决定疾病严重性和进展的关键。年龄本身是严重COVID-19及其不利健康结果的最重要风险因素。中国早期的数据表明，COVID-19病死率随年龄增长而增长，从0.4%（≤40岁），到1.3%（50～69岁），到3.6%（60～69岁），再到8%（70～79岁），14.8%（≥80岁）；总病死率为2.3%^[16]。美国疾病控制和预防中心（CDC）报告的数据也显示，老年人因COVID-19住院、ICU住院和继发死亡的比例显著高于任何更年轻的年龄组（>65岁）^[50]。美国各地养老院的COVID-19病例和死亡人数也很能说明问题^[51]。目前，美国有150万疗养院居民，不足总人口的0.5%。然而，约7%的COVID-19确诊病例发生在这些脆弱的老年人中。此外，美国40%的COVID-19死亡病例都发生在这些区域。毫无疑问，老龄化是严重COVID-19疾病及其不良健康结局（包括住院、ICU住院和死亡）的重要危险因素^[26]。与20岁的人相比，65岁的人死于COVID-19的风险高90倍，75岁的人死于COVID-19的风险高200倍（美国疾病控制与预防中心，2020年）。

年龄相关的重要免疫因素是炎性衰老（inflammaging）。人类正常衰老的一个特征是年龄相关的、非感染状态下的慢性、低水平炎症反应。以IL-6为代表的慢性炎症反应导致适应性免疫随着年龄的增长而下降，而先天免疫经历了更微妙的变化，例如白细胞浸润持续产生以杀死病原体为目的的活性分子，但最终破坏组织的结构和细胞成分；激活免疫细胞产生细胞因子的生产放大或调节炎症反应和改变附近细胞的表型，往往损害正常组织功能；许多老化的组织结构可能处于慢性炎症状态，尽管没有感染的迹象^[52]；合成代谢信号也受到持续慢性干扰等。这些与年龄相关的变化很可能是由于终生接触病原体和抗原、内源性宿主来源的细胞碎片（损伤相关的分子模式，即受损的细胞器、细胞和大分子）以及免疫细胞的内在变化和可能的遗传倾向造成的。一个主要的机制可能是持续的慢性感染，如由巨细胞病毒引起的感染与加速免疫衰老有关^[53]。引起炎症的各种刺激集中在少数基本机制和途径上，如NF-κB和Nlrp3炎症小体的激活，负责产生炎症分子。随着线粒体功能障碍、DNA损伤、DNA损伤反应和细胞衰老而产生的活性氧是这种情况下的主要参与者^[54]。根据现有的证据分析，这种年龄相关的慢性促炎性免疫状态的改变进一步增强了SARS-CoV-2感染时的炎症反应，导致老年人细胞因子风暴的恶化。它还可能影响ACE2的表达，促进病毒进入^[55]。

了解儿童对SARS-CoV-2的防御机制，可以从另一个角度了解老年人的适应性免疫的脆弱性。与成人病例相比，儿童COVID-19病例中CD4⁺和CD8⁺T细胞总数以及CD4⁺和CD8⁺T细胞计数明显更高^[56]。另一方面，儿童COVID-19表现出低于成人COVID-19患者的T细胞活化水平^[57]，表明儿童对SARS-CoV-2感染有更好的免疫系统控制和调节。在COVID-19中，胸腺功能可能在保存T细胞方面发挥重要作用。Liu等^[58]研究表明，胸腺素α1逆转了淋巴减少和衰竭的T细胞，降低了成人重症COVID-19的死亡率。此外，尽管儿童的免疫系统尚未发育完全，但他们仍表现出很强的先天免疫力。一种可能性是儿童期定期接种的不同疫苗训练了体内的免疫反应，这是否适用于老年人（即接种其他不相关疫苗，如流感疫苗的潜在保护作用）仍有待研究^[26]。而T细胞应答对预防严重COVID-19很重要^[22]，T细胞应答越早越好，但幼稚T细胞的丰度随着年龄的增长而显著下降^[59]，COVID-19疾病严重程度与幼稚T细胞频率呈负相关^[22]，所以老年人在感染早期不足以产生可检测到的SARS-CoV-2 T细胞反应，或使SARS-CoV-2 T细胞反应如此缓慢，以致于病毒有太多的优势无法克服。同时，SARS的早期先天性免疫逃避，T细胞反应启动的普遍延迟可能会加剧这种情况^[13]。因此老年人不太可能对SARS-CoV-2做出协调的适应性免疫反应。

这种年龄导致的慢性炎症衰老反应对固有免疫和适应性免疫的影响显著降低了GC治疗的敏感性，从而导致了高龄（>70岁）患者无法从GC中获益，这一点从RECOVERY研究的后期分析中得到体现^[60]。因此，我们在考虑如何应用GC治疗时，一方面要考虑病情的严重程度，另一方面也要分析患者年龄相关的基础免疫状况。

