杨培增 周庆芸
(重庆医科大学附属第一医院眼科,重庆市眼科研究所,重庆 400016)
我国葡萄膜炎的基础研究和诊疗现状
杨培增 周庆芸
(重庆医科大学附属第一医院眼科,重庆市眼科研究所,重庆 400016)
葡萄膜炎是一类世界范围内的致盲性眼病,由于其病因和发病机制复杂、临床表现多样,治疗效果不尽如人意,因而在致盲眼病中的地位日益重要,受到国际范围的广泛关注。近年来,我国葡萄膜炎领域的基础研究已取得瞩目的成绩,逐渐与国际接轨甚至一些研究位于国际领先行列;我国葡萄膜炎的认知程度和诊疗水平也有了不断提升。但是,仍存在诸多不足。现将我国葡萄膜炎的基础研究和诊疗现状进行总结回顾,进一步明确差距,探讨葡萄膜炎领域未来的发展方向。
1.1 葡萄膜炎基础研究
我国葡萄膜炎的基础研究主要集中在发病机制的免疫学领域和遗传学领域,学术研究的国际影响力日渐扩大,某些方面的研究已达到国际先进或领先水平,取得了突破性的成果。近十年,我国眼科工作者在 Nat Genet、Ann Rheum Dis、J Allergy Clin Immun、Ophthalmology、Invest Ophth Vis Sci等国际著名杂志上发表了一系列的研究论文。
1.1.1 葡萄膜炎发病机制的免疫学研究
葡萄膜炎发病机制的免疫学研究主要包括基础免疫学研究和临床免疫学研究两方面。①基础免疫学研究:杨培增教授带领的眼科团队围绕Behcet病、Vogt-小柳原田综合征(VKH综合征)、前葡萄膜炎这几类最常见和最重要致盲葡萄膜炎类型进行了深入的基础免疫学研究。获得下述研究成果:发现在Behcet病、VKH综合征患者的CD4+T细胞中产生大量IL-17,PBMC可通过分泌IL-23促进IL-17的产生,由此发现Th17细胞过度激活在Behcet病、VKH综合征中起到关键性作用,并证实IL-23/IL-17通路在葡萄膜炎疾病的发生和发展过程中的重要作用[1-2];研究鉴定出IL-7、IL-27、miR-155等多种对IL-23/IL-17通路具有促进或抑制作用的生物分子[3-5];证实了Toll样受体通路和Notch信号通路对IL-23/ IL-17通路的促进作用[6-7];同时还发现黄连素、环孢素、干扰素等药物可通过抑制IL-23/IL-17通路对葡萄膜炎发生和发展起到一定的治疗作用[8-10];发现调节性免疫细胞(Treg细胞)和相关细胞因子的数量及功能减少或丧失是导致葡萄膜炎发生和复发的重要因素[11]。②临床免疫学研究:李旌教授团队通过优化人房水样本的采集和定量检测手段,分析了数百例不同类型葡萄膜炎患者的房水样本,发现临床相似的前葡萄膜炎患者房水中炎症反应因子的图谱不同,房水中生物化学因子的变化也可反映眼底疾病的变化[12],这些检测方法和实验结果为今后不同类型眼病的诊治和预后分析提供了重要思路和参考价值;赵潺教授团队通过频域光学相干断层扫描技术发现了在VKH综合征患者外层视网膜可形成视网膜内囊样水肿,视网膜下渗出可引起视网膜下纤维增生,并导致患者视力严重受损,这为VKH综合征患者发病机制研究提供新的思路[13]。
1.1.2 葡萄膜炎致病基因的遗传学研究
