房水细胞因子对小梁切除术预后的影响研究

李亚文 焦可心 赵敏 张恒丽 闫晓伟 唐广贤

青光眼是一组视神经疾病，其特征在于选择性和进行性的视网膜神经节细胞丢失。临床表现为视盘盘沿及视网膜神经纤维层变薄，伴有相应视野缺损。病理性眼压升高是其重要危险因素，控制眼压是目前延缓疾病进展的唯一有效途径。

小梁切除术作为经典手术方法，是降低眼压最常用的方式之一[1，2]，其长期降眼压效果主要取决于滤过道畅通程度及功能滤过泡存在时间，术后滤过区瘢痕化是手术失败的重要原因，而瘢痕形成是多因素导致的结果。研究发现，小梁切除术后房水通过滤过道引流到巩膜及结膜下，房水中的细胞因子可能参与滤过区瘢痕形成，与小梁切除术预后相关。常见的因子有基质细胞衍生因子-1(stromal cell derived factor-1，SDF-1)、趋化因子CCL(chemokine C-C motif ligand)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白细胞介素(interleukins，ILs)、富含半胱氨酸的分泌性酸性蛋白(secreted protein acidicand rich in cysteine，SPARC)、自分泌运动因子(Autotaxin，ATX)、溶血磷脂酸(lysophosphatidic acid，LPA)、转化生长因子-β2(transforming growth factor-β2，TGF-β2)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)等[3]。

然而，不同类型青光眼患者房水中细胞因子成分及含量存在差异。在原发性急性闭角型青光眼(acute primary angle-closure glaucoma，APACG)患者房水中，IL-6、IL-8、CCL-2、CCL-7、VEGF、TNF-α、SPARC等含量明显增加[4-6]；原发性慢性闭角型青光眼(chronic primary angle-closure glaucoma，CPACG)患者房水中IL-6、IL-8、IL-36、IL-37、IL-38等水平明显升高，而IL-5、IL-9、IL-17、TNF-α等水平降低[5，7，8]；原发性开角型青光眼(primary open-angle glaucoma，POAG)患者房水中IL-5、IL-8、TGF-β1、TGF-β2、TNF-α、CCL-2、ATX等水平升高[9-14]；在新生血管性青光眼(neovascular glaucoma，NVG)患者房水中IL-6、IL-8、CCL-2、TNF-α等水平升高[15]。合理调控不同类型青光眼患者房水因子的表达，是预防滤过区瘢痕化、提高小梁切除术成功率的潜在有效途径。本文就近年来青光眼患者房水细胞因子与小梁切除术预后关系的研究进行回顾、综述，为靶向调控相关因子、提高小梁切除术手术成功率提供新的思路和方向。

一、SDF-1及其受体

SDF-1是一种小分子量细胞因子，属趋化因子蛋白家族，CXC趋化因子受体4(CXC chemokine receptor4,CXCR4)是其唯一受体，SDF-1/CXCR4特异性结合可发挥多种生物学效能[16，17]。当组织受损时，SDF-1/CXCR4可募集骨髓干细胞、炎症细胞等到达损伤部位，是参与局部炎症、调节损伤修复的关键细胞因子[18，19]。在眼部疾病中，SDF-1/CXCR4与翼状胬肉、青光眼、眼部肿瘤等多种疾病的发生发展密切相关[20-23]。

研究报道，SDF-1/CXCR4可能通过促进血管内皮细胞增生而促进新生血管生成，参与NVG形成过程[23]。Yu N等[21]通过检测、对比POAG患者和对照组小梁网组织中CXCR4的含量，发现POAG患者小梁网组织中CXCR4表达较非青光眼者显著升高，利用中药川穹嗪可有效下调该表达，提示SDF-1/CXCR4可能与POAG发病相关，通过药物可调控该过程。此外，王丹等[20]研究发现，SDF-1/CXCR4在APACG患者房水中高表达，且在行小梁切除术的患者中，手术失败者术前房水SDF-1/CXCR4的表达明显高于手术成功者，经Logistic回归分析得出，房水中SDF-1/CXCR4高表达是小梁切除术失败的独立危险因素，表明SDF-1/CXCR4与青光眼小梁切除术预后具有相关性。以上研究表明，青光眼患者眼中SDF-1/CXCR4含量改变，影响青光眼疾病发生发展及预后，SDF-1/CXCR4通路可能是防治青光眼、改善小梁切除术预后的新靶点。

