穿透性角膜移植术后防治免疫排斥用药的研究进展

胡少莉，孙亚杰，马明春(综述)，曹 景，郑建敏(审校)

(1.胶南市开发区医院眼科,山东 胶南 266400； 2.山东省眼科研究所,山东 青岛 266071)

穿透性角膜移植术是治疗各种原因引起的角膜盲的主要方法。角膜无血管，淋巴管能与自身表达的一些免疫抑制因子等处于相对免疫赦免状态。角膜移植被认为是成功率最高的一种实体组织移植。然而，角膜局部存在参与免疫反应的各种因素，尤其在某些抗原刺激下很容易出现排斥反应，这是导致角膜移植失败的主要原因[1]。

穿透性角膜移植术后免疫排斥反应的发生主要包括两部分：感应阶段和效应阶段。感应阶段主要是宿主被供体的特异性抗原致敏，抗原呈递细胞激活及植片迁移。眼前节的抗原呈递细胞主要是位于虹膜和小梁网的巨噬细胞及主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex，MHC)Ⅱ类的树突状细胞，它们可以捕捉来自供体角膜内皮的可溶性抗原，进而激活原始T细胞。一旦抗原呈递细胞在炎性部位激活，则迁移至含有原始T细胞的次级淋巴器官，这些T细胞克隆扩增后再迁移至目标组织以促发免疫反应。

效应阶段则主要是T细胞介导的免疫反应，包括CD4+T淋巴细胞介导的迟发型超敏反应(delayed-type hypersensitivity，DTH)和CD8+细胞毒性T细胞介导的细胞死亡。在典型的DTH反应中，CD4+T细胞可产生炎性反应因子(如白细胞介素2、白细胞介素3、干扰素γ及肿瘤坏死因子)等趋化淋巴细胞、单核巨噬细胞，产生超敏性炎症；另外，CD4+T细胞还能通过Fasl诱导的细胞凋亡而使靶细胞溶解[2]。细胞毒性T细胞主要与靶细胞膜上的MHC-Ⅰ类分子-抗原肽分子复合物结合后活化、增殖，并分化为效应杀伤T细胞，通过分泌穿孔素蛋白及细胞毒素来杀伤靶细胞。另外，还有在排斥的角膜植片上发现自然杀伤细胞浸润的报道[3]，亦有报道在异位角膜移植的植片上检测到了免疫球蛋白G和免疫球蛋白M的存在，但具体作用机制尚不清楚[4]。

随着角膜移植手术方式的改进、手术设备的提高、角膜保存技术的进步以及新型免疫抑制剂的应用，角膜移植术后免疫排斥反应的发生率及因此所致的植片失败率明显下降。目前临床常用的防治角膜移植术后排斥反应的药物主要是糖皮质激素、环孢霉素A以及他克莫司等，还有一些新型免疫抑制剂如霉酚酸酯、雷帕霉素等在国内尚未应用于角膜移植术后；另外，一些与免疫排斥相关的细胞因子以及中医药还处于动物试验阶段。

1 穿透性角膜移植术后防治免疫排斥反应的常用药物

1.1糖皮质激素 糖皮质激素可抑制T 淋巴细胞的增殖反应以及同种混合淋巴细胞的反应、抑制细胞毒性T细胞活化及移植物抗宿主反应，对抗体生成也有一定的抑制作用[5]。激素是一把双刃剑，在发挥治疗作用的同时亦会产生一些不良反应，如全身应用可发生后囊下白内障、继发青光眼、角膜创伤愈合延迟、中心性浆液性视网膜病变、虹膜上皮囊肿以及视乳头水肿等；若局部应用可出现后囊下白内障、继发青光眼、角膜创伤愈合延迟、上睑下垂、瞳孔散大、调节麻痹、眼睑褪色、点状角膜炎以及对感染的抵抗力下降等[6]。