近年来,遗传因素在葡萄膜炎发病中的作用得到越来越多的证实和关注,目前关于葡萄膜炎遗传易感性研究主要集中在候选基因、候选基因关联研究和全基因组关联研究这三个方面,包括:①候选基因的研究:HLA-B51是目前发现的Behcet病最显著,最一致的易感基因,②候选基因关联研究:是研究疾病易感性应用最广泛、最直接的方法,目前利用此方法已 鉴定出 STAT3/4、miR-146a、UBAC2、TRAF5等多个基因与Behcet病的相关性[14-17];③全基因组关联研究:是新近发展起来的多中心、大样本、反复验证的基因与疾病的关联研究,全面揭示疾病发生、发展与治疗相关的遗传基因。杨培增教授团队和张美芬教授等团队合作,已完成了有关VKH综合征的全基因组关联分析,发现IL23R-Clorf141、HLA-DRB1/DQA1等区域的基因多态与VKH综合征的遗传易感性显著相关,这个研究论文发表于Nature Genetics,标志着我国葡萄膜炎领域研究已达到世界先进水平行列[18]。
1.1.3 葡萄膜炎动物模型的相关研究
葡萄膜炎动物模型的成功建立以及动物葡萄膜炎的相关研究也为探索人类葡萄膜炎的发病机制、寻找葡萄膜炎防治靶点和研发有效治疗药物提供了非常宝贵的参考资料。目前使用较多的有两种葡萄膜炎模型,即内毒素诱导的葡萄膜炎 (enotoxin induced uveitis,EIU)和实验性自身免疫性葡萄膜炎(experimental autoimmune uveitis,EAU)。EAU是通过S抗原和IRBP多肽段诱导的一种全葡萄膜炎模型,也是目前广泛使用的最接近人类葡萄膜炎的动物模型。相关研究包括:①动物模型基因治疗的研究:发现以IL-27和TLR-3为靶点的基因治疗的有效性。IL-27可通过升高IL-10的表达和抑制眼局部IL-17的表达而显著减轻小鼠EAU的严重程度,而在对侧眼和全身其它免疫器官中并未发现IL-27的表达[19];沉默TLR-3基因的表达可以显著降低视网膜色素上皮细胞(RPE)诱导炎症的能力,在小鼠视网膜局部沉默TLR-3基因可以显著降低EAU的严重程度[20]。这些结果提示基因治疗在小鼠EAU中的安全有效,并为葡萄膜炎的可能治疗方案提供新的思路策略和重要参考资料。②动物体内药物治疗的研究:Li等利用PLGA和曲安奈德(TA)构建一种曲安奈德微球(TA-MS)缓释系统治疗兔EIU,并与单纯TA混悬液的治疗效果进行比较,结果发现TAMS可以有效的减轻兔葡萄膜炎,而且这种新型的给药系统维持有效治疗浓度的时间更长,提示TA-MS可以作为一种缓释装置提高葡萄膜炎的治疗效果[21];Fang等发现一种新型抗风湿药物——来氟米特,能通过抑制致病T细胞的增殖以及抑制其分泌的细胞因子,而减轻EAU的炎症反应,证实来氟米特药物对EAU具有明显的治疗效果,并且呈剂量依赖性,这些提示来氟米特可能成为治疗自身免疫性葡萄膜炎的一种新药物[22];Song等发现用盐酸青藤碱、聚羧乙烯及羟丙基甲级纤维素所配置的盐酸青藤碱眼用凝胶可以有效抑制动物葡萄膜炎的炎症[23];Zhang等发现大黄多糖(RP)能显著上调IL-1β、IFN-γ以及IL-6的分泌,提示RP可能通过TLR4信号通路激活巨噬细胞[24]。③干细胞治疗的研究:张晓敏教授团队发现在大鼠EAU体内注射间充质干细胞(MSC),可以抑制眼局部和全身的Th1和Th17反应、增强Treg细胞以及调控Treg/Th17平衡,从而减轻葡萄膜炎的严重程度,这些结果提示MSC可能对葡萄膜炎防治提供一种新的方案[25]。
1.2 亟待解决的问题和未来发展方向
我国已在葡萄膜炎的基础和临床研究方面取得了显著的成绩,建立起一些国际知名的研究团队。但是,相比于经济发达国家,我国的葡萄膜炎研究还存在诸多问题和差距。
