干眼相關(guān)角膜上皮損傷的修復(fù)

陳君語(yǔ) 綜述 潘志強(qiáng) 審校

首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京同仁醫(yī)院 北京同仁眼科中心 眼科學(xué)與視覺科學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 100730

干眼是常見的眼表疾病，表現(xiàn)為眼部干燥、異物感、刺痛感、視疲勞、畏光及視力下降等，輕者影響工作和生活質(zhì)量，嚴(yán)重者可導(dǎo)致眼表，尤其是角膜上皮的損傷、角化或角膜溶解、穿孔等。研究數(shù)據(jù)表明，全球范圍內(nèi)干眼的患病率為5.5%～33.7%，我國(guó)干眼患病率為21%～30%[1]，且有逐年上升的趨勢(shì)。目前認(rèn)為高齡和女性為干眼發(fā)病的主要危險(xiǎn)因素，全身性疾病(如干燥綜合征、糖尿病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等)、長(zhǎng)時(shí)間用眼、干燥環(huán)境、眼部手術(shù)、頻繁局部使用多種滴眼液、口服藥物及長(zhǎng)期配戴角膜接觸鏡等也是干眼發(fā)生和進(jìn)展的主要原因[2]。TFOS DEWS Ⅱ提出，干眼以淚膜穩(wěn)態(tài)的失衡為主要特征[3]。淚膜由外向內(nèi)由脂質(zhì)層、水液層和黏蛋白層構(gòu)成。脂質(zhì)主要由瞼板腺分泌，可防止水液層的蒸發(fā)，穩(wěn)定和保持淚膜的弧度，對(duì)淚膜的穩(wěn)定性起到重要作用[4]。水液層包含豐富的電解質(zhì)、維生素、細(xì)胞因子、免疫球蛋白和生長(zhǎng)因子等，在維持淚液的滲透壓、細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和角膜上皮損傷的修復(fù)中起著重要作用[5]。黏蛋白層主要由結(jié)膜杯狀細(xì)胞分泌的黏蛋白、結(jié)膜非杯狀細(xì)胞和角膜上皮細(xì)胞表達(dá)的跨膜蛋白構(gòu)成。分泌型黏蛋白有高度親水性，能夠形成高度水化凝膠，起到潤(rùn)滑眼表的作用。跨膜黏蛋白與眼表上皮微皺襞結(jié)合，與分泌性黏蛋白相互作用，在上皮細(xì)胞上形成穩(wěn)定的糖萼層，使疏水的角膜結(jié)膜上皮變?yōu)橛H水，使淚膜穩(wěn)定地附著于眼表[6]。當(dāng)淚膜的穩(wěn)定性受到破壞時(shí)，淚液滲透壓升高，角膜上皮的促分裂原活化蛋白質(zhì)激酶(mitogen activated protein kinase，MAPK)和核因子κB(nuclear factor κB，NF-κB)信號(hào)通路被激活，刺激各種炎癥介質(zhì)的釋放，包括白細(xì)胞介素(Interleukin，IL)-1β、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor α，TNF-α)、IL-8及基質(zhì)金屬蛋白質(zhì)酶(matrix metalloproteinase，MMPs)等，繼而產(chǎn)生一系列反應(yīng)[7]。MMP-9在淚液成分和功能異常時(shí)活性增強(qiáng)，通過水解緊密連接蛋白復(fù)合體促使角膜上皮細(xì)胞脫落，進(jìn)而引起絲狀角膜炎。炎性細(xì)胞因子的釋放刺激自身CD4+T細(xì)胞活化的同時(shí)激活不成熟樹突狀細(xì)胞，并導(dǎo)致局部自身免疫反應(yīng)[8]。

