慢性移植物抗宿主病干眼相關(guān)生物標志物

王春苗 綜述 張琪 審校

重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院眼科 眼科學(xué)重慶市市級重點實驗室 重慶市眼科研究所，重慶 400016

異基因造血干細胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation，allo-HSCT)是目前治療血液系統(tǒng)惡性及非惡性疾病的常見治療方法。慢性移植物抗宿主病(chronic graft-versus-host disease，cGVHD)是allo-HSCT術(shù)后常見的晚期并發(fā)癥。cGVHD干眼在移植術(shù)后發(fā)病率約為40%～60%，主要癥狀有眼干、眼紅、眼痛、異物感、溢淚等，隨著病情進展，可能會導(dǎo)致角膜穿孔甚至盲。隨著allo-HSCT技術(shù)的不斷成熟及移植人數(shù)逐漸增多、術(shù)后患者生存時間延長，cGVHD干眼的發(fā)生率也不斷升高，嚴重者可迅速進展并致盲，但目前對其發(fā)病機制、診斷及治療方面的研究尚不完善。對于該病的生物學(xué)標志物篩選具有重要意義，本文主要從淚腺、角結(jié)膜、瞼板腺、淚液及全身相關(guān)cGVHD干眼的生物標志物研究進展做一綜述，以期為其早期診斷及早期治療從而減緩疾病進展提供理論依據(jù)。

1 淚腺中相關(guān)生物標志物

淚腺位于眼眶外上方的淚腺窩內(nèi)，是由腺小葉合并而成的葡萄狀漿液腺，主要分泌淚液中的水液樣成分。Sale等于1981年根據(jù)患有cGVHD患者尸體淚腺病理檢測結(jié)果推測患者淚腺的組織病理改變可能不是源于放射治療、化學(xué)治療或感染的影響，而是由一種慢性免疫炎癥反應(yīng)引起。淚腺病理改變主要表現(xiàn)為間質(zhì)明顯纖維化，成纖維細胞數(shù)量增多及免疫細胞浸潤。

1.1 與纖維化相關(guān)的生物標志物

Ogawa等對5例cGVHD患者淚腺進行活檢發(fā)現(xiàn)，淚腺導(dǎo)管周圍大量CD4成纖維細胞集聚，免疫細胞在導(dǎo)管周圍集聚，主要是T淋巴細胞，而腺泡周圍幾乎無免疫細胞集聚，且腺泡區(qū)域成纖維細胞數(shù)量較少，組織纖維化程度較輕。由于該研究樣本量少，且對照組為干燥綜合征患者，未來需要大樣本量、更加深入的研究來驗證該實驗結(jié)果。Ogawa等研究還發(fā)現(xiàn)，淚腺間質(zhì)中的成纖維細胞呈嵌合狀態(tài)，且近一半成纖維細胞來自于供體。Yamane等研究發(fā)現(xiàn)，體外培養(yǎng)的cGVHD模型小鼠的淚腺成纖維細胞呈紡錘形且相對較小，而正常小鼠成纖維細胞呈多形性，形態(tài)較大；同時cGVHD模型小鼠淚腺成纖維細胞高表達熱休克蛋白(heat shock protein，HSP)47及主要組織相容性復(fù)合體Ⅱ類分子。上述研究均發(fā)現(xiàn)淚腺肌成纖維細胞低表達α-平滑肌肌動蛋白(smooth muscle actin，SMA)，推測病理性淚腺成纖維細胞來源于骨髓，且不能轉(zhuǎn)化為肌成纖維細胞，并推測α-SMA低表達是cGVHD患者特有的特征。Yaguchi等通過動物實驗發(fā)現(xiàn)淚腺組織中導(dǎo)管和血管內(nèi)皮可表達血管緊張素Ⅱ1型受體(angiotensin Ⅱ type 1 receptor，AT1R)和血管緊張素Ⅱ2型受體(angiotensin Ⅱ type 2 receptor，AT2R)，間質(zhì)成纖維細胞可表達血管緊張素Ⅱ、AT1R和AT2R，給予AT1R拮抗劑可降低成纖維細胞數(shù)量，推測腎素-血管緊張素系統(tǒng)可能參與cGVHD患者干眼的發(fā)生，AT1R可能成為cGVHD治療干預(yù)的靶點。成纖維細胞與纖維化密切相關(guān)，研究證實淚腺成纖維細胞特別是CD34成纖維細胞和HSP47陽性成纖維細胞增多是cGVHD干眼患者淚腺中具有特征性的改變。

