關(guān)注免疫炎癥調(diào)控在青光眼全程診療中的作用

吳建 蘇文如 卓業(yè)鴻

中山大學(xué)中山眼科中心 眼科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510060

當(dāng)前，人口老齡化已成為世界范圍內(nèi)焦點(diǎn)問題，作為年齡相關(guān)性眼病，青光眼近年來發(fā)病率也呈上升趨勢(shì)。據(jù)估計(jì)，至2040年全球青光眼患者總計(jì)約1.118億人。目前青光眼的臨床治療目標(biāo)仍然是將眼壓控制在合理范圍內(nèi)，但臨床實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，部分患者有效控制至靶眼壓后其視神經(jīng)損害仍持續(xù)進(jìn)展，提示除眼壓外還有其他因素參與青光眼的病理過程，強(qiáng)調(diào)了青光眼綜合管理的重要性和必要性。隨著分子生物學(xué)研究技術(shù)的進(jìn)步和革新，研究人員意識(shí)到青光眼患者的視神經(jīng)損傷機(jī)制除經(jīng)典的機(jī)械損傷學(xué)說和血液流變學(xué)學(xué)說外，氧化應(yīng)激、線粒體功能障礙、膠質(zhì)細(xì)胞激活、神經(jīng)炎癥等免疫調(diào)節(jié)反應(yīng)生物學(xué)過程也共同驅(qū)動(dòng)疾病進(jìn)程，成為近年來青光眼致病機(jī)制的熱議話題。目前已有基礎(chǔ)及臨床研究證據(jù)表明，抑制青光眼的過度炎癥反應(yīng)可挽救部分視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(retinal ganglion cells，RGCs)的生存和活性，進(jìn)而減緩青光眼性視神經(jīng)病變的進(jìn)展。因此，臨床醫(yī)生應(yīng)充分理解青光眼病理過程中涉及的眼部免疫炎癥反應(yīng)機(jī)制，探討青光眼免疫治療的新途徑和新靶點(diǎn)。

1 重視炎癥相關(guān)免疫反應(yīng)在青光眼疾病過程中的重要作用

既往研究認(rèn)為，由于眼球存在血-房水屏障、血-視網(wǎng)膜屏障及血-脈絡(luò)膜屏障，因此眼部存在以局部免疫抑制為特點(diǎn)的“免疫赦免”，即由固有免疫細(xì)胞，如膠質(zhì)細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞等組成第一道生物防線，以隔離局部炎癥反應(yīng)。在正常生理?xiàng)l件下，機(jī)體免疫系統(tǒng)清除衰老及應(yīng)激狀態(tài)下受損細(xì)胞的代謝產(chǎn)物，維持視網(wǎng)膜組織細(xì)胞代謝的動(dòng)態(tài)平衡。病理狀態(tài)下，眼壓異常、衰老、血管源性或神經(jīng)源性應(yīng)激源的逐漸加劇，膠質(zhì)細(xì)胞首先介入免疫調(diào)控過程。而機(jī)械敏感離子通道感受應(yīng)力、腺嘌呤受體致炎癥小體激活，模式識(shí)別受體(Toll-like receptor，TLR)誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)，在膠質(zhì)細(xì)胞活化中也均起到開關(guān)作用。

