OCT影像中高反射点在视网膜及中枢神经系统疾病中的研究进展

武 静，张敬法

0引言

随着眼科影像学的发展，尤其是频域光学相干断层成像(spectral-domainoptical coherence tomography, SD-OCT)和光学相干断层扫描血管成像(optical coherence tomography angiography, OCTA)技术的不断革新，为临床上获得高清的视网膜解剖微结构和不同层次毛细血管的影像特征提供了便利。由此，近年来SD-OCT和OCTA已成为非侵入性评估视网膜各层微结构和微血管病理改变的主要检查手段；更为重要的是，通过SD-OCT和OCTA所发现的一些疾病特定的影像学特征可能成为评估这些疾病诊断、预后等方面的生物标志物[1]，其中高反射点(hyperreflective foci，HRF)在视网膜和中枢神经系统神经炎性疾病中的作用日益受到重视。

2009年，Coscas等[2]首次利用SD-OCT在对年龄相关性黄斑变性(age-related macular degenation, ARMD)患者的检查中发现并提出高反射点这个概念，早期研究中，高反射点英文命名为hyperreflective dots(HRD)，后来文献中多采用HRF这一术语。HRF定义为视网膜OCT影像中信号强度不低于视网膜色素上皮层(retinal pigment epithelium, RPE)的独立的、境界清晰、无伪影、最大直径约在20～50μm之间的高反射信号点[3-4]，在病理情况下，HRF可出现在视网膜各层、甚至在脉络膜层(图1)。随着对HRF认识的不断深入，研究发现除ARMD外[5-6]，HRF在糖尿病性视网膜病变(diabetic retinopathy, DR)[7]、视网膜静脉阻塞(retinal vein occlusion, RVO)[8]等许多视网膜血管性疾病中存在[9]，提示HRF可能参与了视网膜病变的发生与发展。目前，HRF已初步开展用于评估一系列视网膜神经炎性反应，但目前对其来源、功能等研究还处于起步阶段。本文主要综述HRF的一般特征和主要来源，以及其在不同类型的视网膜乃至中枢神经系统神经炎性反应中的表现，以期为HRF作为OCT中特异性炎性标志物评估视网膜和中枢神经系统神经炎性疾病中的诊断及预后等提供研究思路。

图1 视网膜下液型糖尿病黄斑水肿患者的OCTA图像 视网膜各层均可见数量不等的HRF(黄色箭头代表HRF)。

1 HRF概述

1.1HRF的一般特征如前所述，HRF在SD-OCT扫描中表现为散在分布在视网膜各层和脉络膜层独立的、边界清晰、直径范围为20～50μm高反射信号点，且无后方投影，在眼底照相等其他影像学检查中无法观测到[10]。HRF通常需要与OCT图像中高反射信号强度病灶如硬性渗出相鉴别，硬性渗出一般直径大于30μm，且有后方投影[1]，在眼底彩色照相中硬性渗出表现为散在黄白色类圆形或不规则形病灶；此外直径小于20μm高反射信号点一般被认为是OCT扫描中的干扰躁点，也应避免与HRF混淆。生理状态下，HRF主要在视网膜内层少量分布，然而在病理状态下，HRF数量明显增多且分布在视网膜各个层次，包括神经纤维层、内网层、内核层、外网层、外核层等，且各层HRF的分布及数量存在一定差异。随着OCT扫描图像分辨率的不断提高，发现在一些视网膜疾病中出现特征性的HRF。值得注意的是，当这些疾病趋于好转时，HRF数量随之减少，反之亦然。根据以上视网膜OCT扫描中出现的HRF动态变化，研究者由此推测HRF可能与某些视网膜疾病进展程度有关，因此探究HRF所蕴含的一大类视网膜疾病的临床特征，以及其能否成为评估某些视网膜疾病严重程度和转归的影像学标志物已成为近年来视网膜疾病研究热点之一。

1.2HRF来源及作用目前对HRF的起源仍然存在争议，一种观点认为HRF与血-视网膜屏障破坏后血液中的脂蛋白在视网膜的异常沉积有关[3]，但越来越多的证据表明HRF与视网膜内活化的小胶质细胞或来自血液中的单核-巨噬细胞所引起的视网膜炎性反应密切相关[11-12]，由此推测HRF可能是视网膜中大量活化的小胶质细胞或单核-巨噬细胞聚合体。小胶质细胞是中枢神经系统和视网膜中主要的常驻免疫细胞[13-14]，生理状态下，发育成熟的小胶质细胞主要以“静息状态”分布在视网膜内层，包括视网膜神经纤维层、神经节细胞层和内网层，对周围环境刺激起“监控预警”的作用，因此在健康人群OCT图像中可以观察到少量HRF主要分布在视网膜内层[12]。当视网膜受到有害刺激或视网膜微环境发生改变时，小胶质细胞迅速活化发挥免疫调控作用，细胞形态从“分支状”转化为利于定向移动和发挥吞噬作用的“阿米巴样”，大量活化的小胶质细胞聚集迁移至视网膜病变部位，吞噬清除有害刺激物质。然而，过度活化的小胶质细胞又可以释放大量促炎因子，如白介素-1β(interleukin-1β，IL-1β)、一氧化氮(nitric oxide，NO)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)等，进一步加重视网膜组织损伤[9,15]。这些过度活化的小胶质细胞或单核-巨噬细胞聚集体在高分辨率OCT或OCTA扫描中即表现为分布在视网膜各层、甚至脉络膜层的点状、境界清晰的高反射信号点，据此可以解释在临床研究中发现视网膜疾病炎性反应中存在大量HRF的分布。