1.2 與衰老相關(guān)的氧化應(yīng)激標志物

cGVHD干眼患者淚腺各組成細胞在炎性因子的不斷刺激下，其表達的氧化應(yīng)激標志物會發(fā)生改變。Kawai等通過動物模型研究發(fā)現(xiàn)，cGVHD干眼小鼠淚腺與老年小鼠淚腺從組織病理學(xué)到生物分子學(xué)方面都具有極大相似性，如大量的氧化損傷產(chǎn)物沉積在淚腺組織導(dǎo)管周圍，而非腺泡細胞周圍，淚腺組織導(dǎo)管周圍浸潤的細胞中線粒體發(fā)生腫脹及線粒體嵴減少，活性氧簇激活，炎性小體活化，產(chǎn)生白細胞介素(interleukin，IL)1、IL-18等導(dǎo)致炎癥和衰老的炎性因子，同時還在腺泡細胞中發(fā)現(xiàn)被視為衰老標志物的脂褐素沉積。有研究結(jié)果顯示，HSCT對造血干細胞長期復(fù)制的壓力可能會加速衰老過程，導(dǎo)致端粒加速縮短。血管內(nèi)皮細胞是HSCT后供體細胞或細胞毒性T細胞首先遇到的受體細胞。有研究報道，cGVHD干眼患者淚腺血管中有多層基底層改變，這可能是血管內(nèi)皮反復(fù)損傷與修復(fù)的結(jié)果。cGVHD干眼模型鼠淚腺中血管內(nèi)皮細胞的衰老標志物如P16、P38等呈陽性表達。上述各項研究結(jié)果表明，cGVHD干眼早期淚腺即呈現(xiàn)出衰老的病理及生理表現(xiàn)。cGVHD干眼的發(fā)生和發(fā)展與氧化應(yīng)激導(dǎo)致的衰老相關(guān)，具體發(fā)病機制尚不清楚，上述生物標志物可能對該病的診斷及針對性治療具有重要意義。

1.3 與自噬相關(guān)的自我降解生物標志物

自噬廣泛存在于真核細胞內(nèi)，是細胞在應(yīng)對營養(yǎng)不足、生長因子缺乏或缺氧等狀態(tài)的一種細胞內(nèi)降解狀態(tài)，將異常蛋白及細胞器運送到溶酶體內(nèi)降解。VAMP8屬于SNARE蛋白家族，通過調(diào)控自噬過程中自噬體與溶酶體的結(jié)合來促進自噬完成。Fukui等認為，在cGVHD發(fā)生早期，慢性炎癥刺激淚腺VAMP8表達減少，影響淚液分泌泡的形成，導(dǎo)致干眼的發(fā)生。Treg細胞在外周耐受和免疫穩(wěn)態(tài)的維持中起著重要調(diào)控作用。Le Texier等通過多種自噬小鼠模型發(fā)現(xiàn)Treg細胞通過抑制mTORC1和c-Myc途徑維持cGVHD患者細胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)。同時，在基因水平上，Hubbard-Lucey等認為樹突狀細胞(dendritic cell，DCs)中的自噬基因