目前，国内临床上局部使用的糖皮质激素主要是地塞米松、醋酸泼尼松龙、氟米龙、复方硫酸新霉素、氯替泼诺等。由于地塞米松、醋酸泼尼松龙等引起的局部不良反应相对较多，一些“软激素”逐渐被应用于临床。Bartlett等[7]和Holland 等[8]所做的随机对照双盲试验表明，在正常人群中两种眼药每日点4次，28 d后氯替泼诺组患者不适感较地塞米松组患者轻，眼压升高比例低于地塞米松组，而地塞米松组患者视力下降较氯替泼诺组明显。30例角膜移植术后因局部应用1%醋酸泼尼松龙出现继发性青光眼的患者，改用氯替泼诺后，随访21周，其眼压平均下降12.9 mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)，且未发现植片排斥[9]。

在预防高危角膜移植术后排斥反应发生和治疗免疫排斥反应时，短期全身应用激素冲击治疗的效果显著。Hudde等[10]的一项研究表明，对于初次发生免疫排斥的角膜移植患者局部频点用激素与局部频点激素联合静脉激素冲击治疗在排斥逆转率和植片透明率方面，前者略低于后者，但差异无统计学意义(P>0.05)。而Costa等[11]的研究发现，在频点激素的前提下，结膜下注射长效激素曲安奈德较静脉激素冲击治疗角膜移植术后免疫排斥反应，前者抗排斥成功率显著高于后者(P<0.05)。

1.2环孢霉素A 环孢霉素A是1970年由瑞士Sandoz实验室首次从真菌中提取的环状11肽，其一方面具有钙调蛋白抑制因子的作用，另一方面可选择性阻止某些淋巴因子(如白细胞介素2、3、4，干扰素γ，肿瘤因子等)mRNA的转运，从而抑制淋巴因子的合成[12]。

环孢素A作为一种高效免疫抑制剂，已被应用于多种器官移植，Hill等[13]的研究表明，在预防高危角膜移植患者免疫排斥反应发生方面，全身应用环孢素A组患者排斥反应发生率显著低于局部单纯应用激素组，但全身应用激素有较严重的并发症，如肾毒性、高血压、神经系统毒性等。

角膜移植术后局部应用环孢素A可有效预防免疫排斥反应的发生，但由于环孢素A的分子质量大，且为疏水性物质，较难穿透角膜而达到作用部位，因此研究者研究出不同的剂型以提高眼内环孢素A的浓度。钟敬祥等[14]研究发现，在预防高危角膜移植免疫排斥发生方面，结膜下注射环孢素A微粒体联合糖皮质激素的效果优于口服环孢素A联合糖皮质激素组，且用药后环孢素A微粒体组外周血T细胞CD25分子的表达显著低于口服环孢素A联合糖皮质激素组，由此也避免了长期全身应用环孢素A所引起的毒性反应。Mahlberg等[15]发现，每日1次将含环孢素A的胶原罩和含有环孢素A的胶原片段的滴眼液用于兔高危角膜移植术后，其疗效与口服环孢素A组相似，但植片存活率更高。但由于胶原罩并非完全透明，长期佩带会影响患者视力。Xie等[16]所做的一项关于环孢素A聚丙交酯-乙交酯聚合物用于兔角膜移植术后的研究发现，环孢素A聚合物植入前房组角膜植片的存活率显著高于对照组和环孢素A聚合物植入结膜下组，且其前房环孢素A的浓度也显著高于其他组，但植入前房是一项有创操作，若需反复植入，必然影响角膜植片的透明度。

另外，Lux Biosciences公司开发的主要成分为环孢素A的LX21是一种眼用植入剂，可植入眼睑，并在眼中稳定释放，持续时间长达1年，目前该药的Ⅲ期临床实验正在进行中。环孢素A局部应用的各种剂型虽然提高了作用部位的药物浓度，在一定程度上减少了使用次数，但是仍有一些问题需要解决。