2 HRF在视网膜和中枢神经系统神经炎性反应中的表现

2.1HRF与ARMD ARMD是一类严重威胁老年人视力的不可逆致盲性眼底疾病，随着人口老龄化的加重，ARMD患病率呈逐年上升趋势[16]。ARMD根据疾病病理类型不同分为“干性”和“湿性”两种类型，目前对ARMD发生机制尚无明确认识，但视网膜长期慢性神经炎性反应在ARMD发生发展中起重要作用[17]。随着ARMD的病程进展，异常沉积在视网膜下或RPE下的淀粉样蛋白β等病理物质刺激大量“静息状态”的小胶质细胞发生活化，表现为小胶质细胞大量增殖、数量增多；迁移增强，由视网膜内层向外层迁移且释放大量炎症因子，导致视网膜神经炎性反应[18]；活化的小胶质细胞可以定向迁移到视网膜外层和脉络膜层发挥炎性作用，造成视网膜微环境稳态进一步破坏，导致RPE功能失衡、光感受器退行和脉络膜新生血管(choroidal neovascularization, CNV)等一系列ARMD特征性病理变化[9,19]；视网膜局部的炎性反应又可以进一步刺激周围微环境中小胶质细胞的活化，形成恶性循环级联效应，由此在ARMD患者视网膜OCT图像中各个层次均可见数量不等的HRF。研究表明在血管样条纹继发的CNV患者中，CNV活动度与HRF数量成正相关，中心凹区脉络膜层HRF数量的增多预示CNV即将处于活动期，并为提前进行抗VEGF治疗提供预警[20]。

HRF在ARMD中的研究开展较其他疾病更为深入，对HRF最早的报道即是在ARMD的研究中发现，并引起对HRF在视网膜神经炎性疾病中的密切关注，目前通过评估HRF在ARMD进展所起的作用开展了一系列研究。这些研究结果表明湿性ARMD患者HRF在视网膜各层和脉络膜层均可出现，并且HRF总体数量高于健康对照组，提示HRF参与了湿性ARMD中的慢性炎性反应[21]。

HRF在ARMD研究多集中在湿性ARMD中，但在干性ARMD中HRF可能起到更加重要的“预警”作用，对于判断ARMD的发展和转归具有重要的临床意义[6]。彩色眼底照相中黄斑区色素改变是早/中期干性ARMD的主要特征，一项多中心研究纳入了中期干性ARMD患者314眼，对患眼进行了彩色眼底照相和视网膜OCT图像扫描，研究结果发现其中239眼(76.1%)眼底照相有黄斑区色素增生改变，175眼(55.7%)的眼底OCT图像有至少一处局限性的HRF存在[22]。更有趣的是患眼黄斑变性区HRF数量与色素沉着严重程度呈正相关，提示HRF可能参与了ARMD的进展。大量临床试验研究表明早中期ARMD患者黄斑区色素沉着往往预示着ARMD病程处于“活跃”期，将向更为严重的晚期ARMD，即地图样萎缩(geographic atrophy, GA)或黄斑区新生血管(macular neovascularization, MNV)进展[23-24]，因此该研究一定程度上表明HRF数量增加与ARMD进展有关，提示该患者ARMD严重程度可能进一步发展，需要在临床密切随访和及时治疗，干预ARMD病程进展。

2.2HRF与糖尿病性视网膜病变糖尿病性黄斑水肿(diabetic macular edema，DME)是糖尿病性视网膜病变(diabetic retinopathy, DR)患者引起视力受损/下降最主要的原因。DR患者中血-视网膜屏障破坏导致视网膜内液体渗漏增加，从而导致DME的发生[25]。目前对DR的病理机制尚未完全阐明，但推测长期高血糖引起视网膜小胶质细胞和单核-巨噬细胞的活化参与了DR的发生与发展，导致视网膜长期处于中低度炎性反应状态。为了证实以上推测，有研究者利用SD-OCT检测了51例DME患者视网膜各层HRF的数量并采用ELISA法检测了这些患者房水中炎性因子sCD14(soluble CD14)表达水平[4]。研究结果发现在弥漫性DME患者中，房水中sCD14的表达水平和内层视网膜HRF数量显著高于局限性DME患者，而外层视网膜HRF数量变化无统计学差异。多元线性回归分析发现sCD14表达水平与视网膜内HRF数量呈正相关性，sCD14主要是由活化的小胶质细胞分泌并释放的，由此佐证HRF是视网膜内活化的小胶质细胞。以上结果进一步证实了在DME中活化的小胶质细胞参与了黄斑水肿的发生与发展。

