赵文心 梁凌毅
异基因造血干细胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation,allo-HSCT)可以有效治疗多种血液病,近年来随着医疗水平的提高和经济的发展,我国的移植率逐年上升[1]。allo-HSCT术后60%~90%的患者会发生眼部病变,临床上主要分为以持续的干眼为主要表现的慢性眼移植物抗宿主病(chronic ocular graft-versus-host disease,coGVHD)和以激素性青光眼、白内障、感染性葡萄膜炎、多种眼底病等为代表的非眼移植物抗宿主病(non-ocular graftversus-host disease,non-oGVHD)所致的眼部病变。allo-HSCT术后眼部病变常常对患者的视功能和眼健康造成损害,严重威胁患者的视觉质量[2]。
coGVHD是allo-HSCT术后最常见的眼部并发症,早期临床表现较为隐匿,且受限于患者全身状况影响,许多患者难以在疾病初发期及时接受规范诊疗。由于危险因素不明,致病机制不清,目前对coGVHD的治疗尚无特效药[3]。既往研究认为,coGVHD是由于T细胞、巨噬细胞、成纤维细胞的共同作用所致,但临床中T细胞靶向药物如环孢素、他克莫司滴眼液对许多患者疗效有限,病情多呈慢性进展。近年来研究发现,B细胞在全身慢性移植物抗宿主病(graftversus-host disease,GVHD)中发挥了重要作用,而关于B细胞在coGVHD中的作用仍需探索。
目前国际上coGVHD相关研究质量参差不齐,多为小样本、单臂、回顾性研究,尽管为临床诊疗提供了一定借鉴与指导,但该疾病的自然病程、危险因素及病理机制尚未完全阐明。本文对coGVHD的临床特点和眼表免疫相关发病机制的研究进展进行综述。
目前国内coGVHD相关研究尚处于起步阶段,临床诊疗规范尚未形成。coGVHD是慢性GVHD的眼部表现,allo-HSCT术后30%~60%的患者会发生coGVHD[4]。在我国,目前关于coGVHD的研究较少,近年来的一项回顾性研究中,纳入对象均为已确诊coGVHD的病例,对于coGVHD的相关危险因素、潜在的致病机制等未进行深入讨论,同时缺乏定期随访。根据该研究,大部分患者初次就诊于眼科时症状已较重,且部分已发生诸如角膜穿孔、角膜溃疡等严重并发症,给治疗带来了巨大挑战[5]。
由于coGVHD的诊断标准及严重度分级多样化,且各项研究的地区和人群特点不同,研究类型及观察时间点存在差异,因此很难对同类型研究进行横向对比分析。Ogawa等[6]的前瞻性队列研究结果显示,在44例allo-HSCT受者中,有22例在allo-HSCT术后至少180 d的随访期内出现干眼或者先前存在的干眼在术后恶化,干眼平均发病时间为术后(171±59)d。一项回顾性研究表明,按照美国国立卫生研究院(National Institute of Health,NIH)诊断标准,接受allo-HSCT的患者术后3~6个月coGVHD的发生率为35.5%[7]。此外,allo-HSCT术后的眼表损伤存在时间累积效应,一项最近的队列研究显示,按照NIH诊断标准,在接受allo-HSCT的患者中,术后6个月、12个月和24个月coGVHD的发生率分别为46.1%、51.9% 和54.7%;而按照国际coGVHD共识小组(International coGVHD Consensus Group,ICCGVHD)标准,coGVHD发生率分别为41.3%、47.7%和51.9%[8]。
