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细胞因子及其受体的异常表达，常与临床某些疾病的发生密切相关。一方面，细胞因子表达过高、过低或缺陷，均会导致与机体免疫相关的疾病发生；另一方面，伴随着临床上许多疾病的进程，某些细胞因子的表达量亦会出现明显的变化。如慢性肝炎急性期或活动期患者TNF、IL-6水平显著升高，提示这两种细胞因子是肝脏损伤的重要炎症介质。脑膜炎、疟疾和利什曼病患者血清TNF-α水平明显升高；TNF-α、IL-1、IL-6等过度表达可导致内毒素性休克；在类风湿关节炎患者的滑液中TNF、IL-1、IL-6、IL-8和MCP-1的水平升高；IL-6异常高分泌与心脏黏液瘤细胞、骨髓瘤、宫颈癌及膀胱癌密切相关。IFN-γ可诱导某些自身组织细胞表达MHCⅡ类抗原，导致自身免疫性损伤。
细胞因子相关的治疗策略主要包括：细胞因子补充疗法，通过补充外源性细胞因子治疗疾病；细胞因子拮抗疗法，应用抗细胞因子抗体、细胞因子受体拮抗物等进行治疗。
细胞因子的临床应用已取得一定疗效，但也存在诸多问题。例如：细胞因子半衰期较短，全身给药难以达到局部的高浓度；细胞因子具有广泛生物学活性并可在体内显示网络性效应，从而可能引发难以预料的副作用。由于存在上述不足之处，使细胞因子的临床应用受到限制。
一些细胞因子及其相关制剂已在临床应用。如①重组IFN-α用于治疗尖锐湿疣、乙型肝炎；②重组IFN-γ用于治疗慢性肉芽肿病；③重组EPO用于治疗慢性肾功能衰竭引起的重度贫血；④重组IL-2用于治疗转移性肾细胞癌；⑤抗TNF抗体用于治疗类风湿关节炎；⑥重组G-CSF用于治疗肿瘤化疗后白细胞减少等。
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细胞因子风暴（cytokine storm）：或称高细胞因子血症（hypercytokinemia），是一种由于多种细胞因子在短期内大量分泌而引起的致死性全身免疫反应。细胞因子风暴可发生于多种感染性及非感染性疾病，如移植物抗宿主病、急性呼吸窘迫综合征、脓毒血症、系统性炎症反应综合征和流感等，也可由某些生物药物引起。各种致病因素可通过不同机制刺激体内巨噬细胞和CD4 ＋ T细胞产生多种细胞因子，其中TNF-α、IL-6、IFN-γ是主要炎性细胞因子。细胞因子风暴可引起肺水肿、肺泡出血、急性肺炎、组织损伤和坏死，以及多器官功能衰竭等。
细胞因子风暴的原因是细胞因子和免疫细胞间形成正反馈环，造成细胞因子大量产生，进而导致致死性的系统性免疫反应。在免疫细胞与病原微生物斗争过程中，免疫细胞产生细胞因子进入感染局部发挥作用。同时，细胞因子也活化免疫细胞产生更多的细胞因子。正常情况，这种反馈环可以被机体检测并控制。但是在某些疾病发生时，这种反应失去了控制，过量的免疫细胞被激活。其可能原因是新的或高度致病性抗原的入侵。过量的细胞因子可以导致组织和器官损伤。例如，如果肺内出现细胞因子风暴，大量水分和免疫细胞就聚集并导致气道阻塞，最终导致死亡。
（辛 岗）