2.3HRF与多发性硬化HRF除了参与多种眼底炎性疾病进程外，研究还发现在一些中枢神经系统炎性疾病中同样可以出现视网膜内异常的HRF聚集。进展复发型多发性硬化(relapse-onset multiple sclerosis, RMS)作为一种原因不明的中枢神经系统退行性炎性疾病通常伴有眼部症状，如球后视神经炎是常见的伴随症状。既往研究发现在多发性硬化(multiple sclerosis, MS)患者脑灰质和白质病灶内小胶质细胞活化增殖，引起神经元和少突胶质细胞的损伤变性。更为重要的是在MS患者早期脑部还未出现特征性脱髓鞘病理改变时，脑内小胶质细胞局灶性活化增殖已经可以在脑内检测到。2020年，Pilotto等[12]利用SD-OCT比较了46例RMS患者91眼和37名健康人群的74眼视网膜内HRF数量，结果表明视网膜内总HRF数量和视网膜内层HRF数量均较对照组显著增多(P<0.01)，表明视网膜内小胶质细胞的活化与MS早期脑部小胶质细胞活化一致。因此，视网膜内HRF的变化可能作为MS患者早期诊断及治疗预后的重要生物标志物。

2.4玻璃体腔注射抗炎药物后HRF的变化如前所述，HRF主要存在于视网膜和脉络膜的神经炎性反应中，因此HRF在ARMD、DME等疾病中经过玻璃体腔内注射抗炎药物后的变化引起研究者关注，研究表明患者经玻璃体腔内抗炎治疗后HRF数量均有不同程度的减少。据报道，DME患者分别接受玻璃体腔内注射抗血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)药物(40眼)和缓释地塞米松(19眼)[26]，并于治疗前和治疗后30d进行视网膜SD-OCT扫描。研究结果提示抗VEGF药物治疗组75%的DME患者黄斑水肿程度减轻(455.5±139vs380.8±123μm,P=0.02)，缓释地塞米松治疗组95%的患者黄斑水肿程度减轻(471.6±112vs381.9±99μm,P=0.007)；同时，62.5%的DME患者经过抗VEGF药物治疗后HRF数量轻度减少(130.6±100vs111.1±88μm,P=0.07)；而68%的DME患者经过缓释地塞米松治疗后HRF数量显著减少(123.4±94vs94.9±89μm,P=0.02)，提示DME患者经抗VEGF治疗或激素治疗后，黄斑水肿程度显著减退并伴随HRF数量减少。

我们课题组利用OCTA回顾性分析湿性ARMD患者经过抗VEGF治疗后，HRF在视网膜浅层和深层毛细血管层以及视网膜外层中数量的变化及微血管网血流密度的改变[27]。经对25例初诊湿性ARMD患者进行每月1次、连续3次的玻璃体腔内注射阿柏西普，同治疗前相比较，湿性ARMD患者CNV显著消退且视力明显提升；此外，OCTA扫描比较治疗前后HRF数量变化，研究结果表明湿性ARMD患者经抗VEGF药物治疗后视网膜深层毛细血管层和视网膜外层中HRF的数量显著减少，而视网膜浅层毛细血管层内HRF数量变化不明显。本研究结果提示HRF数量变化可以作为评估湿性ARMD患者抗VEGF治疗后炎性反应消退的情况。此外，经对患者治疗前后视网膜浅层和深层毛细血管密度以及黄斑区不同部位(包括黄斑中心凹、旁中心凹和整个黄斑区)微血管密度的分析表明抗VEGF治疗不影响视网膜内正常的毛细血管网。

3小结与展望

综上所述，在病理情况下视网膜内小胶质细胞或单核-巨噬细胞的活化聚集，在SD-OCT扫描中表现为特征性的分布在视网膜各层和脉络膜层的直径范围约为20～50μm高反射信号点，即HRF。活化的小胶质细胞或单核-巨噬细胞释放神经炎性因子导致视网膜内微环境稳态失衡。HRF数量在多种炎性相关性眼底疾病，如常见致盲性眼底疾病包括ARMD、DR、DME等，以及中枢神经系统疾病(如MS和阿尔茨海默症等)中增多，提示在这些疾病中，随着病程的延长，炎性反应作为重要的致病因素参与了疾病的发生与演进。因此，HRF有望成为早期诊断和预测视网膜和中枢系统性神经炎性疾病的重要生物标志物，通过研究HRF数量和分布区域的变化对视网膜和中枢系统性神经炎性疾病的早期诊断、评估疾病进展和预后等方面具有重要的指导意义。