受限于移植方案及coGVHD诊断标准、研究类型及研究设计的差异,目前研究报道的一些危险因素尚存争议。目前文献报道的较为确定的危险因素包括:受者因素,如非高加索人、慢性粒细胞白血病、移植前有糖尿病、多次移植、全身GVHD、慢性GVHD器官数量多、缺乏抗胸腺细胞球蛋白预防、使用高剂量泼尼松;供者因素,如爱泼斯坦-巴尔病毒(Epstein-Barr virus,EBV)阳性供者、不匹配的供者、外周血来源干细胞;结膜充血、结膜纤维化。还有一些尚存争议的危险因素包括女性供者移植给男性受者、受者年龄大、急性GVHD史等[2,9-10]。
目前coGVHD的诊断标准尚不能完全满足临床需要,对于疾病客观的活动程度尚缺乏统一的评价标准。现有coGVHD国际诊断标准为NIH推荐的诊断标准与ICCGVHD推荐的诊断和分级标准[11-12]。NIH诊断标准适用于一般非眼科专业的移植科医师评估coGVHD,即:新发干眼,双眼Schirmer试验平均值为≤5 mm / 5 min;或裂隙灯检查出干眼,Schirmer试验的平均值为6~10 mm / 5 min,并伴有至少1个其他器官的特殊表现。ICCGVHD推荐的诊断标准更适用于眼科专科及临床研究[13],其诊断指标综合了眼表疾病指数问卷、无表面麻醉的Schirmer试验Ⅰ、结膜充血、角膜荧光染色,根据各项指标累积评分并结合全身GVHD发病情况进行诊断。
目前国际公认的诊断标准在临床实践和研究中仍存在以下问题:(1)allo-HSCT术前眼科检查不足,影响术后诊断准确性。鉴于精确诊断及个体化治疗的需求,区分“传统的先存干眼”和“由于活动性coGVHD引起的干眼”非常必要,因此国际多项专家共识会议均推荐在allo-HSCT术前详细检查眼部,建立眼科档案。(2)coGVHD可累及全眼表组织,现行国际诊断标准未考虑眼睑、睑板腺、泪道等纤维化的影响。最近的一项研究基于NIH的coGVHD诊断标准,评估了2012年德国-奥地利-瑞士关于coGVHD的共识会议中提出的慢性GVHD眼部表现的新分级系统在临床中的应用,结果发现许多coGVHD患者不仅泪腺受累,还合并大量结膜、上皮和角膜损害及严重持续的眼表炎症[14]。(3)病情分级方面尚缺乏客观成熟的分级方法。NIH分级以滴眼频率和视觉功能损害为基础,更适用于随访患者,不包括炎症活动或眼睑、结膜、角膜的严重程度,因此无法精确评估疾病的严重程度;ICCGVHD分级对于存在眼部病变但尚不满足确诊标准的轻症患者,不能满足其早期诊断和治疗。
由于coGVHD是多因素疾病,累及眼表多个组织,且缺乏特效治疗手段,因此复杂难治,病程常常迁延不愈。目前的治疗原则是针对眼表各组织的长期综合治疗,保护眼表,改善症状,积极防治眼部并发症。治疗策略是多学科协作下的综合治疗,以减少眼表炎症为核心,润滑眼表和保存泪液,预防和控制泪液蒸发。治疗可分为局部药物治疗、物理治疗,必要时手术治疗。
1.5.1 减少眼表炎症 局部抗炎治疗是coGVHD治疗的核心,目前的一线治疗药物是局部免疫抑制剂类滴眼液,如环孢素滴眼液和他克莫司滴眼液,可有效抑制眼表炎症,改善眼表和减轻症状[15]。局部糖皮质激素滴眼液如氟米龙滴眼液也有益于抗炎治疗,但禁用于角膜上皮缺损、基质变薄或感染患者,且使用过程需监测眼压并预防白内障等可能的不良反应。此外,局部应用白细胞介素1受体拮抗剂或阿那白滞素(anakinra)、曲尼斯特、脱氧核糖核酸酶Ⅰ等药物在国外已被证明具有治疗coGVHD的潜力[16]。