角膜上皮損傷是由各種化學(xué)、物理和病理學(xué)損傷導(dǎo)致的角膜上皮屏障功能與完整性破壞而引起角膜上皮細(xì)胞層部分或全層缺失的病理狀態(tài)[9]。近年來，干眼發(fā)病率的逐年上升、角膜屈光及白內(nèi)障手術(shù)的快速發(fā)展、角膜接觸鏡的廣泛應(yīng)用等均不可避免地增加了角膜上皮細(xì)胞損傷的風(fēng)險(xiǎn)。角膜上皮損傷的愈合是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過程：損傷初期角膜上皮細(xì)胞移行、擴(kuò)大呈扁平狀，進(jìn)行遷移以覆蓋傷口，遠(yuǎn)端細(xì)胞增生并遷移以重新填充傷口區(qū)域，隨后發(fā)生細(xì)胞分層和分化[10]；重新上皮化后角膜基質(zhì)通過半橋粒及層黏連蛋白-332連接到再生的角膜上皮層。角膜上皮基底膜完整的情況下，角膜上皮損傷的愈合需要7～14 d[11-12]，這一過程涉及多種細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子、細(xì)胞外基質(zhì)、降解蛋白及受體的相互作用。導(dǎo)致角膜上皮損傷的因素包括眼外傷、感染、炎癥反應(yīng)、淚膜異常、神經(jīng)麻痹、眼瞼及瞼緣病變、局部藥物應(yīng)用的不良反應(yīng)等[13]，其中干眼是角膜上皮損傷的常見原因，也是角膜上皮損傷后延遲愈合或不愈合的主要原因。

中國(guó)干眼專家共識(shí)中將裂隙燈顯微鏡下檢查無明顯眼表?yè)p傷體征(角膜熒光素染色點(diǎn)<5個(gè))、淚膜破裂時(shí)間(breakup time，BUT)≥2 s者定義為輕度干眼，角膜損傷范圍<2個(gè)象限和/或角膜熒光素染色點(diǎn)為5～<30個(gè)、BUT≥2 s者定義為中度干眼，角膜損傷≥2個(gè)象限和/或角膜熒光染色點(diǎn)≥30個(gè)、角膜熒光素染點(diǎn)融合成粗點(diǎn)或片狀或伴有絲狀物、BUT<2 s者定義為重度干眼[14]。中度以上的干眼會(huì)導(dǎo)致角膜上皮損傷，干眼程度越重則角膜上皮損傷也越嚴(yán)重。

干眼相關(guān)角膜上皮損傷的臨床表現(xiàn)主要是中度以上的干眼癥狀和體征，同時(shí)伴隨角膜上皮點(diǎn)狀、片狀損害以及角膜熒光素染色陽(yáng)性等，其治療主要包括眼表潤(rùn)滑劑、抗炎藥物的應(yīng)用，以改善淚膜穩(wěn)定性及補(bǔ)充外源性生長(zhǎng)因子，促進(jìn)角膜上皮的修復(fù)。

1 眼表潤(rùn)滑劑

眼表潤(rùn)滑劑可直接補(bǔ)充或者促進(jìn)淚液成分的分泌，減少眼表機(jī)械刺激和炎性細(xì)胞因子浸潤(rùn)，改善淚膜脂質(zhì)層的分布，改善淚膜穩(wěn)定性。

1.1 人工淚液

人工淚液的主要成分包括羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、聚乙烯醇、玻璃酸鈉及液態(tài)多元醇等[15]。透明質(zhì)酸和羧甲基纖維素是補(bǔ)充水液層的滴眼劑，這些帶負(fù)電荷的高分子量聚合物可將水液保留在水液層中。不同類型人工淚液的主要區(qū)別在于主要組成成分、黏度及是否含防腐劑。臨床研究、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及離體細(xì)胞學(xué)研究結(jié)果均發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期局部使用含有苯扎氯銨(benzalkonium chloride，BAK)的藥物可破壞淚膜穩(wěn)定性，使眼表炎癥細(xì)胞增多，對(duì)角膜神經(jīng)也有一定損傷[16]。干眼的治療過程緩慢，每天使用滴眼劑的頻次高，因此防腐劑對(duì)于眼表的影響不容小覷。雖然有研究表明聚季銨鹽相較于BAK對(duì)眼表的破壞較小，但無論防腐劑的類型如何，即使是短期治療也會(huì)對(duì)眼表造成損害[17]。因此建議干眼患者使用不含防腐劑的人工淚液或交替使用含與不含防腐劑的人工淚液進(jìn)行治療。

