甲状腺相关性眼病病因、发病机制及免疫靶向治疗的研究进展

何志伟，胡欣，陈国芳，刘超

南京中医药大学附属中西医结合医院·江苏省中医药研究院·国家中医药管理局瘿病证治重点研究室，南京210028

甲状腺相关性眼病(TAO)是一种以眼球后及眶周眼组织的浸润性病变为特征的器官特异性自身免疫性疾病。由于绝大多数TAO由Gaves病引起的，所以亦称为Graves眼病。TAO患者常有畏光流泪、眼内异物感及眼球胀痛等症状，严重者可出现眼眶畸形、复视，甚至失明。TAO会影响患者的生活质量、心理健康并带来沉重的经济负担。TAO的发病机制极为复杂，至今仍未能完全阐明；其临床治疗颇为棘手，目前主要的治疗方案包括基础治疗、药物治疗、放射治疗和手术治疗。其中，静脉使用糖皮质激素是中重度活动性TAO的一线治疗方案。然而，使用糖皮质激素、环孢素治疗及眼眶放射治疗等临床效果欠佳。随着现代生物技术的飞速发展，具有免疫靶向治疗作用的生物制剂逐渐应用于临床，其潜在获益为TAO的治疗开拓了广阔的前景。本文对TAO的病因、发病机制及免疫靶向治疗作一综述，旨在为常规治疗效果不佳的患者提供新的选择。

1 TAO的病因及发病机制

TAO的病因及发病机制主要涉及环境、遗传和免疫等因素的相互影响。值得注意的是，共同抗原学说可能是未来TAO靶向治疗的关键。

1.1 环境因素 吸烟、放射性碘治疗等环境因素都可影响TAO的发生及进展。研究证实，吸烟是TAO发生及进展的高危因素之一，并使患者的治疗效果降低、复发率增高。Xing等[1]发现，吸烟的TAO患者，对糖皮质激素的治疗反应性较差，即便在戒烟后，这种影响仍会持续。然而，吸烟引起TAO发病的具体机制尚不明确。Cawood等[2]研究发现，脂肪和黏多糖的生成与烟草提取物呈剂量依赖性，烟草提取物可通过增强白细胞介素1(IL-1)的作用，促进黏多糖和脂肪的合成。放射性碘治疗可破坏甲状腺滤泡细胞引起自身抗原尤其是促甲状腺素受体(TSHR)的大量释放，触发眶内炎性反应。故放射性碘治疗有诱发和加重TAO的风险，并且吸烟患者更为明显[3]。

1.2 遗传因素 遗传因素在TAO的发病中起关键作用，大人类白细胞抗原(HLA)、细胞毒性T淋巴细胞相关抗原4(CTLA-4)、隐钙素(CASQ)等基因的遗传多态性与TAO的发生及进展密切相关。HLA基因可影响CD4+T淋巴细胞的活化，而CD4+T淋巴细胞在调控自身免疫反应的过程中起重要作用。研究表明，TAO的发生与HLA-A11、HLA-B5、HLA-Dw12、HLA-DR14、HLA-DR7等基因相关[4]。CTLA-4是由CTLA-4基因表达的T细胞表面的一种跨膜蛋白，是调节性T细胞的特异性受体，具有下调免疫应答的作用。Pawlowski等[5]研究发现，重度TAO患者眼眶组织中CTLA-4的表达明显下调，提示重度TAO可能与调节性T细胞的功能障碍有关。除上述基因外，Lahooti等[6]发现，CASQ1基因的多态性与TAO有关，并且在TAO患者的甲状腺组织中CASQ1基因表达明显上调，CASQ1基因有望成为TAO发病的标志。

1.3 免疫因素 免疫因素被认为是TAO发生及进展的核心。TAO的发病是由甲状腺组织与眼眶周围组织发生的免疫交叉反应所致。研究发现，TAO患者眼眶组织的炎症反应常伴有免疫细胞的浸润和迁移。TAO发病早期，辅助性T细胞1型活性增强，产生IL-1β、IL-2、干扰素γ、肿瘤坏死因子α(TNF-α)等细胞因子，这些促炎细胞因子会增强成纤维细胞的增殖和糖胺聚糖的产生[7]。此外，眼眶炎症可导致辅助性T细胞2型活化，产生IL-4、IL-5、IL-10等细胞因子，激活体液免疫应答，辅助抗体的生成[8]，并最终参与TAO发病晚期眶周组织的重塑和纤维化。总之，T细胞及其细胞因子可通过多种途径导致TAO的发生。