1.5.2 补充和保存泪液、促进眼表修复 coGVHD患者泪液中水液缺乏严重,且眼表多组织受损,因此无防腐剂的人工泪液是一线药物,可频繁和长期使用。促进泪液分泌的滴眼液,如国内的促黏蛋白分泌的P2Y2受体激动剂(地夸磷索钠滴眼液)及国外的瑞巴派特滴眼液等,对coGVHD患者治疗有益[17-18]。泪小管填塞术有益于泪液量减少的coGVHD患者保存泪液,然而对于泪腺严重受损,水液严重缺乏的患者作用有限,且存在自发性泪点栓塞脱失的问题[19],对于此类患者可考虑行泪点烧灼。coGVHD患者全眼表受损,可使用小牛血去蛋白提取物、重组牛碱性成纤维细胞生长因子的滴眼液和眼用凝胶促进眼表修复。此外,自体血清滴眼液富含多种眼表必需的生长因子和营养物质,对于coGVHD具有良好的促修复作用[20]。近年来,结膜下注射间充质干细胞、外泌体滴眼液也显示出巨大的治疗潜能[21-23],未来或可为难治性coGVHD患者带来福音。
1.5.3 预防和控制泪液蒸发 coGVHD患者常常合并严重的睑板腺功能障碍(meibomian gland dysfunction,MGD),从而导致泪膜不稳定和蒸发性干眼,因此治疗时需针对MGD进行热敷、按摩及睑缘清洁。对于合并严重睑缘炎的患者,可外用红霉素软膏和全身使用四环素。此外,湿房镜对于控制泪液蒸发具有良好的效果,可减轻患者干眼症状。
1.5.4 防治眼部并发症 coGVHD患者病情严重时会并发角膜上皮缺损、角膜缘干细胞功能障碍、角膜溶解穿孔、睑球粘连、继发感染等严重并发症,严重威胁视力,需积极防治。角膜上皮缺损可采用角膜绷带镜保护上皮,长期不愈的上皮缺损、角膜溶解、睑球粘连可采用羊膜移植术[24];严重的睑球粘连患者,可采用来自同一造血干细胞供者的同种异体角膜缘干细胞移植术挽救患者眼[25-26];严重影响视力的角膜穿孔、白斑,可行板层角膜移植、穿透性角膜移植术,但对于眼表条件差的患者,手术效果有限。因此,早期筛查转诊、早期诊断、积极治疗、预防严重并发症对于患者预后尤为关键,还需血液移植科医师和眼科医师共同努力。
coGVHD的病理机制尚未完全研究清楚。目前认为主要致病机制为由供者来源的CD4+、CD8+T细胞识别宿主抗原而产生的供、受者之间复杂的免疫反应。免疫系统激活和进行性纤维化是allo-HSCT术后慢性GVHD的显著特征[27]。coGVHD的初始阶段是由T细胞介导的炎症反应,之后由于免疫级联反应引起泪腺及睑板腺纤维化,从而导致泪液缺乏,眼表损伤[28]。coGVHD中泪腺的损害主要是T细胞对导管上皮的自身免疫反应所致[29]。受损的眼表组织学变化主要包括:上皮下的间质纤维化、泪腺CD34+成纤维细胞数量显著增加以及泪腺淋巴细胞增生[30]。此外,在泪液和眼表也发现了与T细胞相关的细胞因子(如白细胞介素6和干扰素γ)和趋化因子(如趋化因子配体9、10和11)的水平改变[31]。尽管既往研究认为T细胞、巨噬细胞和成纤维细胞共同参与了coGVHD致病过程,然而针对T细胞的药物(如环孢素、他克莫司和霉酚酸酯)疗效仍然有限。
2.1.1 自身抗体作用 尽管全身使用主要抑制T细胞的药物有效预防了急性GVHD,但慢性GVHD的发生率和严重程度仍然很高,说明慢性GVHD的免疫机制不同于急性GVHD[32]。B细胞在慢性GVHD的免疫病理中发挥了重要作用。错配鼠移植模型研究表明,B细胞参与了慢性GVHD的发生[33]。在女性供者移植给男性受者的allo-HSCT术后3~9个月,约50%的男性受者中可检测到特异性Y染色体编码蛋白的同种抗体,且与慢性GVHD发生显著相关[34]。