ไซโตไคน์และอินเตอร์ลิวคินในการอักเสบ

ไซโตไคน์เป็นโปรตีนส่งสัญญาณขนาดเล็กที่หลั่งออกมา ซึ่งเซลล์ภูมิคุ้มกันและเซลล์เนื้อเยื่อใช้ในการสื่อสารกัน และอินเตอร์ลิวคินเป็นกลุ่มย่อยขนาดใหญ่ของไซโตไคน์เหล่านี้ ในกระบวนการอักเสบ ไซโตไคน์ เช่น อินเตอร์ลิวคิน-1, อินเตอร์ลิวคิน-6 และทูเมอร์เนคโรซิสแฟกเตอร์ จะเป็นตัวเริ่มต้นและประสานงานการตอบสนอง รวมถึงปฏิกิริยาเฉียบพลันระยะตับ และบางชนิดยังถูกวัดเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพและเป็นเป้าหมายของการบำบัดรักษาอีกด้วย

Definition

ไซโตไคน์เป็นตัวกลางโพลีเปปไทด์ที่หลั่งออกมาซึ่งควบคุมการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันและการอักเสบโดยการจับกับตัวรับเฉพาะบนผิวเซลล์; อินเตอร์ลิวคินเป็นกลุ่มย่อยของไซโตไคน์ที่ได้รับการตั้งชื่อ และสมาชิกที่ก่อให้เกิดการอักเสบจะประสานงานการตอบสนองระยะเฉียบพลันและการอักเสบในวงกว้าง

Scope

บทความนี้จะแนะนำผู้อ่านเกี่ยวกับสัญญาณไซโตไคน์และอินเตอร์ลิวคินที่เป็นตัวขับเคลื่อนการอักเสบ: บทบาททั่วไปของพวกมัน, ความสมดุลระหว่างการอักเสบและต้านการอักเสบ, บทบาทสำคัญของอินเตอร์ลิวคิน-6 ในการตอบสนองระยะเฉียบพลัน และการวัดค่าของพวกมันในฐานะสารวิเคราะห์ บทความนี้เป็นคำอธิบายอ้างอิงและไม่ได้ให้เกณฑ์การวินิจฉัยหรือคำแนะนำในการรักษา

Core questions

• ไซโตไคน์เริ่มต้นและประสานงานการตอบสนองการอักเสบได้อย่างไร?
• เหตุใดอินเตอร์ลิวคิน-6 จึงมีความสำคัญต่อการตอบสนองระยะเฉียบพลันของตับ?
• อะไรคือความแตกต่างระหว่างไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบและไซโตไคน์ที่ต้านการอักเสบ?
• ไซโตไคน์ถูกวัดเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพได้อย่างไรและเมื่อใด?

Key concepts

• การส่งสัญญาณของไซโตไคน์ผ่านตัวรับ
• อินเตอร์ลิวคิน-1, อินเตอร์ลิวคิน-6 และทูเมอร์เนคโรซิสแฟกเตอร์
• อินเตอร์ลิวคิน-6 ในฐานะตัวขับเคลื่อนการตอบสนองระยะเฉียบพลัน
• ความสมดุลระหว่างการก่อการอักเสบกับการต้านการอักเสบ
• คุณสมบัติหลากหลาย (Pleiotropy) และการทำงานที่ซ้ำซ้อน (redundancy)
• พายุไซโตไคน์ (ภาวะไซโตไคน์สูงเกิน) (hypercytokinaemia)
• ไซโตไคน์ในฐานะเป้าหมายการรักษา

Mechanisms

เมื่อเผชิญกับการบาดเจ็บหรือผลิตภัณฑ์จากจุลินทรีย์ เซลล์ภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดจะปล่อยไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบในระยะแรกออกมา ซึ่งส่วนใหญ่คือ อินเตอร์ลิวคิน-1, ทูเมอร์เนคโรซิสแฟกเตอร์ และอินเตอร์ลิวคิน-6 สารเหล่านี้ออกฤทธิ์ทั้งในระดับท้องถิ่นและทั่วร่างกาย: อินเตอร์ลิวคิน-6 เป็นสัญญาณหลักที่กระตุ้นให้เซลล์ตับผลิตโปรตีนระยะเฉียบพลันเชิงบวก เช่น CRP ในขณะที่อินเตอร์ลิวคิน-1 และทูเมอร์เนคโรซิสแฟกเตอร์จะขยายการตอบสนองและเป็นตัวกลางของอาการต่างๆ เช่น ไข้ ไซโตไคน์ต้านการอักเสบและตัวรับปฏิปักษ์ที่ละลายน้ำได้จะต่อต้านผลกระทบเหล่านี้ ดังนั้นสถานะการอักเสบสุทธิจึงสะท้อนถึงความสมดุล ไซโตไคน์มีคุณสมบัติหลากหลาย (pleiotropic) และมีการทำงานที่ซ้ำซ้อนกันบางส่วน และการหลั่งที่เพิ่มขึ้นอย่างควบคุมไม่ได้ ซึ่งบางครั้งเรียกว่าพายุไซโตไคน์ (cytokine storm) อาจทำให้เกิดการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อได้เอง