1.3他克莫司 他克莫司是从放线菌Streptomyces Tsukubaensis中提取出的23环大环内酯类抗生素，其通过抑制相关细胞因子的产生和表达来抑制T细胞的活化，它不仅可抑制移植排斥反应早期的淋巴细胞聚集，也可阻止已聚集的淋巴细胞对其他炎性细胞的吸引，其主要的不良反应是肾功能异常、神经毒性、肥厚性心肌病、急性造血功能停滞等[17]。

自1989年他克莫司用于兔角膜移植排斥反应获得良好的效果后，国内外即出现了大量关于他克莫司防治角膜移植免疫排斥的文献。林跃生等[18]的研究表明，局部应用他克莫司组的排斥发生率显著低于局部应用环孢素A组。

他克莫司具有高度脂溶性，但由于分子质量大，水溶性极低，因而很难通过角膜基质层，故出现了胶原缓释药膜、药物缓释系统前房植入、纳米粒等他克莫司的其他剂型，但目前均未应用于临床。周文天等[19]、史伟云等[20]和Fei等[21]的研究表明，他克莫司缓释胶原膜、他克莫司药物缓释系统前房植入及他克莫司纳米粒与单纯局部点滴他克莫司相比，可显著提高并较长时间维持角膜组织他克莫司的浓度，延长角膜植片的存活时间，有效抑制角膜移植术后的免疫排斥反应。

1.4霉酚酸酯 霉酚酸酯属于细胞代谢抑制剂，通过抑制嘌呤代谢系统DNA、RNA的合成而发挥免疫抑制作用，其具有可逆性和特异性，可选择性抑制T、B淋巴细胞，而对其他组织细胞无抑制作用[22]。

Reinhard等[23]的一项关于全身应用霉酚酸酯和环孢素A预防高危角膜移植免疫排斥反应的随机对照研究表明，在免疫排斥反应发生率以及植片存活率方面，霉酚酸酯显著优于环孢素A，不良反应少于环孢素A，且用药时间较短。而另一项临床研究表明，全身应用霉酚酸酯组移植术后3年植片存活率显著高于全身应用环孢素A组，但是术后1年植片存活率比较无统计学意义，且全身应用霉酚酸酯组的不良反应显著低于环孢素A组[24]。

全身应用霉酚酸酯与全身应用环孢素A在预防角膜移植术后免疫排斥反应发生方面效果相当，霉酚酸酯的效果甚至要优于环孢素A，且其不良反应低于环孢素A，故霉酚酸酯在预防排斥反应方面有较好的应用前景。

1.5雷帕霉素 雷帕霉素是1975年由加拿大Ayerst研究所从溪水链霉菌培养液中分离得到的一种具有抗真菌作用的大环内酯类抗生素，该物质难溶于水，可溶于有机溶剂。雷帕霉素的作用机制为：①通过影响白细胞介素2等细胞因子刺激后的信号转导通路阻断T淋巴细胞增殖；②抑制粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子、肿瘤坏死因子α、干扰素γ、白细胞介素2、3、4等细胞因子的表达，从而抑制T、B细胞的活化；③一定程度上抑制体液免疫。雷帕霉素的不良反应主要是厌食、体质量减轻、消化性溃疡、视网膜小块状缺血坏死、血小板减少等[25]。

姜伟等[26]研究雷帕霉素缓释膜抑制兔高危角膜移植术后免疫排斥反应发现，在兔角膜植片存活时间方面，雷帕霉素缓释膜组较其他组(未治疗组、空白缓释膜组、1%雷帕霉素点眼组)明显延长，与高华等[27]的研究结果一致；在术后2、4、12周角膜新生血管发生方面，雷帕霉素缓释膜组显著低于其他三组；雷帕霉素缓释膜组房水中雷帕霉素浓度显著高于雷帕霉素点眼组，且未发现明显肝肾组织损伤。因此，局部应用雷帕霉素可有效预防兔高危角膜移植免疫排斥反应的发生，且无明显的全身不良反应。

Birnbaum等[28]报道了1篇全身应用雷帕霉素(10例患者)和霉酚酸酯(24例患者)预防高危角膜移植术后排斥反应发生的临床研究，结果显示，手术后6个月，两组患者均未发生排斥反应；2年后，雷帕霉素组有2例、霉酚酸酯组有5例出现了排斥反应，但二者比较差异无统计学意义(P>0.05)。