TSHR是最常见的TAO致病抗原，TAO患者的甲状腺细胞以及眼眶组织的成纤维细胞都能表达TSHR[9]。B细胞可识别作为抗原的TSHR，产生相应的抗体，导致自身免疫反应。据报道，抗TSHR抗体还与TAO的活动度、严重程度、治疗效果有关[10]。研究表明，胰岛素样生长因子1受体(IGF-1R)是导致TAO患者眼部发生免疫反应的另一重要抗原。IGF-1R属于跨膜受体，参与人体的发育、代谢以及免疫功能调节。TAO患者眼眶成纤维细胞中的IGF-1和IGF-1R表达水平均明显增加[11]。IGF-1可促进脂肪干细胞的增殖分化和脂质堆积，从而引起突眼。研究发现，TSHR与IGF-1R之间存在交叉抗原，TSHR抗体能激活IGF-lR，促进IGF-1的产生[12]。另有研究显示，TSHR和IGF-1R可形成功能复合体，两者协同作用，促使透明质酸累积并表达多种细胞因子，导致眼部发生炎症，肌肉和脂肪组织扩张，进而导致TAO的发生[13,14]。总之，在多种致病因素介导下，免疫细胞以及骨髓的纤维细胞聚集至眼眶，这些纤维细胞可分化为成纤维细胞，表达多种自身抗原[15]，从而导致免疫交叉反应。

2 TAO的免疫靶向治疗

2.1 抗CD20单克隆抗体 利妥昔单抗(RTX)是一种人鼠嵌合型抗CD-20单克隆抗体，由人IgG1抗体Fc段和鼠CD20单克隆抗体Fab段构成。RTX能与前B淋巴细胞和成熟B淋巴细胞表面的CD20抗原特异性结合，通过补体依赖性细胞毒作用、抗体依赖性细胞毒作用以及直接诱导细胞凋亡杀伤B淋巴细胞，从而发挥抗肿瘤或免疫调节效应[16]。RTX对糖皮质激素抵抗的TAO患者有良好的治疗作用[17]。由于两项小样本随机对照临床研究的结论相悖[18,19]，使RTX在中重度活动性TAO中的应用尚存争议。在对比分析这两项研究的数据，认为这种差异可能与受试者年龄、性别、吸烟史、病程、促甲状腺素受体抗体滴度等因素存在差异有关[20]。由于RTX疗效的不确定性，2016年欧洲甲状腺学会/欧洲Graves眼病专家组发布的Graves眼病管理指南中将RTX列为静脉糖皮质激素治疗效果不佳时的二线治疗方案。

值得一提的是，RTX最佳治疗剂量尚未达成一致。Salvi等[18]开展的随机对照研究显示，采用大剂量(2 000 mg)RTX治疗TAO与小剂量(500 mg)相比，两种方案在改善临床活动性评分(CAS)方面无差异。有个案报道，低剂量(100 mg)RTX即可引起外周B淋巴细胞耗竭，且在无进一步治疗的情况下，促使TAO长期缓解[21]。之后有研究[22]进一步证实这一结果，指出100 mg RTX可以改善中重度TAO患者的CAS评分，有良好的治疗效果与耐受性。对于中重度活动性TAO，RTX是一种安全可行的治疗方法，其疗效优于糖皮质激素或安慰剂(生理盐水)[23]。但仍需要大样本的研究来探究RTX的最佳剂量、使用频次及给药途径。

2.2 IGF-1R抑制剂 IGF-1R在TAO患者眼眶成纤维细胞以及T细胞、B细胞表面过表达，与TSHR形成信号传导复合体，促使眼眶成纤维细胞产生透明质酸，在TAO的发病中扮演关键角色[12]，故IGF-1R被认为是TAO重要的治疗靶点。Teprotumumab是一种IGF-1R抑制剂，最初被应用于乳腺癌、肺癌、淋巴瘤和其他恶性肿瘤的治疗。Teprotumumab可减弱IGF-1R及TSHR的信号传导，阻断活动性TAO的病理性免疫反应，从而发挥治疗的作用[14]。Smith等[24]开展了一项随机、双盲、安慰剂对照试验，对纳入的中重度活动性TAO患者随机给予Teprotumumab或安慰剂，主要终点是第24周CAS评分较基线≥2分且突眼度减少≥2 mm。结果显示，治疗24周时，Teprotumumab组达到缓解的患者比例显著高于安慰剂组；此外，次要终点结果显示了Teprotumumab可全面改善患者的突眼、CAS评分以及生活质量视觉功能评分，并且表现出良好的安全性。