2003年SARS爆发期间，大部分研究集中在无创机械通气对病情的改善上，而对于有创机械通气的患者并没有做更深入的研究，虽然当时保护性通气等各种研究正在国际上逐步开展起来，此处涉及一个很重要的现实，就是在对ARDS认识不深入时采取的以高潮气量为代表的不恰当的通气方式造成二次打击，反而是加重病情的一个很重要的原因。二次打击的危害是深远的，有时甚至超过了原发病本身导致的危害的严重程度，甚至造成了患者死亡，这很可能是诸多GC临床研究无阳性结果甚至有害的重要原因。而这种打击很大程度上是当时的临床技术阶段难以认知的；同时，多种因素叠加，进一步加重了患者病情转归的不确定性。这种现象可以通过混沌理论来解释。混沌理论认为，动态系统对初始变化高度敏感。应用于危重症治疗，即使在诊断或治疗创伤、败血症或肺损伤时延迟数小时，也会导致不可逆转的巨大生理变化，这将变得越来越难以克服。传统的ARDS治疗研究通常纳入ARDS渗出期的患者，此时肺损伤的轨迹可能是不可逆的，或至少是极难改善的。在不同的时间线上，如果再叠加其他医源性损伤因素，如高潮气量通气、延迟复苏、不恰当的抗感染方案、再灌注损伤、高浓度吸氧、持续仰卧位、误吸、容量过负荷、呼吸机相关肺炎等2003年以前普遍存在的治疗手段，使病情的不确定性会不断放大，如此往复，最后造成崩塌式结局。在对既往文献的分析综合后，发现感染患者在医院获得的二次打击是导致高死亡率的重要原因，这些问题一定程度上加重了患者的死亡风险，假如参与到药物临床干预试验中，往往会因为这些打击造成的损伤过重而不会体现出显著性差异。各地、各时间段进行的GC的临床研究结果的异质性就很好地体现了这一点^[61]。

危重症治疗技术的进步为GC干预治疗提供了新的应对环境，可能会让临床研究出现更显著的结果。近年来危重症发病率虽呈进行性增加，但相关死亡率进行性下降，提示对脓毒症休克患者的管理有所进步[mortality: 40% in 2003 to 26.5% in 2016, average annual decline, 1.4% (95%CI: 0.4～2.3); P=0.009 for linear trend]^[62]。死亡率的降低主要是由于抗生素的合理应用及呼吸支持技术的改善等。其他研究也发现虽然1999—2013年15年间脓毒症在ICU的发病率和严重程度逐渐升高，但粗死亡率下降了18%，特别是合理的抗生素联合治疗使菌血症的发病率显著降低^[63]。

只有在暴风雨平静之后，我们才能比较矮处礁石的高低。通过对二次打击的预防和危重症临床路径的完善，致力于细节改善的药物干预才能显示出其优势。近年来几项关于GC在危重症中应用临床研究，以及COVID-19爆发后GC治疗的阳性结果很好地说明了这一点^[64-66]。因此我们对近年来危重症临床研究的解读及与过去研究的比较，一定要基于总体治疗方案进步的这个大背景，而且很多既往理论上有效而在临床试验中阴性的药物，在新的治疗理念下，也许会有更好的结果。

GC方案的优化及危重症支持手段的进步使GC除免疫抑制以外的不良反应不再成为一种担忧。曾经报道过的不良反应主要有：消化道出血、二次感染、高血糖、高钠血症、神经肌肉无力、骨质疏松等^[65]。实际上除了高血糖和高钠血症外，其他不良反应均无统计学差异。

[1]  Ni YN, Chen G, Sun J, et al. The effect of corticosteroids on mortality of patients with influenza pneumonia: a systematic review and meta-analysis[J]. Crit Care, 2019, 23:99.
[2]  Stockman LJ, Bellamy R, Garner P. SARS: systematic review of treatment effects[J]. PLoS medicine, 2006, 3:e343.
[3]  Arabi YM, Mandourah Y, Al-Hameed F, et al. Corticosteroid Therapy for Critically Ill Patients with Middle East Respiratory Syndrome[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2018, 197:757-767.
[4]  Bhimraj A, Morgan RL, Shumaker AH, et al. Infectious Diseases Society of America Guidelines on the Treatment and Management of Patients with COVID-19[J]. Clin Infect Dis, 2020, ciaa478.