1.2 P2Y2受體激動(dòng)劑

P2Y2受體存在于眼瞼、球結(jié)膜上皮、角膜上皮和瞼板腺等組織中，激活后通過增加Ca2+濃度使眼表上皮細(xì)胞Cl-通道激活，促進(jìn)液體的跨膜運(yùn)輸，增加水液及黏蛋白的分泌[18]。地夸磷索是一種P2Y2受體激動(dòng)劑，可激活位于結(jié)膜上皮細(xì)胞和杯狀細(xì)胞上的P2Y2受體，調(diào)節(jié)眼表水液以及黏液的分泌。一項(xiàng)對(duì)健康受試者的研究表明，質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%地夸磷索鈉滴眼液點(diǎn)眼最多在30 min內(nèi)增加淚液量，眼表滋潤(rùn)度高于人工淚液[19]。健康人群及干眼患者用3%地夸磷索納滴眼液點(diǎn)眼可顯著增加淚液脂質(zhì)層厚度[20-21]。有研究表明，3%地夸磷索鈉滴眼液點(diǎn)眼可明顯改善干燥綜合征、瞼板腺功能障礙、抑制物抗宿主病干眼患者的癥狀及體征[22-24]。地夸磷索鈉作為三磷酸尿苷衍生物，可以通過增加Ca2+濃度以及表皮生長(zhǎng)因子受體/細(xì)胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶的磷酸化等P2Y2受體介導(dǎo)的下游信號(hào)通路來刺激上皮細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和增生[25]。因地夸磷索可同時(shí)促進(jìn)水液、黏蛋白、脂質(zhì)的分泌及角膜上皮的修復(fù)，因此可用于治療由水液或黏蛋白異常引起的伴隨淚液異常的角膜上皮損傷。隨著藥物機(jī)制研究的不斷深入和循證醫(yī)學(xué)證據(jù)的不斷完善，地夸磷索鈉或在此類疾病的治療中擁有廣闊前景。

1.3 黏蛋白分泌激動(dòng)劑

黏蛋白分泌激動(dòng)劑又稱黏膜保護(hù)劑，主要包括質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%瑞巴派特混懸滴眼液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3%吉法酯滴眼液。瑞巴派特是一種喹啉酮衍生物，最早用作胃黏膜保護(hù)劑，通過增加內(nèi)源性前列腺素的合成來促進(jìn)胃黏蛋白的分泌，保護(hù)胃黏膜[26]。研究表明2%瑞巴派特滴眼液可以增加眼表杯狀細(xì)胞數(shù)量，改善結(jié)膜鱗狀上皮化生，進(jìn)而增加表皮生長(zhǎng)因子受體、膜相關(guān)黏蛋白表達(dá)水平，改善干眼癥狀[27-28]。

1.4 胸腺素β4

胸腺素β4(thymosin β4，Tβ4)是一種多功能蛋白，在除紅細(xì)胞外的所有組織及細(xì)胞類型中均有表達(dá)[29]，可促進(jìn)細(xì)胞的遷移、干細(xì)胞募集和分化、蛋白酶產(chǎn)生以及各種調(diào)節(jié)基因的表達(dá)，例如層黏連蛋白-332、纖連蛋白、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子、MMPs、肝細(xì)胞生長(zhǎng)因子和抗氧化酶等[30]，其中層黏連蛋白-332作為細(xì)胞與細(xì)胞和細(xì)胞與基質(zhì)的黏附因子，對(duì)于角膜上皮遷移至關(guān)重要。多種動(dòng)物眼表?yè)p傷研究中發(fā)現(xiàn)，Tβ4具有提高結(jié)膜杯狀細(xì)胞數(shù)量、增加黏蛋白分泌、誘導(dǎo)角膜上皮遷移及降低角膜促炎因子的功能[29,31-32]。研究表明，Tβ4可以中斷TNF-α信號(hào)傳導(dǎo)途徑，降低NF-κB等轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)水平[33]。目前，Tβ4對(duì)干眼的治療仍處于臨床試驗(yàn)階段。