1.2.1 葡萄膜炎基础研究领域中存在的具体问题
①眼内免疫微环境的稳定机制尚不完全清楚:前房相关性免疫偏离(ACAID)是维持眼内微环境稳定性和抵御炎症发生的基础。ACAID的形成机制复杂,参与的免疫调节机制和免疫细胞众多。眼局部组织内的抗原提呈细胞处理抗原后如何将信号传递至脾脏,进而最终实现免疫抑制作用尚不明确。②人类葡萄膜炎与动物模型表现的差异:人类葡萄膜炎是发生于免疫功能紊乱、缺乏有效自我调控和修复能力的个体上,多表现为慢性复发性炎症病程。而动物模型的炎症是由外来诱发因素引起的,机体本身存在正常的调控和修复能力,在动物模型EAU和EIU中均表现为急性自限性炎症病程,且很难再次诱导出复发性炎症。这种差异的产生原因和发病机制截止目前仍没有确切的解释。有研究显示在动物模型EAU和EIU中,炎症细胞的凋亡发挥关键性作用。而在人类葡萄膜炎患者中自身反应性淋巴细胞对凋亡具有一定的抵抗性,这些细胞的Fas、FasL表达不平衡,不能诱导凋亡机制来清除自身免疫性细胞。此外,人类葡萄膜炎患者中Treg细胞功能和数量的不足也成为炎症慢性化及复发的重要因素。由此可见,以Fas、FasL表达失衡对凋亡的抵抗性研究和Treg细胞功能的研究作为切入点,有助于探索葡萄膜炎慢性化及反复发作的具体机制。③感染性葡萄膜炎发病的机制尚不明确:病毒和细菌感染如何诱导自身免疫反应并引发葡萄膜炎?何种因素决定了模式识别受体与感染因素反应的类型?为何仅有少数个体在感染后发生自身免疫反应及葡萄膜炎?这些问题都有待于进一步的研究阐述。
1.2.2 基础和临床研究的失衡
我国葡萄膜炎的研究多为纯基础性研究,缺乏向临床应用的转化能力。而对疾病发病机制和干预性治疗研究的最终目的是为了临床应用,研发安全有效的药物及防治措施。基础研究和临床研究并重,以临床发现的问题为导向,通过葡萄膜炎发病机制的研究发现炎症发生发展过程中的关键性作用靶点,为及时有效的预防和治疗寻找突破口。
1.2.3 多民族、多中心、多学科联合研究的匮乏
我国人口众多、种族众多,有大量葡萄膜炎患者,但葡萄膜炎研究团队较为分散,主要集中在北京、广州、重庆、上海等大城市,尚未形成统一的整体,研究基础和平台也不尽一致,难以整合优势资源针对性的开展葡萄膜炎的研究工作。不同地域的研究人员需通力合作,进行多个种族、多个中心、多个学科的联合研究,建立国人葡萄膜炎样本库,从而更有针对性、系统性的进行葡萄膜炎基础和临床研究,带动和提升我国葡萄膜炎的整体研究水平,力争在国际葡萄膜炎领域中建立我们的地位。
2.1 国内葡萄膜炎诊疗的现状
随着医学基础研究的深入和眼免疫学领域研究的迅猛发展,人们对葡萄膜炎疾病的发病机制、诊断和治疗方面的研究已取得很大的进展,为临床医生认识和治疗葡萄膜炎疾病提供了重要的理论依据。我国葡萄膜炎诊疗水平已经较10年前有了明显的提高。①葡萄膜炎检查技术的提高:超广角眼底成像技术:葡萄膜炎多数可以出现眼底病变,但传统的眼底成像检查仅能获得最多60°范围的眼底图像,而目前超广角眼底成像技术的产生,可在瞳孔正常状态下单次扫描获得200°范围内的眼底图像,有助于我们发现既往其他眼底影像检查不能发现的周边部眼底病变,以便获得更多的眼底信息,改善我们对葡萄膜炎所致眼底病变的认知水平;多焦视网膜电图(mfERG):评价黄斑功能的一种重要技术,用其动态评价在不同治疗时间和炎症消退、视力逐渐恢复阶段,患者的黄斑功能恢复情况及需要的时间;活体超声显微镜(UBM):评价眼前节特别是睫状体附近病变的一种重要方法,可作为指导治疗的一个参数;相干光断层成像技术(OCT):评价黄斑区、视乳头及其附近视网膜脉络膜病变的一种检查方法。