二、CCL-2及CCL-7

趋化因子CCL又称β趋化因子亚家族, 是趋化因子家族中成员最多的亚型, 现已发现28种, 依次为CCL1～CCL28，其中CCL2亦称单核细胞趋化蛋白-1(monocyte chemoattractant protein-1，MCP-1)、CCL7亦称单核细胞趋化蛋白-3(monocyte chemoattractant protein-3，MCP-3)，二者可将单核细胞募集到炎症部位，介导免疫反应，是瘢痕形成过程中重要的介质[24]。研究表明，青光眼患者房水中CCL2和CCL7表达水平明显提高，可能与疾病的发展及小梁切除术预后相关。

研究者在对APACG、PACG及年龄相关性白内障患者术前房水中CCL2和CCL7含量比较时发现，CCL2和CCL7含量在APACG发作时显著升高，随后逐渐降低，且与APACG发作时眼压呈正相关，而PACG患者房水中两种细胞因子含量均无显著变化[25]。不同的是，在Wang等[4]的研究中，不同时期PACG的CCL2含量有显著差异，且随PACG病情进展而增加，该结果提示PACG患眼处于“轻度炎症”状态，CCL2含量可能与PACG病情程度呈正相关。

当根据CCL2浓度对术前APACG患眼进行划分时，低CCL2浓度患眼小梁切除术总体成功率明显高于高CCL2浓度患眼，研究者根据APACG发作后房水中CCL2浓度随时间降低，推测APACG发作后较晚行小梁切除术可能会降低手术失败风险，但在Yu等的研究中APACG发作后行小梁切除术的时间选择并不是影响小梁切除术预后的重要因素，由此可见，APACG发作后较晚行小梁切除术会降低失败率的推测有待进一步证实[25，26]。另有研究通过Logistic分析得出，房水中CCL2含量升高是POAG、APACG患者小梁切除术失败的独立危险因素[27，28]。Chong等[29]的研究也证明了这一结论，他们利用CCL2抑制剂靶向抑制CCL2特异性炎症过程，成功延长了小梁切除术术后功能滤过泡存在的时间，且与抗代谢药物丝裂霉素C相比，细胞毒性更低。综上所述，不同类型青光眼患者房水中CCL2、CCL7的含量不同程度影响着小梁切除术预后，抗CCL2、CCL7靶向治疗将有望成为提高小梁切除术成功率的重要方案。

三、TNF-α及ILs

TNF-α和ILs是两种高活性炎性细胞因子，参与炎症和免疫调节反应。大量研究表明二者与青光眼的发生、发展存在高度相关性[30-34]。

在未对青光眼分型的研究中，研究人员检测到小梁切除术术后滤过区瘢痕化的患者IL-6基因表达显著上调，表明IL-6可能对小梁切除术术后滤过区瘢痕形成起促进作用[35]。在Cvenkel等[36]的研究中，结合分析了POAG患者小梁切除术术前房水中IL-1β，IL-6，IL-8，IL-10，IL-12，TNF-α含量与术后疗效的相关性，发现小梁切除术失败的患者，术前房水TNF-α和IL-6的水平明显高于手术成功的患者。而在Chono等[37]研究中，则纳入了更多因素，分析了POAG、NVG和剥脱性青光眼(pseudoexfoliation glaucoma，PEG)患者房水中的细胞因子，结果显示，POAG患者房水中IL-1α、IL-2、IL-4水平和PEG患者房水中IL-8、CCL2水平显著高于正常对照眼，而PEG患者房水中IL-8显著高于POAG眼，NVG患者房水中IL-1α、IL-1β、IL-2、IL-4、IL-6、IL-8、IL-10、CCL2、VEGF等多种因子水平明显高于正常对照眼，其中IL-1β、IL-2、IL-6、IL-8、IL-10、CCL2和VEGF明显高于POAG眼；与Barbara Cvenkel等的研究结果不同，此研究中比例风险模型提示，POAG、PEG、NVG患者房水中IL-8高表达是小梁切除术失败的重要风险因素。更有趣的是，有研究通过局部应用TNF-α单克隆抗体-英夫利昔单抗，作用于TNF-α靶向拮抗下游因子，有效抑制了实验性小梁切除术术后结膜下伤口愈合[38]；而在NVG患者玻璃体腔注射雷珠单抗，则降低了房水IL-6, IL-8, MCP-1和VEGF的含量[39]，至于其是否可影响小梁切除术手术成功率，尚待进一步探索。以上研究提示，调控TNF-α、ILs有望成为未来改善青光眼病情、提高小梁切除术手术成功率的新型治疗手段。