抗 Ro52 自身抗体与慢性GVHD的发生及严重程度相关[35]。此外在慢性GVHD患者中发现血小板衍生生长因子受体的特异性抗体,被认为参与了组织纤维化发展[36]。有研究观察到用抗CD20单克隆抗体利妥昔单抗治疗可改善一些糖皮质激素耐药慢性GVHD患者的病情,进一步强调了B细胞在该疾病中的免疫病理学作用[37]。激素抵抗的coGVHD患者全身应用B细胞靶向药物如利妥昔单抗、西罗莫司具有一定的应答率,但由于样本小、反应标准和评估时间不同,其有效率及安全性尚需进一步验证[3]。
2.1.2 非抗体依赖性机制 除了抗体生成之外,越来越多的证据表明B细胞可以通过非抗体依赖性机制(如抗原提呈、细胞因子和趋化因子的生成以及作为调节细胞的作用)影响免疫过程。
B细 胞 活 化 因 子(B cell activating factor,BAFF)是人类正常B细胞稳态的关键调节因子,可以促进B细胞增殖、分化与成熟,在体液免疫中发挥了重要作用。目前已在多种自身免疫性疾病的患者外周血中发现了高水平的BAFF[38]。正常成熟B细胞的存活取决于B细胞受体(B cell receptor,BCR)和BAFF信号的相对平衡,体内B细胞稳态的维持依赖于体内可溶性BAFF的浓度。小鼠实验证明,BAFF的病理产生促进了B 细胞区隔的改变并增强了BCR反应性,从而在慢性GVHD致病中发挥作用[39]。BAFF在骨髓清除后的B细胞重建和体内平衡中起着关键作用。既往研究发现,allo-HSCT术后最初的3个月内,血清BAFF水平显著升高,3个月后BAFF水平下降者最终没有发生GVHD,而BAFF水平持续升高者最终发生了GVHD;6个月时,BAFF≥10 ng/mL与最终发生慢性GVHD呈强相关[40],说明高水平的血清BAFF与慢性GVHD的发生发展密切相关。
供者B细胞耐受性破坏主要是由于allo-HSCT术后对异体和自身反应性B细胞的主动选择。移植前的预处理耗竭了体内大量B细胞,在术后早期引起反应性BAFF水平升高,研究发现慢性GVHD患者幼稚B细胞数量大量减少,BAFF/B细胞比例升高,多余的BAFF激活自身反应性B细胞,产生大量生发中心后记忆B细胞和浆母细胞样或浆细胞样细胞,进而高表达B细胞成熟抗原和跨膜激活剂及钙调亲环素配体相互作用分子[41]。在BAFF过量的情况下,活化的自身反应性B细胞可抵抗凋亡,并且BCR的反应性随着B细胞连接蛋白和脾酪氨酸激酶(spleen tyosine kinase,Syk)磷酸化的增加而增强[42]。目前的研究表明,Syk二代抑制剂entospletinib可显著缓解allo-HSCT相关的GVHD[43]。CD27negCD21lowB细胞是具有潜在的自反应能力的过渡性B细胞亚群,其数量在高BAFF水平患者中增加并与慢性GVHD严重程度相关[44]。CD27pos血浆样B细胞数量增加与BAFF水平升高有关,且被认为是抗受者组织反应的同种异体和自体反应,它们在滤泡外和滤泡内持续激活和增加,因此被认为在慢性GVHD的发病机制中发挥了重要作用[45]。与自体造血干细胞移植相比,allo-HSCT导致B细胞数量减少的时间更长,表明allo-HSCT术后B细胞内环境稳定的恢复可能被次要组织相容性抗原的错配所破坏。因此,在接受allo-HSCT治疗后降低BAFF水平可能有助于防止B细胞的持续活化和与慢性GVHD相关的B细胞耐受性的丧失。此外,除BAFF和BCR异常信号通路外,还发现BCR对同种抗原反应性增强的共刺激因子Notch 2信号通路也在慢性GVHD中发挥了作用[46]。还有研究证明,GVHD患者的调节性B细胞抑制辅助性T细胞(helper T cell,Th)1和Th17分化,并通过扩展调节性T细胞功能来预防炎症,同时保持移植物抗白血病活性,表明了调节性B细胞作为新的治疗靶点的潜力[47]。目前的研究支持T细胞和B细胞在慢性GVHD的高度复杂网络中的作用,但T细胞和B细胞网络是如何相互作用仍需深入探索。