Douglas等[25]发表的临床研究将83例中重度活动性TAO患者随机分配至Teprotumumab组与安慰剂组，治疗方案为每3周1次静脉注射Teprotumumab(首次输注的剂量为10 mg/kg，之后以20 mg/kg输注)或安慰剂，持续21周。研究结果显示，第24周时，Teprotumumab组中突眼改善的患者比例高于安慰剂组，并且Teprotumumab组的总体缓解率、CAS评分为0分或1分的比例、眼球突出情况的平均变化等次要结局均显著优于安慰剂组。此外，Teprotumumab组中有6例患者接受了眼眶影像学检查，观察到眼外肌缩小和(或)眼眶脂肪量减少。大多数不良事件为轻度或中度，肌肉痉挛、脱发、恶心、乏力等较为常见。总之，Teprotumumab显著改善中重度活动性TAO患者的眼球突出度、复视、CAS评分及生活质量，并且显示出良好的安全性，有望取代糖皮质激素成为TAO的一线治疗。

2.3 TSHR阻断抗体 TSHR被认为是甲状腺和眼眶受累组织的共同抗原。研究显示，TSHR参与TAO患者眼眶成纤维细胞和纤维细胞的激活，并且TSHR信号可以激活这些细胞对特定细胞因子的表达，因此可以将降低眼眶结缔组织中TSHR的表达作为潜在的治疗靶点[9]。近年来一些针对TSHR的小分子反向激动剂或单克隆抗体已经被开发出来，K1-70即是一种TSHR阻断抗体。研究[26]发现，K1-70可以有效抑制大鼠体内TSHR的活性，目前该药还处于早期临床试验阶段。直接靶向抑制TSHR有望为Graves病及TAO的治疗提供全新而有力的解决方案，但目前仍需要大规模的基础实验和临床研究来进行验证。

2.4 TNF-α抑制剂 TNF-α与TAO的发病密切相关，其可激活多种炎症细胞，具有调节免疫应答及抗肿瘤作用，是TAO发病的主要前炎性因子，故通过调节TNF-α来治疗TAO是一种可选思路。阿达木单抗可以有效抑制TNF-α和IL-6的产生，从而减轻TAO患者眼眶炎性反应。Ayabe等[27]的回顾性研究中，10例TAO患者接受为期12周的阿达木单抗治疗，有6例患者眶周炎症评分下降，提示阿达木单抗通过发挥抗炎效应以改善TAO的症状及体征。依那西普是一种全人源化受体抗体融合蛋白，能与细胞膜表面的TNF-α结合，阻断TNF-α的作用。Paridaens等[28]开展了一项研究，10例轻至中度活动性TAO患者经依那西普治疗后，60%的患者病情明显改善，平均随访18个月未出现严重不良事件。1例TAO合并原发性甲状腺功能减退、风湿性关节炎的患者，予依那西普治疗4个月后，观察到眼部症状及眼球突出均有所改善[29]。总体而言，TNF-α抑制剂可改善TAO患者的临床症状，减轻眶周炎症反应，但仍需要开展随机对照试验以进一步评估其治疗效果。

2.5 抗IL-6受体抗体 IL-6是一种促炎细胞因子，在免疫应答中起重要作用。IL-6在活动性TAO眼眶组织中过表达，可促进B细胞增殖分化并激活Th1细胞，随后释放多种细胞因子，导致眼眶内糖胺聚糖和脂肪的生成增加。托珠单抗是一种重组的人单克隆抗体，通过抑制IL-6与可溶性IL-6受体的结合，阻断IL-6介导的信号转导，抑制炎性反应。有病例报道显示，糖皮质激素治疗不耐受，常规治疗效果不佳的TAO患者经托珠单抗治疗后，其CAS评分下降，眼部的症状和体征明显改善[30]。Perez-Moreiras等[31]进行了一项随机对照试验，纳入了32例糖皮质激素抵抗的中重度TAO患者，分别给予托珠单抗或安慰剂，主要结局显示，第16周托珠单抗组CAS降低至少2分的患者比例为93.3%，明显高于安慰剂组的58.8%。此外，托珠单抗在改善眼科综合评分方面同样优于安慰剂。总之，经托珠单抗治疗后，TAO患者的活动度和严重程度均得到改善。

值得探讨的是，近期有学者报道，2例TAO患者在皮下注射托珠单抗后，CAS及眼球突出度均有改善[32]。相比于静脉给药，托珠单抗皮下注射不仅提高了患者的依从性及便利性，而且治疗剂量小、易于管理、成本低廉等优势明显。但该研究仅为回顾性个案报道，仍需要进一步的前瞻性非劣效性研究来比较托珠单抗不同给药途径对TAO的疗效。因此对于常规治疗效果不佳的TAO患者，托珠单抗治疗或许是一种颇具前景的治疗手段。

TAO的发病机制复杂，针对免疫细胞、TAO自身抗原、细胞因子的靶向药物有一定应用前景。包括利妥昔单抗、teprotumumab、托珠单抗等在内的药物，不仅可作为糖皮质激素效果不佳时的备选，更有望成为TAO的一线治疗药物。然而，在将以上生物制剂广泛应用于临床前，还需进一步开展高质量的临床研究来提供更多的循证医学依据。