1.6其他药物 Skurkovich等[29]对13例角膜移植术后发生排斥反应予以常规激素治疗无好转的患者局部点滴干扰素γ-抗原结合蛋白治疗，每次2～3滴、每日3次，结果10例患者在用药1周后植片完全透明，视力提高。

新型免疫抑制剂的抗排斥效果明显，副作用较少，多用于高危角膜移植术后。从目前的临床和实验数据看，全身用药的报道较多，但研究数量较少，故其安全性及有效性仍待进一步明确。

2 穿透性角膜移植术后防治免疫排斥反应的中药治疗

2.1雷公藤多苷 雷公藤多苷是从卫矛科植物雷公藤中提取分离的有效成分，属非甾体类免疫抑制抗炎剂，可抑制T细胞介导的细胞免疫。雷公藤多苷成分复杂，若要将其应用于临床尚需进一步提取其中的有效成分。

邓宏伟等[30]研究发现，大鼠同种异体角膜移植术后局部滴用雷公藤内酯醇可有效降低新生血管程度，延迟排斥反应发生时间。另有研究发现，0.3 g/L雷公藤多苷与0.5 g/L 他克莫司预防角膜移植免疫排斥反应的效果相同[31]。

2.2山茱萸总苷 山茱萸总苷是山茱萸科植物山茱萸果肉的提取物，其具有抑制混合淋巴细胞反应、T淋巴细胞增殖、白细胞介素2产生、白细胞介素2R表达及淋巴因子激活杀伤细胞的诱导等作用。

孟晶等[32]通过建立封闭群大鼠SD-Wistar组间同种异体穿透性角膜移植模型发现，山茱萸总苷可明显抑制同种异体穿透性角膜移植大鼠T淋巴细胞的增殖反应和单项混合淋巴细胞反应；山茱萸总苷组CD4/CD8比值下降，术后表达CD25的CD4阳性细胞显著低于对照组。不同浓度的山茱萸总苷滴眼液在移植排斥指数及发生移植排斥的时间方面与空白对照组比较，差异有统计学意义(P<0.05)，而不同浓度的比较差异无统计学意义(P>0.05)[33]。

中药由于成分复杂、作用机制不明确，不良反应也不清楚，因此目前很难在临床上应用。

3 穿透性角膜移植术后防治免疫排斥反应的其他药物

有研究证实，1，25-二羟维生素D3可预防心脏、肾脏等大器官的移植排斥反应，延长移植物的生存期，并与传统免疫抑制剂发挥协同效应[32]。胡雁等[34]在大鼠同种异体角膜移植中腹腔注射1，25-二羟维生素D3 1.0 μg/(kg·d)，其角膜植片存活时间较对照组显著延长，淋巴细胞浸润和新生血管较对照组减少，外周血中白细胞介素1β、白细胞介素2、白细胞介素8水平较对照组显著下降。

其他特异性较高的抗排斥药物还有肿瘤坏死因子α单克隆抗体、细胞毒性T淋巴细胞相关性抗原4免疫球蛋白、局部应用色素上皮细胞衍生因子、白细胞介素1受体拮抗剂等。

4 小 结

角膜移植同其他器官移植一样，免疫排斥反应的发生是导致移植失败的主要原因。目前，主要通过术前组织相容性位点抗原配型、诱导免疫耐受及术后用药等进行防治，而诱导免疫耐受多处于试验阶段。随着新型高效免疫抑制剂的应用，角膜移植术后用药的种类逐渐增多，抗排斥效果亦逐渐增强，但相应的不良反应仍不可避免，故临床工作中仍要根据患者的具体情况选择合适的治疗方案，以避免不必要的损害，又能达到控制排斥反应的目的。当然，新型的抗排斥药仍处于动物试验阶段，期待能给角膜移植术后排斥反应的防治带来曙光。

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