位于眼部黏膜表面的次级免疫组织的黏膜相关淋巴组织(mucosa-associated lymphoid tissue,MALT)构成了眼相关淋巴组织(eye-associated lymphoid tissue,EALT),EALT主要包括结膜相关淋巴组织(conjunctiva-associated lymphoid tissue,CALT)、泪腺、泪腺相关淋巴组织共同构成,这些结构相互协作,组成一个功能单元,在眼表发挥了重要的免疫保护和免疫调节作用。CALT通过淋巴细胞的直接作用或分泌抗体来检测抗原和保护眼表。
特异性分泌免疫依赖于黏膜B细胞系统和一种被称为分泌型免疫球蛋白(immunoglobin,Ig)A之间的复杂合作。诱导B细胞产生抗体的初始刺激被认为主要发生在MALT,对B细胞的抗原刺激导致主要合成IgA的细胞产生,这些细胞通过穿出淋巴管离开黏膜,穿过相关淋巴结汇入胸导管并进入循环。然后,这些细胞通过归巢机制,作为浆细胞或记忆B细胞选择性地返回固有层[48]。
目前已有研究表明,眼表健康依赖于眼表的正常免疫调节,正常情况下EALT在对非致病性抗原的耐受性和对炎症所致眼表病原微生物的免疫反应之间保持动态平衡。在炎性眼表疾病中,眼表上皮缺损、细胞活化、炎症因子的累积以及非致病性和自身抗原的潜在提呈会导致免疫耐受丧失,具有生理性保护作用的EALT失调以及代偿因子不足会导致恶性循环而引起炎症及眼表损害进一步加重[49]。
BAFF由多种造血和非造血细胞产生,炎症和淋巴细胞减少症可促进BAFF分泌,炎症部位的局部BAFF产生也可导致自身免疫。BAFF水平可作为诊断慢性GVHD的生物标志物[50]。泪液中的BAFF目前仅在干燥综合征相关干眼患者中得到初步研究,在眼上皮细胞可发现BAFF的表达,且在干燥综合征相关干眼患者的泪液中已发现自身抗体[51]。目前在coGVHD的眼局部研究中关于泪液中BAFF的研究报道仅有1篇[52],其比较了无系统性疾病的干眼患者与确诊为coGVHD(依照NIH标准)患者的泪液细胞因子,结果发现BAFF水平在两组患者中差异无统计学意义。但由于该研究未统一干眼的严重程度,且仅为横断面研究,样本量较小,因此存在一定局限性,BAFF在coGVHD中是否具有致病作用还有待在队列中进行研究。此外,Syk抑制剂entospletinib可改善GVHD小鼠的血液免疫细胞重建并延长其生存期,显著改善小鼠coGVHD,进一步提供了异常B细胞在coGVHD发生发展中的作用相关证据[43]。
coGVHD是allo-HSCT术后最主要的眼部并发症,其发生率高,对眼健康威胁大。随着越来越多相关临床和基础研究的开展,眼科医师对于该病的临床特点、诊断标准和发病机制的认识和理解也进一步加深。目前,关于该病的临床诊断标准已形成以NIH和ICCGVHD标准为主流的国际标准,但仍缺乏特异性诊断方法。现有的治疗手段有限,针对T细胞的药物效果不佳,目前越来越多的证据表明B细胞可能在全身慢性GVHD中发挥了重要作用,因此,针对B细胞在coGVHD中的作用机制或将成为今后的研究方向,可能为临床治疗提供新的靶点。