慢性移植物抗宿主病干眼相關生物標志物

王春苗 綜述 張琪 審校

重慶醫科大學附屬第一醫院眼科 眼科學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術后常見的晚期并發癥。cGVHD干眼在移植術后發病率約為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，可能會導致角膜穿孔甚至盲。隨著allo-HSCT技術的不斷成熟及移植人數逐漸增多、術后患者生存時間延長，cGVHD干眼的發生率也不斷升高，嚴重者可迅速進展并致盲，但目前對其發病機制、診斷及治療方面的研究尚不完善。對于該病的生物學標志物篩選具有重要意義，本文主要從淚腺、角結膜、瞼板腺、淚液及全身相關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。

1 淚腺中相關生物標志物

淚腺位于眼眶外上方的淚腺窩內，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年根據患有cGVHD患者尸體淚腺病理檢測結果推測患者淚腺的組織病理改變可能不是源于放射治療、化學治療或感染的影響，而是由一種慢性免疫炎癥反應引起。淚腺病理改變主要表現為間質明顯纖維化，成纖維細胞數量增多及免疫細胞浸潤。

1.1 與纖維化相關的生物標志物

Ogawa等對5例cGVHD患者淚腺進行活檢發現，淚腺導管周圍大量CD4成纖維細胞集聚，免疫細胞在導管周圍集聚，主要是T淋巴細胞，而腺泡周圍幾乎無免疫細胞集聚，且腺泡區域成纖維細胞數量較少，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果。Ogawa等研究還發現，淚腺間質中的成纖維細胞呈嵌合狀態，且近一半成纖維細胞來自于供體。Yamane等研究發現，體外培養的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合體Ⅱ類分子。上述研究均發現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等通過動物實驗發現淚腺組織中導管和血管內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量，推測腎素-血管緊張素系統可能參與cGVHD患者干眼的發生，AT1R可能成為cGVHD治療干預的靶點。成纖維細胞與纖維化密切相關，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 與衰老相關的氧化應激標志物

cGVHD干眼患者淚腺各組成細胞在炎性因子的不斷刺激下，其表達的氧化應激標志物會發生改變。Kawai等通過動物模型研究發現，cGVHD干眼小鼠淚腺與老年小鼠淚腺從組織病理學到生物分子學方面都具有極大相似性，如大量的氧化損傷產物沉積在淚腺組織導管周圍，而非腺泡細胞周圍，淚腺組織導管周圍浸潤的細胞中線粒體發生腫脹及線粒體嵴減少，活性氧簇激活，炎性小體活化，產生白細胞介素(interleukin，IL)1、IL-18等導致炎癥和衰老的炎性因子，同時還在腺泡細胞中發現被視為衰老標志物的脂褐素沉積。有研究結果顯示，HSCT對造血干細胞長期復制的壓力可能會加速衰老過程，導致端粒加速縮短。血管內皮細胞是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，這可能是血管內皮反復損傷與修復的結果。cGVHD干眼模型鼠淚腺中血管內皮細胞的衰老標志物如P16、P38等呈陽性表達。上述各項研究結果表明，cGVHD干眼早期淚腺即呈現出衰老的病理及生理表現。cGVHD干眼的發生和發展與氧化應激導致的衰老相關，具體發病機制尚不清楚，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 與自噬相關的自我降解生物標志物

自噬廣泛存在于真核細胞內，是細胞在應對營養不足、生長因子缺乏或缺氧等狀態的一種細胞內降解狀態，將異常蛋白及細胞器運送到溶酶體內降解。VAMP8屬于SNARE蛋白家族，通過調控自噬過程中自噬體與溶酶體的結合來促進自噬完成。Fukui等認為，在cGVHD發生早期，慢性炎癥刺激淚腺VAMP8表達減少，影響淚液分泌泡的形成，導致干眼的發生。Treg細胞在外周耐受和免疫穩態的維持中起著重要調控作用。Le Texier等通過多種自噬小鼠模型發現Treg細胞通過抑制mTORC1和c-Myc途徑維持cGVHD患者細胞內穩態。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 角結膜及瞼板腺中相關生物標志物