[5]  Group RC, Horby P, Lim WS, et al. Dexamethasone in Hospitalized Patients with Covid-19[J]. N Engl J Med, 2021, 384:693-704.
[6]  Mattos-Silva P, Felix NS, Silva PL, et al. Pros and cons of corticosteroid therapy for COVID-19 patients[J]. Respir Physiol Neurobiol, 2020, 280:103492.
[7]  Yu L M, Bafadhel M, Dorward J, et al. Inhaled budesonide for COVID-19 in people at high risk of complications in the community in the UK (PRINCIPLE): a randomised, controlled, open-label, adaptive platform trial[J]. The Lancet, 2021, 398:843-855.
[8]  Rabaan AA, Al-Ahmed SH, Haque S, et al. SARS-CoV-2, SARS-CoV, and MERS-COV: A comparative overview[J]. Infez Med, 2020, 28:174-184.
[9]  Wan Y, Shang J, Graham R, et al. Receptor recognition by a novel coronavirus from Wuhan: An analysis based on decade-long structural studies of SARS[J]. J Virol, 2020, 94(7):e00127-20.
[10]  Hoffmann M, Kleine-Weber H, Schroeder S, et al. SARS-CoV2 cell entry depends on ACE2 and TMPRSS2 and is blocked by a clinically proven protease inhibitor[J]. Cell, 2020, 181(2):271-280.
[11]  Lansbury L, Rodrigo C, Leonardi-Bee J, et al. Corticosteroids as adjunctive therapy in the treatment of influenza[J]. Cochrane Database of Systematic Reviews, 2019, 2:CD010406.
[12]  Auyeung T, Lee J, Lai W, et al. The use of corticosteroid as treatment in SARS was associated with adverse outcomes: a retrospective cohort study[J]. J Infect, 2005, 51:98-102.
[13]  Blanco-Melo D, Nilsson-Payant BE, Liu WC, et al. Imbalanced Host Response to SARS-CoV-2 Drives Development of COVID-19[J]. Cell, 2020, 181:1036–1045.e9.
[14]  Zuin M, Gentili V, Cervellati C, et al. Viral Load Difference between Symptomatic and Asymptomatic COVID-19 Patients: Systematic Review and Meta-Analysis[J]. Infect Dis Rep, 2021, 13:645-653.
[15]  Fu E, Ma R, Wang L, et al. Study on clinical characteristics of 173 cases of COVID-19 and effect of glucocorticoid on nucleic acid negative conversion[J]. Am J Transl Res, 2021, 13:4251-4265.
[16]  Wu Z, McGoogan J M. Characteristics of and important lessons from the coronavirus disease 2019 (COVID-19) outbreak in China: summary of a report of 72 314 cases from the Chinese Center for Disease Control and Prevention[J]. JAMA, 2020, 323(13):1239-1242.
[17]  Chen C, Zhu C, Yan D, et al. The epidemiological and radiographical characteristics of asymptomatic infections with the novel coronavirus (COVID-19): A systematic review and meta-analysis[J]. Int J Infect Dis, 2021, 104:458-464.
[18]  Issa E, Merhi G, Panossian B, et al. SARS-CoV-2 and ORF3a:nonsynonymous mutations, functional domains, and viral pathogenesis[J]. mSystems, 2020, 5(3):e00266-20.
[19]  Biswas A, Bhattacharjee U, Chakrabarti AK, et al. Emergence of novel coronavirus and COVID-19: whether to stay or die out?[J]. Crit Rev Microbiol, 2020, 46(2):182–193.
[20]  Toor SM, Saleh R, Sasidharan Nair V, et al. T-cell responses and therapies against SARS-CoV-2 infection[J]. Immunology, 2021, 162:30-43.
[21]  Sette A, Crotty S. Adaptive immunity to SARS-CoV-2 and COVID-19[J]. Cell, 2021, 184:861-880.
[22]  Moderbacher CR, Ramirez SI, Dan JM, et al. Antigen-specific adaptive immunity to SARS-CoV-2 in acute COVID-19 and associations with age and disease severity[J]. Cell, 2020, 183(4):996-1012.e19.
[23]  Weiskopf D, Schmitz KS, Raadsen MP, et al. Phenotype of SARS-CoV-2-specific T-cells in COVID-19 patients with acute respiratory distress syndrome[J]. Sci Immunol, 2020, 5(48):eabd2071.
[24]  Liao M, Liu Y, Yuan J, et al. Single-cell landscape of bronchoalveolar immune cells in patients with COVID-19[J]. Nat Med, 2020, 26(6):842-844.