这些技术的不断发展和更新,推动了葡萄膜炎的临床诊断水平的提高。②葡萄膜炎治疗方法的进展:近年来我国对于葡萄膜炎的治疗包括药物和手术两方面。药物治疗包括多种免疫抑制剂,如糖皮质激素、环磷酰胺、环孢素、甲氨喋呤、秋水仙碱等。免疫调节剂的应用:Infliximab药物已证实对Behcet病及内源性葡萄膜炎的治疗有一定疗效,它通过与可溶性及膜结合型TNF-α结合,从而抑制TNF引起的炎症反应;生物制剂:干扰素-α具有抗病毒、增强自然杀伤细胞的细胞毒作用、拮抗细胞增生和抗新生血管作用,可联合糖皮质激素或其他免疫抑制剂用于治疗Behcet病或顽固性葡萄膜炎;非甾体抗炎剂:通过抑制环氧化酶活性,组织花生四烯酸转化为前列腺素而发挥抗炎作用。常用眼剂有普拉洛芬、双氯芬酸钠等,口服药物有阿司匹林、消炎痛、布洛芬等;中医中药治疗也起到一定的辅佐作用,在减轻患者症状、促进炎症消退的同时减少免疫抑制剂的副作用。手术是治疗葡萄膜炎并发症的重要手段,如继发性青光眼、并发性白内障等。
2.2 存在的问题和应对措施
总体而言,我国葡萄膜炎诊断及治疗水平在近年来取得了较大的进展,尤其是葡萄膜炎中西医结合治疗研究已处于国际领先水平,但在多个方面仍存在一些问题。①葡萄膜炎疾病的认识尚有误区,有待进一步更正和加强:国际已公认葡萄膜炎是指发生于葡萄膜、视网膜、视网膜血管和玻璃体的炎性反应,而不是仅发生在葡萄膜的炎性反应;②不同地域诊疗水平的良莠不齐:我国专门从事诊断治疗葡萄膜炎的医生还相当少,多集中在一些大城市和三甲医院,而大多数患者又集中于广大的农村地区,不少患者在发病后一段时间找不到葡萄膜炎专科医师,从而耽误最佳治疗时机;③葡萄膜炎诊断的笼统性:葡萄膜炎是一类疾病的总称,包括100多个类型,不同类型之间的临床表现和治疗方案相差甚远,我们需要在诊断时能够做出明确的病因诊断或特定类型的诊断,以便针对性的指导临床治疗;④葡萄膜炎治疗缺乏个体化:相同一种疾病,不同的患者年龄、体质,可以导致迥异的发展规律和预后,应根据患者年龄、体质、炎性反应的严重程度及进展规律和特点,予以个体化的、合理的治疗方案;⑤手术时机的错误判断:若未能很好掌握并发症的手术时机,不考虑炎性反应是否得到控制进而实施手术治疗,可造成患者术后葡萄膜炎加剧或复发、不能恢复预期视力。
我国葡萄膜炎同道在近年来国际眼免疫、葡萄膜炎领域做出的贡献日趋引人注目,具有很强的自主创新性和普遍学术价值。但同时我们也应看到,我国的葡萄膜炎研究水平和诊治水平尚不平衡,在基层和偏远地区还需进一步普及葡萄膜炎知识,规范葡萄膜炎的诊疗方案,提高我国葡萄膜炎诊治水平;在多中心、多学科间进一步优化整合优势资源,针对性、系统性开展葡萄膜炎的基础研究工作,全面提升我国葡萄膜炎疾病的诊疗水平和在国际学术研究中的地位。
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(2016-04-20收稿)
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10.3969/j.issn.1000-2669.2016.03.001
杨培增,男,教授。E-mail:peizengycmu@126.com