2 抗炎療法

干眼導(dǎo)致的淚膜不穩(wěn)定加重了眼瞼和眼球之間的摩擦，增加角膜上皮損傷風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致主要由T細(xì)胞介導(dǎo)的眼部炎癥反應(yīng)，因此抗炎治療也很重要。臨床上常采用非甾體抗炎藥以減輕炎癥反應(yīng)，但具有角膜上皮損傷、角膜潰瘍及穿孔等不良反應(yīng)[34]，造成角膜傷口的延遲愈合。近期研究表明，非甾體抗炎藥抑制環(huán)氧合酶的產(chǎn)生，降低其下游產(chǎn)物12-HHT[12(S)-hydroxyheptadeca-5 Z]表達(dá)水平，而12-HHT可激活白三烯B4受體2，進(jìn)而抑制白三烯B4受體2依賴性角膜上皮細(xì)胞的遷移，延緩角膜傷口愈合過程[35]。環(huán)孢素A和他克莫司通過抑制IL-2減少T細(xì)胞活化，改善淚液穩(wěn)定性和淚液分泌[36-37]。2016年，利非斯特滴眼液成為FDA批準(zhǔn)的第2種用于治療干眼的局部抗炎藥物。利非斯特是小分子整合素抑制劑，可拮抗細(xì)胞間黏附分子1與淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原1之間的相互作用，從而影響T細(xì)胞活化和遷移。目前，已有4項(xiàng)大型多中心隨機(jī)對(duì)照臨床試驗(yàn)證明其對(duì)干眼的療效[38]。

3 促進(jìn)角膜上皮修復(fù)

角膜上皮細(xì)胞基于對(duì)損傷的快速反應(yīng)加速增生和遷移，以覆蓋缺損的組織并重建其屏障功能，這個(gè)過程需要許多生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子的協(xié)同或相互作用，包括轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)、血小板衍生生長(zhǎng)因子(platelet derived growth factor，PDGF)、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(fibroblast growth factor，F(xiàn)GF)、胰島素樣生長(zhǎng)因子(insulin-like growth factor，IGF)-1、神經(jīng)生長(zhǎng)因子(nerve growth factor，NGF)和表皮上皮細(xì)胞分泌的生長(zhǎng)因子(epidermal growth factor，EGF)等[39]。

干眼相關(guān)角膜上皮損傷后眼表微環(huán)境存在異常，角膜上皮損傷處積聚的生長(zhǎng)因子無法滿足快速修復(fù)的需要，僅給予人工淚液滴眼液點(diǎn)眼則僅能改善淚膜穩(wěn)定性，不能從根本上解決損傷愈合不良的向題，只有及時(shí)局部補(bǔ)充外源性生長(zhǎng)因子，才能提高眼表自我修復(fù)能力[40]。目前臨床上常用的促進(jìn)角膜上皮修復(fù)相關(guān)藥物或方法包括堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、重組人EGF、重組人NGF、小牛血去蛋白提取物、自體血清、羊膜覆蓋等。