Atg16L1

表達缺乏可能導(dǎo)致溶酶體異常和泛素編輯酶表達降低，加速GVHD的惡化，為藥物的靶向治療提供了新的方向。

2 角結(jié)膜及瞼板腺中相關(guān)生物標志物

結(jié)膜上皮層的結(jié)膜杯狀細胞為單細胞粘液腺，可分泌黏蛋白，在維持眼表健康中起著重要作用。Jabs等發(fā)現(xiàn)cGVHD患者可從較輕的結(jié)膜充血、角膜上皮脫落進展到假膜性結(jié)膜炎。Tatematsu等研究發(fā)現(xiàn)，cGVHD干眼患者眼表杯狀細胞減少，上皮化生嚴重，在結(jié)膜的基底面有大量的CD8T淋巴細胞浸潤，結(jié)膜上皮細胞微絨毛減少，這些都可能是導(dǎo)致cGVHD干眼的危險因素。Kusne等認為結(jié)膜瘢痕形成可指導(dǎo)評估干眼的嚴重程度。Eberwein等認為人類白細胞抗原-DR在上皮細胞的強陽性表達可能對allo-HSCT后一般排斥反應(yīng)有一定的預(yù)測價值，但對cGVHD眼部表現(xiàn)的預(yù)測價值尚有限；相反，利用結(jié)膜印記細胞學(xué)檢測CD8淋巴細胞對cGVHD眼部臨床表現(xiàn)的預(yù)測有很大價值，這與Tatematsu等的研究結(jié)果相符。

角膜基質(zhì)層神經(jīng)纖維、DCs、免疫細胞在cGVHD干眼患者中有顯著變化。Inagaki等研究發(fā)現(xiàn)角膜基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)9的表達增加和CD68巨噬細胞在角膜基質(zhì)中集聚可能與cGVHD干眼患者角膜損傷、變性、潰瘍甚至穿孔有關(guān)。He等通過活體共聚焦顯微鏡檢查發(fā)現(xiàn)cGVHD干眼患者角膜增生明顯，神經(jīng)排列紊亂且分支較多，同時淺基質(zhì)層炎癥細胞浸潤增多。瞼板腺是位于上下眼瞼的皮脂腺，主要分泌淚液成分的脂質(zhì)層，對維持眼表健康起著重要作用。研究報道瞼板腺缺失是cGVHD患者干眼的重要因素。Ban等通過活體共聚焦顯微鏡觀察瞼板腺的形態(tài)，發(fā)現(xiàn)cGVHD干眼患者瞼板腺大量萎縮及纖維化，這可能是cGVHD患者干眼進展的重要影響因素。然而，也有研究發(fā)現(xiàn)cGVHD干眼患者中雙眼嚴重程度存在不對稱現(xiàn)象，且瞼板腺缺失程度與結(jié)膜瘢痕化程度之間未見明顯相關(guān)性?？傮w來說，cGVHD干眼患者角結(jié)膜及瞼板腺中的細胞、人白細胞抗原、角膜基質(zhì)層神經(jīng)纖維等的變化對干眼的診斷均有重要作用。

3 淚液中相關(guān)生物標志物

cGVHD干眼患者均表現(xiàn)為淚液減少，眼表微環(huán)境受到破壞，從而影響患者視力、降低患者生活質(zhì)量。淚液檢測是一種簡單安全的檢查方法，對cGVHD干眼患者淚液的研究有助于了解該病的發(fā)病機制并對其早期診斷和治療有很好的指導(dǎo)價值。淚液的質(zhì)/量異常、淚膜穩(wěn)定性改變、淚液滲透壓(tear film osmolarity，TFO)改變以及炎癥反應(yīng)都可導(dǎo)致患者出現(xiàn)干眼癥狀。

Lam等研究發(fā)現(xiàn)干眼患者淚液中細胞因子及趨化因子均發(fā)生明顯改變，并能反映疾病的嚴重程度。有研究顯示淚液中表皮生長因子和IP-10/CXCL10升高對干眼患者眼表具有保護作用，而IL-8/CXCL8和IL-1Ra表達水平升高被認為是cGVHD干眼發(fā)生的危險因素。Cocho等通過臨床研究發(fā)現(xiàn)，HSCT術(shù)前患者淚液中fractalkine、IL-1Ra和IL-6等的水平也可預(yù)測cGVHD干眼的發(fā)生，為其預(yù)防及治療提供了潛在生物標志物。Riemens等通過對allo-HSCT后的干眼患者及非干眼患者的淚液進行對比，發(fā)現(xiàn)IL-6和γ干擾素(interferon-γ，IFN-γ)在cGVHD干眼患者的淚液中表達升高，其中IFN-γ在疾病早期階段升高，IL-6表達水平在病程后期明顯升高，提示cGVHD干眼發(fā)病可能與IFN-γ、IL-6或相關(guān)細胞通路有關(guān)。Nair等發(fā)現(xiàn)cGVHD干眼患者淚液中IFN-γ、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12AP70、IL-17A、MMP-9及血管內(nèi)皮生長因子等均升高。