[25]  Wong JJM, Leong JY, Lee JH, et al. Insights into the immuno-pathogenesis of acute respiratory distress syndrome[J]. Ann Transl Med, 2019, 7(19):504.
[26]  Chen Y, Klein SL, Garibaldi BT, et al. Aging in COVID-19: Vulnerability, immunity and intervention[J]. Ageing Res Rev, 2021, 65:101205.
[27]  Chua RL, Lukassen S, Trump S, et al. COVID-19 severity correlates with airway epithelium-immune cell interactions identified by single-cell analysis[J]. Nat Biotechnol, 2020, 38(8):970-979.
[28]  Shah VK, Firmal P, Alam A, et al. Overview of immune response during SARS-CoV-2 infection: lessons from the past[J]. Front Immunol, 2020, 11:1949.
[29]  Chiappelli F, Khakshooy A, Greenberg G. CoViD-19 Immunopathology and immunotherapy[J]. Bioinformation, 2020, 16(3):219-222.
[30]  De Biasi S, Meschiari M, Gibellini L, et al. Marked T cell activation, senescence, exhaustion and skewing towards TH17 in patients with COVID-19 pneumonia[J]. Nat Commun, 2020, 11(1):3434.
[31]  Zheng HY, Zhang M, Yang CX, et al. Elevated exhaustion levels and reduced functional diversity of T cells in peripheral blood may predict severe progression in COVID-19 patients[J]. Cell Mol Immunol, 2020, 17(5):541-543.
[32]  Turnbull AV, Rivier CL. Regulation of the hypothalamic-pituitary-adrenal axis by cytokines: actions and mechanisms of action[J]. Physiol Rev, 1999, 79(1):1-71.
[33]  Taves MD, Ashwell JD. Glucocorticoids in T cell development, differentiation and function[J]. Nat Rev Immunol, 2021, 21:233-243.
[34]  Kugler DG, Mittelstadt PR, Ashwell JD, et al. CD4+ T cells are trigger and target of the glucocorticoid response that prevents lethal immunopathology in toxoplasma infection[J]. J Exp Med, 2013, 210:1919-1927.
[35]  Deobagkar-Lele M, Chacko SK, Victor ES, et al. Interferon-γ-and glucocorticoid-mediated pathways synergize to enhance death of CD4+CD8+ thymocytes during Salmonella enterica serovar Typhimurium infection[J]. Immunology, 2013, 138:307-321.
[36]  Drewry AM, Samra N, Skrupky LP, et al. Persistent lymphopenia after diagnosis of sepsis predicts mortality[J]. Shock, 2014, 42(5):383-391.
[37]  Wec AZ, Wrapp D, Herbert AS, et al. Broadneutralization of SARS-related viruses by human monoclonal antibodies[J]. Science, 2020, 369(6504):731-736.
[38]  Hui KPY, Cheung MC, Perera R, et al. Tropism, replication competence, and innate immune responses of the coronavirus SARS-CoV-2 in human respiratory tract and conjunctiva: an analysis in ex-vivo and in-vitro cultures[J]. Lancet Respir Med, 2020, 8(7):687-695.
[39]  Taneja R, Parodo J, Kapus A, et al. Delayed neutrophil apoptosis in sepsis is associated with maintenance of mitochondrial transmembrane potential (DYM) and reduced caspase-9 activity[J]. Crit Care Med, 2004, 32(7):1460-1469.
[40]  Venet F, Lukaszewicz AC, Payen D, et al. Monitoring the immune response in sepsis: a rational approach to administration of immunoadjuvant therapies[J]. Curr Opin Immunol, 2013, 25(4):477-483.
[41]  Rimmele T, Payen D, Cantaluppi V, et al. Immune Cell Phenotype and Function in Sepsis[J]. Shock, 2016, 45:282-291.
[42]  Toor SM, Saleh R, Sasidharan Nair V, et al. T-cell responses and therapies against SARS-CoV-2 infection[J]. Immunology, 2021, 162:30-43.
[43]  Ragab D, Salah Eldin H, Taeimah M, et al. The COVID-19 cytokine storm; What we know so far[J]. Front Immunol, 2020, 11:1446.
[44]  Diao B, Wang C, Tan Y, et al. Reduction and functional exhaustion of T cells in patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19)[J]. Front Immunol, 2020, 11:827.
[45]  Ye Z, Zhang Y, Wang Y, et al. Chest CT manifestations of new coronavirus disease 2019 (COVID-19): a pictorial review[J]. Eur Radiol, 2020, 30:4381-4389.