小牛血去蛋白提取物是1～6月齡檢疫合格的小牛血液中提取的生物活性物質(zhì)，能促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)線粒體對(duì)氧和葡萄糖的攝取和利用，增加ATP的合成，加速能量代謝，刺激細(xì)胞再生和上皮組織修復(fù)，并能抑制肉芽組織過度增生和膠原的重組，減少或避免瘢痕形成。小牛血去蛋白提取物還可在角膜表面形成保護(hù)膜，達(dá)到潤(rùn)滑的效果[41]。EGF是一種有效的多肽促分裂原，屬于EGF生長(zhǎng)因子家族，淚膜中的EGF由淚腺分泌，并且在角膜上皮的維持和傷口愈合中起著重要作用[42]。EGF受體的激活通過多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，特別是MAPK通路參與細(xì)胞增生、遷移、分化和凋亡。有研究表明，采用EGF治療難治性持續(xù)性角膜上皮損傷后2個(gè)月80%的患者癥狀減輕，角膜上皮缺損面積減小[43]。血清中含有EGF、TGF-β、PDGF、FGF、IGF、纖連蛋白等生長(zhǎng)因子，還含有維生素A、維生素E等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和免疫蛋白等，可有效促進(jìn)組織的修復(fù)和再生[44-45]。目前主要通過采取離心分離法獲得自體、同種異體血清和臍帶血清，并以無菌生理鹽水或滴眼液進(jìn)行稀釋(濃度為20%～100%)。對(duì)于重度干眼以及持續(xù)性角膜上皮缺損的患者，血液制劑有明顯的治療效果[46]。一項(xiàng)采用富含血小板的血漿(platelet-rich plasma，PRP)治療368例中、重度干眼患者的研究結(jié)果顯示，接受持續(xù)6周的PRP治療后，87.5%的患者主觀癥狀好轉(zhuǎn)，76.1%的患者角膜熒光素染色面積減少[47]。但由于全血來源產(chǎn)品運(yùn)輸、制備相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)以及高昂的供應(yīng)成本，目前該療法仍處于研究觀察階段，尚無標(biāo)準(zhǔn)化制備方案及最佳濃度的標(biāo)準(zhǔn)，有待進(jìn)一步研究以充分了解其作用機(jī)制[12,48]。羊膜中含有大量的生長(zhǎng)因子、蛋白酶抑制劑、蛋白等，可促進(jìn)傷口愈合，并提供了上皮結(jié)構(gòu)，能有效抑制新生血管的形成[49]，目前已廣泛用于眼表傷口愈合、控制炎癥、防止角膜穿孔。研究表明，從羊膜中獲取的含有EGF、bFGFI、IL-6和IL-8的培養(yǎng)基可用于難治性角膜上皮缺損的治療，但制備方法仍處于研究階段[50]。多項(xiàng)研究提示凍干羊膜提取物、羊膜提取物滴眼液等羊膜衍生產(chǎn)品對(duì)于角膜緣干細(xì)胞缺乏、角膜堿燒傷的治療具有積極作用[10]，可應(yīng)用于干眼的治療，以改善眼表癥狀，減少局部藥物的應(yīng)用[51]。NGF可直接促進(jìn)角膜上皮細(xì)胞的生長(zhǎng)和存活，在維持角膜緣干細(xì)胞潛能、促進(jìn)淚液產(chǎn)生、支持角膜再神經(jīng)化等方面起著重要作用[52]。塞奈吉明為一種新型重組人NGF，可促進(jìn)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)性角膜炎傷口的愈合。目前的臨床試驗(yàn)證實(shí)，局部采用塞奈吉明滴眼液(20 μg/ml)治療中、重度神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)性角膜炎后，70%的患眼角膜熒光素染色完全消退，其最常見的不良反應(yīng)為眼痛，發(fā)生率為16%，可能與神經(jīng)功能的恢復(fù)、感覺功能增強(qiáng)有關(guān)[53]。

我國(guó)角膜上皮損傷臨床診治專家共識(shí)認(rèn)為，輕、中度干眼所致角膜上皮損傷者日間可采用眼表潤(rùn)滑劑以穩(wěn)定淚膜，保護(hù)角膜上皮，并依據(jù)上皮損傷程度夜間加用促進(jìn)上皮修復(fù)藥物。重度干眼合并中度角膜上皮損傷，即角膜上皮大范圍缺失糜爛融合成片者，在上述治療基礎(chǔ)上可局部加壓包扎或佩戴治療性角膜接觸鏡。重度干眼合并重度角膜上皮損傷者，即角膜上皮大范圍缺損或者角膜基質(zhì)潰瘍形成者可加用自體血清、小牛血去蛋白眼液或凝膠點(diǎn)眼，或考慮手術(shù)治療[54]。

綜上所述，干眼相關(guān)角膜上皮損傷主要與淚液成分和/或功能異常、淚膜穩(wěn)定失衡有關(guān)，治療原則一方面應(yīng)補(bǔ)充淚液成分、積極抗炎以增強(qiáng)淚膜穩(wěn)定性，另一方面需及時(shí)補(bǔ)充生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子等以促進(jìn)角膜上皮修復(fù)。

利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突