細胞激素（Cytokines）是免疫信號網路的核心介質，依結構同源性和受體利用可分為多個超家族。其信號傳遞的精確性不在於「一個細胞激素對應一個功能」，而在於冗餘性（redundancy）、多效性（pleiotropy）和拮抗性（antagonism）交織形成的網路邏輯——這也解釋了為什麼單一細胞激素阻斷常有意想不到的全身性效應。
受體結構與信號傳遞
細胞激素受體依結構分為五大類：Type I（造血因子受體家族，含 WSXWS motif，如 IL-2R、IL-6R）、Type II（IFN 受體家族，如 IFNAR、IL-10R）、TNF 受體超家族（含 death domain 或 TRAF 結合位）、IL-1R/TLR 超家族（含 TIR domain）和趨化因子受體（七次跨膜 GPCRs）。
JAK-STAT 路徑是 Type I 和 Type II 受體的主要信號機制。四種 JAK（JAK1-3, TYK2）和七種 STAT（STAT1-6，含 STAT5A/B）的排列組合決定信號特異性。Darnell 實驗室（1994）闡明 IFN-γ 經 JAK1/JAK2 → STAT1 homodimer → GAS element 啟動基因轉錄，IFN-α/β 經 JAK1/TYK2 → STAT1/STAT2 + IRF9 組成 ISGF3 → ISRE element。負調控包括 SOCS 蛋白（經 SOCS box 招募 E3 ubiquitin ligase 降解 JAK）、PIAS（SUMOylation 抑制 STAT）和受體內化降解。
IL-6 的 classic vs. trans-signaling
IL-6 信號的雙模式是理解其複雜病理生理的關鍵。Classic signaling 透過膜結合型 IL-6R（mIL-6R，僅表達於肝細胞和部分免疫細胞）結合 IL-6 後招募 gp130 二聚化，主要負責急性期反應和正常免疫調節。Trans-signaling 透過 ADAM17 切割或 mRNA 剪接產生的 sIL-6R 結合 IL-6 形成複合物，作用於僅表達 gp130 的細胞（幾乎所有細胞），擴大了 IL-6 的作用範圍且主要介導病理性促發炎效應。Stefan Rose-John 的研究指出選擇性阻斷 trans-signaling（sgp130Fc / olamkicept）可能比完全阻斷 IL-6（tocilizumab）更精準、副作用更少。
細胞激素極化與 T 細胞命運決定
細胞激素微環境是 naive CD4⁺ T 細胞分化方向的主要決定因子：IL-12 + IFN-γ → T-bet → Th1（驅動細胞免疫）；IL-4 → GATA3 → Th2（驅動過敏和抗寄生蟲）；TGF-β + IL-6 → RORγt → Th17（黏膜防禦但也驅動自體免疫）；單獨 TGF-β → Foxp3 → Treg（維持免疫耐受）。IL-6 在 Th17/Treg 分化蹺蹺板中的角色至關重要——有 IL-6 就走 Th17，沒有就走 Treg。Bettelli et al.（2006）揭示此二分法的分子基礎在於 IL-6-STAT3 抑制 Foxp3 並誘導 RORγt，此平衡在腸道恆定和自體免疫中具有核心地位。
細胞激素風暴的分子病理學
CRS 的核心正回饋迴路：IL-6 → 巨噬細胞和單核球活化 → 釋放更多 IL-6、IL-1β、TNF-α → 內皮活化、凝血級聯啟動、血管滲漏。COVID-19 的 RECOVERY 試驗確立 dexamethasone 在需氧氣支持的重症患者中降低 28 天死亡率；REMAP-CAP 確立 tocilizumab 的附加益處。CAR-T 相關 CRS 中 Lee et al.（2014）建立分級系統（Grade 1-4），Grade ≥ 3 使用 tocilizumab 介入。HLH/MAS 中 IFN-γ 過度驅動巨噬細胞活化是核心病理，emapalumab（抗 IFN-γ）已獲 FDA 核准用於原發性 HLH。
JAK 抑制劑的臨床成功（tofacitinib for RA, ruxolitinib for myelofibrosis, baricitinib for COVID-19）驗證了靶向細胞激素信號轉導的治療策略。第二代選擇性 JAK 抑制劑如 TYK2 選擇性的 deucravacitinib（用於乾癬）正朝更精準的方向演進。