基于青光眼動(dòng)物模型及供體眼的分子生物學(xué)研究表明，青光眼發(fā)生和發(fā)展過程中視網(wǎng)膜膠質(zhì)細(xì)胞聚集于視盤周圍并進(jìn)行重塑，以抵抗升高的眼壓對(duì)眼后節(jié)產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力，同時(shí)調(diào)節(jié)細(xì)胞外谷氨酸水平，以重建視網(wǎng)膜和視神經(jīng)的代謝穩(wěn)態(tài)。此外，持續(xù)應(yīng)激作用可導(dǎo)致膠質(zhì)細(xì)胞間連接受損，穩(wěn)態(tài)失衡，引起并逐漸加重青光眼表型。臨床研究同樣提示，膠質(zhì)細(xì)胞參與青光眼的神經(jīng)變性過程，光相干斷層掃描檢查可見患眼視網(wǎng)膜劈裂。鑒于膠質(zhì)細(xì)胞在青光眼免疫調(diào)控過程中的始動(dòng)作用，進(jìn)一步開展相關(guān)的基礎(chǔ)及臨床研究以明確青光眼的膠質(zhì)活化機(jī)制尤為必要。研究還發(fā)現(xiàn)，在機(jī)體反饋機(jī)制作用下，視盤和視網(wǎng)膜可受到慢性機(jī)械刺激、血管應(yīng)激刺激及補(bǔ)體級(jí)聯(lián)激活，最終進(jìn)展為青光眼視神經(jīng)病變，這些機(jī)制均參與RGCs變性的復(fù)雜病理過程，長(zhǎng)期以來開展的動(dòng)物模型、人眼供體及青光眼患者房水樣本的探索性實(shí)驗(yàn)也是基于相關(guān)的研究焦點(diǎn)。最近的蛋白組學(xué)研究證實(shí)青光眼患者房水中補(bǔ)體C1q及C3上調(diào)，且疾病的不同階段中補(bǔ)體參與反應(yīng)的程度和種類不同，提示房水中補(bǔ)體水平的動(dòng)態(tài)變化可能是青光眼病情干預(yù)的潛在靶點(diǎn)。

此外，青光眼研究的獲得性免疫理論也為疾病的認(rèn)知提供了新的思路。近期一項(xiàng)研究認(rèn)為青光眼是一種自身免疫性疾病，即先天免疫系統(tǒng)的激活啟動(dòng)并引導(dǎo)了適應(yīng)性免疫反應(yīng)，由此涉及的T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞參與了青光眼的發(fā)生和發(fā)展過程。研究發(fā)現(xiàn)，通過熱休克蛋白免疫實(shí)驗(yàn)動(dòng)物產(chǎn)生類高眼壓狀態(tài)后視網(wǎng)膜發(fā)生一過性T淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)活化，進(jìn)而促進(jìn)炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生，導(dǎo)致RGCs凋亡。這些研究揭示了青光眼中T淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫過程與進(jìn)行性神經(jīng)元丟失之間的關(guān)聯(lián)，獲得性免疫新思路未來可成為疾病干預(yù)新方向。學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域成果及觀點(diǎn)為不斷推陳出新的過程，迄今為止，盡管本領(lǐng)域研究者逐漸意識(shí)到免疫調(diào)控在青光眼致病機(jī)制中的重要作用，但就青光眼從保護(hù)性免疫反應(yīng)發(fā)展至神經(jīng)毒性炎癥的機(jī)制尚未可知。

2 基于免疫理論提出新的青光眼診療方案及臨床啟發(fā)

結(jié)合目前青光眼免疫相關(guān)致病機(jī)制，我們應(yīng)將研究方向聚焦在對(duì)早期視盤周圍膠質(zhì)細(xì)胞激活的控制及免疫細(xì)胞穿透血-視網(wǎng)膜屏障造成視網(wǎng)膜浸潤(rùn)的防控方面。

青光眼疾病早期的先天性免疫分子事件以及星形膠質(zhì)細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞和炎癥因子間的密切相互作用控制著青光眼神經(jīng)病變的啟動(dòng)和轉(zhuǎn)歸?；诿庖哒{(diào)節(jié)的角度思考，應(yīng)注重對(duì)視盤周圍膠質(zhì)激活過程的進(jìn)行性抑制，同時(shí)增強(qiáng)膠質(zhì)細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)狀態(tài)以促進(jìn)視神經(jīng)保護(hù)和修復(fù)。目前，核因子κB(nuclear factor-κB，NF-κB)或caspase-8在實(shí)驗(yàn)性青光眼模型中均被證實(shí)可增加RGCs存活率，相關(guān)藥物，如米諾環(huán)素、阿奇霉素、腺苷受體拮抗劑、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor-α，TNF-α)受體拮抗劑等也可部分緩解青光眼炎癥反應(yīng)的進(jìn)展。同時(shí)，抗氧化策略作為青光眼的潛在免疫調(diào)控途徑，臨床上使用線粒體靶向抗氧化劑輔酶Q10、銀杏葉等替代療法可預(yù)防，甚至逆轉(zhuǎn)神經(jīng)退行性炎癥，同樣獲得較好的治療效果。此外，一些新的技術(shù)逐漸用于疾病的干預(yù)，GDNF、Ascl1、NeuroD1、Dlx2等基因療法已在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中取得一定的成效，但研究結(jié)果與臨床轉(zhuǎn)化尚存在一定距離，亟待探討有效的靶向膠質(zhì)細(xì)胞的治療策略。