Ban等發(fā)現(xiàn)HSCT術(shù)后患者眼表淚膜脂質(zhì)層的改變與干眼的發(fā)生有關(guān)。Kurpińska等也發(fā)現(xiàn)兒童HSCT術(shù)后淚膜脂質(zhì)層厚度的降低與干眼的發(fā)生及其嚴重程度顯著相關(guān)。脂質(zhì)層是淚液的重要組成部分，其對淚膜的穩(wěn)定性至關(guān)重要，早期監(jiān)測淚膜脂質(zhì)層厚度為預(yù)防及治療干眼提供了重要依據(jù)。

TFO的變化也可預(yù)測患者干眼的嚴重程度。TFO是指淚液中的晶體滲透壓，其大小主要取決于淚液中鈉離子的多少。TFO的改變不僅會影響眼表各種細胞的形態(tài)及功能，還可能會誘發(fā)炎癥反應(yīng)，引起干眼的發(fā)生和發(fā)展。Berchicci等發(fā)現(xiàn)cGVHD干眼患者TFO較正常人升高。對于HSCT術(shù)后干眼患者TFO的診斷閾值暫無公認標準。Berchicci等認為TFO值大于310 mOsm/L是區(qū)分正常眼和cGVHD干眼的閾值。Tomlinson等認為早期干眼患者TFO值大于308 mOsm/L，中重度干眼患者TFO值大于316 mOsm/L。Schargus等認為TFO值大于312 mOsm/L可作為診斷cGVHD干眼的特征性指標，其敏感性為91%，特異性為82%。也有研究顯示，cGVHD干眼患者的TFO范圍為304～323 mOsm/L，差異主要與測量的方法、時間、工具、操作者等因素有關(guān)。

4 全身外周血相關(guān)生物標志物

作為一種由全身免疫功能紊亂引起的自身免疫性疾病，cGVHD干眼癥狀與全身免疫狀態(tài)密切相關(guān)，全身免疫穩(wěn)態(tài)的改變對干眼的發(fā)生產(chǎn)生重要的影響。

4.1 與固有免疫相關(guān)的生物標志物

固有免疫系統(tǒng)由物理屏障、生化屏障、固有免疫細胞和分子組成。自身免疫反應(yīng)與固有免疫的過度激活密切相關(guān)。大量研究顯示，cGVHD患者外周血中DCs、自然殺傷細胞、單核細胞數(shù)量增加。同時，有研究顯示cGVHD患者血液中Toll樣受體(Toll-like receptor，TLR)4、TLR2介導(dǎo)的核因子κB信號傳導(dǎo)途徑參與了cGVHD干眼的發(fā)生，其可能預(yù)測cGVHD干眼的發(fā)生和進展。

4.2 與適應(yīng)性免疫相關(guān)的生物標志物

適應(yīng)性免疫在cGVHD的發(fā)病機制中起著決定性作用。研究發(fā)現(xiàn)供體T細胞的減少、患者血清中CD45ROCD4CD8T細胞比例改變等均能提示cGVHD的發(fā)生。同時，與B淋巴細胞相關(guān)的信號通路的激活與cGVHD的發(fā)病密切相關(guān)。然而，目前對cGVHD干眼患者外周血的適應(yīng)性免疫相關(guān)生物標志物研究極少，全身cGVHD的生物標志物為cGVHD干眼患者的研究提供了方向。

隨著allo-HSCT技術(shù)的日益成熟，cGVHD干眼已經(jīng)成為影響患者生存時間及生存質(zhì)量的重要因素，cGVHD干眼生物標志物的發(fā)現(xiàn)將有助于其早期預(yù)防、早期診斷、早期治療，并可能通過干眼的嚴重程度預(yù)測全身各器官系統(tǒng)cGVHD的發(fā)生。

利益沖突

所有作者均聲明不存在利益沖突