Clinical relevance

ไซโตไคน์เป็นพื้นฐานทางชีววิทยาที่วัดได้จากตัวบ่งชี้ปลายน้ำ เช่น CRP และโปรคาลซิโทนิน และบางชนิดก็ถูกวัดเป็นสารวิเคราะห์หรือเป็นเป้าหมายของการบำบัดทางชีวภาพในโรคอักเสบ บทความนี้อธิบายบทบาทของพวกมันในฐานะตัวกลางและตัวบ่งชี้ทางชีวภาพในระดับอ้างอิง; ไม่ได้ให้เกณฑ์การทดสอบ, การเลือกยา หรือคำแนะนำการรักษาเฉพาะบุคคล

Epidemiology

ความผิดปกติของไซโตไคน์เป็นลักษณะเฉพาะของภาวะต่างๆ ตั้งแต่ภาวะติดเชื้อในกระแสเลือดไปจนถึงโรคอักเสบเรื้อรังและโรคภูมิต้านตนเอง และความสนใจในการวัดไซโตไคน์ก็เพิ่มขึ้นอีกเมื่อมีการให้ความสนใจกับการตอบสนองการอักเสบที่รุนแรงในการติดเชื้อ ชีววัตถุที่มุ่งเป้าไปที่ไซโตไคน์มีการใช้อย่างแพร่หลายในโรคที่เกิดจากภูมิคุ้มกัน

Evidence & guidelines

บทบาทของไซโตไคน์ในการตอบสนองระยะเฉียบพลันและการอักเสบได้ถูกนำเสนอในบทความทบทวนอย่างกว้างขวาง (Gabay & Kushner, 1999; Mantovani et al., 2019) พร้อมด้วยคำอธิบายเฉพาะโรคในโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์ (McInnes & Schett, 2011) และภาวะอักเสบรุนแรงเกิน (Tisoncik et al., 2012) บทความนี้สรุปวรรณกรรมดังกล่าวในระดับอ้างอิงมากกว่าที่จะเป็นแนวทางปฏิบัติ

History

คำว่าอินเตอร์ลิวคินถูกนำมาใช้ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 เพื่อจัดระเบียบรายการปัจจัยส่งสัญญาณที่มาจากเม็ดเลือดขาวที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ทศวรรษต่อมาได้กำหนดให้อินเตอร์ลิวคิน-1, ทูเมอร์เนคโรซิสแฟกเตอร์ และอินเตอร์ลิวคิน-6 เป็นตัวกลางการอักเสบที่สำคัญ และชี้แจงบทบาทของอินเตอร์ลิวคิน-6 ในการตอบสนองระยะเฉียบพลัน; ความเข้าใจที่เกิดขึ้นนี้เป็นพื้นฐานในการพัฒนาการบำบัดทางชีวภาพที่มุ่งเป้าไปที่ไซโตไคน์และแนวคิดสมัยใหม่ของพายุไซโตไคน์

Debates

อะไรคือนิยามของ 'พายุไซโตไคน์' ที่มีความสำคัญทางคลินิก?

แนวคิดของภาวะไซโตไคน์สูงเกินที่ขับเคลื่อนการบาดเจ็บของอวัยวะมีการใช้อย่างแพร่หลาย แต่คำจำกัดความที่แม่นยำ, เกณฑ์ และขอบเขตระหว่างการตอบสนองของไซโตไคน์ที่ป้องกันและที่ก่อให้เกิดพยาธิสภาพยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่

Key figures

• Charles Dinarello
• Alberto Mantovani
• Iain McInnes
• Georg Schett
• Tadamitsu Kishimoto

Seminal works

• gabay-kushner-1999
• mantovani-2019

Frequently asked questions

ไซโตไคน์กับอินเตอร์ลิวคินต่างกันอย่างไร?

อินเตอร์ลิวคินเป็นกลุ่มย่อยของไซโตไคน์ที่ได้รับการตั้งชื่อ; อินเตอร์ลิวคินทั้งหมดเป็นไซโตไคน์ แต่ไซโตไคน์ยังรวมถึงตระกูลอื่นๆ เช่น ทูเมอร์เนคโรซิสแฟกเตอร์, อินเตอร์เฟอรอน และเคโมไคน์

เหตุใดอินเตอร์ลิวคิน-6 จึงมีความสำคัญต่อการตอบสนองระยะเฉียบพลัน?

อินเตอร์ลิวคิน-6 เป็นสัญญาณหลักที่สั่งการให้ตับเพิ่มการผลิตโปรตีนระยะเฉียบพลันเชิงบวก เช่น CRP ซึ่งเชื่อมโยงการหลั่งไซโตไคน์กับการเพิ่มขึ้นที่วัดได้ของตัวบ่งชี้การอักเสบ