結膜上皮層的結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等發現cGVHD患者可從較輕的結膜充血、角膜上皮脫落進展到假膜性結膜炎。Tatematsu等研究發現，cGVHD干眼患者眼表杯狀細胞減少，上皮化生嚴重，在結膜的基底面有大量的CD8T淋巴細胞浸潤，結膜上皮細胞微絨毛減少，這些都可能是導致cGVHD干眼的危險因素。Kusne等認為結膜瘢痕形成可指導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后一般排斥反應有一定的預測價值，但對cGVHD眼部表現的預測價值尚有限；相反，利用結膜印記細胞學檢測CD8淋巴細胞對cGVHD眼部臨床表現的預測有很大價值，這與Tatematsu等的研究結果相符。

角膜基質層神經纖維、DCs、免疫細胞在cGVHD干眼患者中有顯著變化。Inagaki等研究發現角膜基質金屬蛋白酶(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。He等通過活體共聚焦顯微鏡檢查發現cGVHD干眼患者角膜增生明顯，神經排列紊亂且分支較多，同時淺基質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，發現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，也有研究發現cGVHD干眼患者中雙眼嚴重程度存在不對稱現象，且瞼板腺缺失程度與結膜瘢痕化程度之間未見明顯相關性?？傮w來說，cGVHD干眼患者角結膜及瞼板腺中的細胞、人白細胞抗原、角膜基質層神經纖維等的變化對干眼的診斷均有重要作用。

3 淚液中相關生物標志物

cGVHD干眼患者均表現為淚液減少，眼表微環境受到破壞，從而影響患者視力、降低患者生活質量。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病機制并對其早期診斷和治療有很好的指導價值。淚液的質/量異常、淚膜穩定性改變、淚液滲透壓(tear film osmolarity，TFO)改變以及炎癥反應都可導致患者出現干眼癥狀。

Lam等研究發現干眼患者淚液中細胞因子及趨化因子均發生明顯改變，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干眼發生的危險因素。Cocho等通過臨床研究發現，HSCT術前患者淚液中fractalkine、IL-1Ra和IL-6等的水平也可預測cGVHD干眼的發生，為其預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，發現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干眼發病可能與IFN-γ、IL-6或相關細胞通路有關。Nair等發現cGVHD干眼患者淚液中IFN-γ、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12AP70、IL-17A、MMP-9及血管內皮生長因子等均升高。

Ban等發現HSCT術后患者眼表淚膜脂質層的改變與干眼的發生有關。Kurpińska等也發現兒童HSCT術后淚膜脂質層厚度的降低與干眼的發生及其嚴重程度顯著相關。脂質層是淚液的重要組成部分，其對淚膜的穩定性至關重要，早期監測淚膜脂質層厚度為預防及治療干眼提供了重要依據。

TFO的變化也可預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及功能，還可能會誘發炎癥反應，引起干眼的發生和發展。Berchicci等發現cGVHD干眼患者TFO較正常人升高。對于HSCT術后干眼患者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。

4 全身外周血相關生物標志物

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密切相關，全身免疫穩態的改變對干眼的發生產生重要的影響。

4.1 與固有免疫相關的生物標志物

固有免疫系統由物理屏障、生化屏障、固有免疫細胞和分子組成。自身免疫反應與固有免疫的過度激活密切相關。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介導的核因子κB信號傳導途徑參與了cGVHD干眼的發生，其可能預測cGVHD干眼的發生和進展。

4.2 與適應性免疫相關的生物標志物

適應性免疫在cGVHD的發病機制中起著決定性作用。研究發現供體T細胞的減少、患者血清中CD45ROCD4CD8T細胞比例改變等均能提示cGVHD的發生。同時，與B淋巴細胞相關的信號通路的激活與cGVHD的發病密切相關。然而，目前對cGVHD干眼患者外周血的適應性免疫相關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技術的日益成熟，cGVHD干眼已經成為影響患者生存時間及生存質量的重要因素，cGVHD干眼生物標志物的發現將有助于其早期預防、早期診斷、早期治療，并可能通過干眼的嚴重程度預測全身各器官系統cGVHD的發生。

利益沖突

所有作者均聲明不存在利益沖突