四、SPARC

SPARC是一种钙结合糖蛋白，可以调节细胞外基质生成，在促进细胞黏附、诱导细胞迁移、组织重塑、血管生成等过程中起重要作用，其中成人SPARC表达主要局限于需修复或重塑的组织中[40]。临床研究发现，APACG眼房水中的SPARC水平明显升高，与眼压呈正相关，在与POAG和非青光眼患者的对比中，PACG患眼虹膜组织中SPARC的表达显著增加[6，41]。不仅如此，SPARC还有助于人眼小梁切除术术后Tenon囊瘢痕的形成[42]。提示，SPARC与多种类型青光眼的发生发展具有相关性，且影响小梁切除术的预后。

在Zhang等[43]研究中，检测了APACG患者小梁切除术术前房水中SPARC的含量，并根据SPARC浓度将40只眼分为两组，在低浓度SPARC组中，小梁切除术成功率更高，经多变量分析显示SPARC浓度与小梁切除术手术结局密切相关，高浓度SPARC是导致小梁切除术失败的重要危险因素。同样的，Seet等[44]在SPARC基因缺失小鼠模型中，研究了SPARC在小梁切除术预后方面的作用，结果显示，与野生小鼠模型比，SPARC基因缺失小鼠模型小梁切除术术后功能滤过泡形成率更高，这提示缺失SPARC基因会提高小梁切除术的成功率。此后，Seet等[45]利用SPARC的小干扰RNA成功抑制了小梁切除术术后滤过区成纤维细胞的增殖，且细胞毒性低于丝裂霉素C。综上可知，房水中SPARC含量与小梁切除术预后密切相关，靶向拮抗SPARC可能是抗小梁切除术术后滤过区瘢痕化的新选择。

五、ATX/LPA轴

ATX是一种具有溶血磷脂酶D(LysoPLD)活性的分泌型糖蛋白，可催化溶血磷脂酰胆碱(lysophosphatidylcholine，LPC)转化为LPA，在LPA信号传导中起关键作用，被认为是循环中产生LPA的主要酶；ATX/LPA轴可诱导多种细胞反应，包括细胞增殖迁移、防止细胞凋亡、促进细胞因子和趋化因子分泌等[46]，且参与多种慢性炎症疾病的发生发展[47]。以往研究发现，ATX/LPA浓度在青光眼患者房水中显著提高，与青光眼的发生发展及小梁切除术预后高度相关。

研究发现，与年龄相关性白内障患者相比，POAG患者房水中ATX、LPC、LPA水平及ATX的LysoPLD活性显著升高，与眼压呈正相关；局部应用ATX抑制剂可抑制房水ATX的LysoPLD活性，致实验兔眼压显著降低，且呈剂量依赖[9，10]。不仅如此，ATX及其底物LPC还可诱导小梁网细胞纤维化并增加房水流出阻力，应用ATX抑制剂可减弱这一作用[10]。这些研究表明ATX/LPA轴可能是降低青光眼患者眼压的潜在靶标。

Igarashi等[48]在研究中纳入了正常眼压性青光眼(normal-tension glaucoma，NTG)、POAG、继发性青光眼(secondary glaucoma，SOAG)、PEG，经不同患者组间比较，发现SOAG和PEG组患者房水中ATX和LPA含量显著增加，且PEG组的小梁切除术完全成功率明显低于其他青光眼组，表明ATX高表达是小梁切除术失败的重要因素；除了临床探索，研究者还通过体外实验确定了ATX抑制剂可拮抗ATX促人眼角膜基质细胞(HCFs)纤维化的作用。由此可知，房水中ATX/LPA高表达会增加小梁切除术手术失败率，ATX抑制剂有潜力用于抑制过度瘢痕化、改善小梁切除术预后。

综上所述，小梁切除术是降低眼压、控制青光眼病情恶化的重要手段，改善术后滤过区瘢痕化是提高手术成功率的关键。目前，随着细胞、分子生物学研究领域的发展，靶向调控房水因子拮抗小梁切除术术后瘢痕化已成为近年来的研究热点，除了传统的抗代谢类药物丝裂霉素C、5-氟尿嘧啶等，抗VEGF的贝伐单抗、抗TGF-β的单克隆抗体、抗TNF-α的英夫利昔单抗等新型靶向药物已被应用[49，50]。虽然，关于房水细胞因子与小梁切除术预后关系的部分研究结果不一致，相关靶向药物的研发也多处于基础实验阶段，有待进一步临床探索，但这些研究推动了青光眼疾病的精准治疗，为改善小梁切除术预后提供了新型思路和方向。