[46]  Quatrini L, Ugolini S. New insights into the cell- and tissue-specificity of glucocorticoid actions[J]. Cell Mol Immunol, 2021, 18:269-278.
[47]  Bhattacharyya S, Brown DE, Brewer JA, et al. Macrophage glucocorticoid receptors regulate Toll-like receptor 4-mediated inflammatory responses by selective inhibition of p38 MAP kinase[J]. Blood, 2007, 109:4313-4319.
[48]  Ehrchen J, Steinmüller L, Barczyk K, et al. Glucocorticoids induce differentiation of a specifically activated,anti-inflammatory subtype of human monocytes[J]. Blood, 2007, 109(3):1265-1274.
[49]  Le Tulzo Y, Pangault C, Amiot L, et al. Monocyte human leukocyte antigen-DR transcriptional downregulation by cortisol during septic shock[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2004, 169(10):1144-1151.
[50]  COVID-19 Weekly Cases and Deaths per 100,000 Population by Age, Race/Ethnicity, and Sex[EB/OL]. https://covid.cdc.gov/covid-data-tracker/#demographicsovertime
[51]  Confirmed COVID-19 Cases and Deaths among Residents and Rate per 1,000 Resident-Weeks in Nursing Homes, by Week-United States[EB/OL].  https://covid.cdc.gov/covid-data-tracker/#nursing-home-residents
[52]  Rodier F, Campisi J. Four faces of cellular senescence[J]. J Cell Biol, 2011, 192:547-556.
[53]  Franceschi C, Campisi J. Chronic inflammation (inflammaging) and its potential contribution to age-associated diseases[J]. J Gerontol A Biol Sci Med Sci, 2014, 69 Suppl 1:S4-S9.
[54]  Vitale G, Salvioli S, Franceschi C. Oxidative stress and the ageing endocrine system[J]. Nat Rev Endocrinol, 2013, 9:228-240.
[55]  Radzikowska U, Ding M, Tan G, et al. Distribution of ACE2, CD147, CD26 and other SARS-CoV-2 associated molecules in tissues and immune cells in health and in asthma, COPD, obesity, hypertension, and COVID-19 risk factors[J]. Allergy, 2020, 75(11):2829-2845.
[56]  Chen J, Zhang ZZ, Chen YK, et al. The clinical and immunological features of pediatric COVID-19 patients in China[J]. Genes Dis, 2020, 7(4):535-541.
[57]  Moratto D, Giacomelli M, Chiarini M, et al. Immune response in children with COVID-19 is characterized by lower levels of T-cell activation than infected adults[J]. Eur J Immunol, 2020, 50(9):1412-1414.
[58]  Liu Y, Pan Y, Hu Z, et al. Thymosin alpha 1 (Talpha1) reduces the mortality of severe COVID-19 by restoration of lymphocytopenia and reversion of exhausted T cells[J]. Clin Infect Dis, 2020, 71(16):2150-2157.
[59]  Briceño O, Lissina A, Wanke K, et al. Reduced naı¨ve CD8(+) T-cell priming efficacy in elderly adults[J]. Aging Cell, 2016, 15(1):14-21.
[60]  Calzetta L, Aiello M, Frizzelli A, et al. Dexamethasone in Patients Hospitalized with COVID-19: Whether, When and to Whom[J]. J Clin Med, 2021, 10(8):1607.
[61]  Yadav H, Thompson BT, Gajic O. Fifty Years of Research in ARDS. Is Acute Respiratory Distress Syndrome a Preventable Disease?[J]. Am J Respir Crit Care Med, 2017, 195:725-736.
[62]  Valles J, Fontanals D, Oliva JC, et al. Trends in the incidence and mortality of patients with community-acquired septic shock 2003-2016[J]. J Crit Care, 2019, 53:46-52.
[63]  Valles J, Diaz E, Martin-Loeches I, et al. Evolution over a 15-year period of the clinical characteristics and outcomes of critically ill patients with severe community-acquired pneumonia[J]. Med Intensiva, 2016, 40:238-245.。
[64]  Villar J, Ferrando C, Martínez D, et al. Dexamethasone treatment for the acute respiratory distress syndrome: a multicentre, randomised controlled trial[J]. Lancet Respir Med, 2020, 8(3):267-276.
[65]  Annane D, Bellissant E, Bollaert PE, et al. Corticosteroids for treating sepsis in children and adults[J]. Cochrane Database Syst Rev, 2019, 12:CD002243.
[66]  Annane D, Renault A, Brun-Buisson C, et al. Hydrocortisone plus Fludrocortisone for Adults with Septic Shock[J]. N Engl J Med, 2018, 378:809-818.