大量臨床及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明，獲得性免疫機(jī)制在青光眼視神經(jīng)變性中發(fā)揮重要作用。因此，識(shí)別與青光眼T淋巴細(xì)胞反應(yīng)相關(guān)的關(guān)鍵致病抗原至關(guān)重要。盡管目前尚不清楚青光眼患者血清中參與免疫激活反應(yīng)的抗體是否直接導(dǎo)致青光眼的發(fā)生，但這些抗體仍可作為早期診斷的生物學(xué)標(biāo)志物，甚至作為疾病進(jìn)展的預(yù)測(cè)指標(biāo)，為疾病的及時(shí)有效干預(yù)提供適當(dāng)?shù)闹委煏r(shí)間窗，同時(shí)也可通過相關(guān)因子的早期排查制定早診斷、早干預(yù)策略，如膠質(zhì)細(xì)胞激活、熱休克蛋白上調(diào)、不同淋巴細(xì)胞反應(yīng)等指標(biāo)。

青光眼免疫炎癥調(diào)節(jié)方案具有較多的治療靶點(diǎn)，目前備受關(guān)注，恢復(fù)青光眼患者的正常免疫穩(wěn)態(tài)也成為研究重點(diǎn)及難點(diǎn)。盡管動(dòng)物實(shí)驗(yàn)已基本探明疾病早期抑制氧化應(yīng)激反應(yīng)的潛在靶點(diǎn)，然而，由于缺乏疾病診斷及炎癥進(jìn)展預(yù)測(cè)的生物標(biāo)志物，青光眼進(jìn)展期免疫炎癥調(diào)控研究的開展尚存挑戰(zhàn)。

3 基于免疫炎癥反應(yīng)機(jī)制增加青光眼診治的思考維度

3.1 以降眼壓為主的青光眼免疫輔助治療策略

根據(jù)目前的臨床診療經(jīng)驗(yàn)及最新版《中國(guó)青光眼指南(2020)》，降眼壓仍為首要的一線治療方式。既往多中心臨床試驗(yàn)也表明降眼壓在短期內(nèi)可顯著減緩疾病進(jìn)展，當(dāng)隨訪周期延長(zhǎng)為數(shù)年，近半數(shù)患者仍出現(xiàn)疾病進(jìn)展。因此，目前青光眼治療方案不應(yīng)僅局限于將眼壓控制在合理范圍之內(nèi)。

根據(jù)青光眼的發(fā)病機(jī)制，除病理性眼壓升高外，衰老作為青光眼的另一個(gè)重要應(yīng)激源，其所參與的反應(yīng)過程及作用機(jī)制不容忽視。有研究強(qiáng)調(diào)，衰老可促進(jìn)線粒體功能失代償并加劇促炎因子分泌，導(dǎo)致細(xì)胞代謝能量缺乏、氧化應(yīng)激反應(yīng)、鈣失調(diào)等，多種因素的共同作用可誘發(fā)神經(jīng)軸突的退行性病變。另一方面，膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)應(yīng)激反應(yīng)及免疫穩(wěn)態(tài)的維持隨著年齡的增長(zhǎng)也逐漸減弱。上述研究均提示衰老促進(jìn)的炎癥反應(yīng)在青光眼發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用。眼壓及衰老兩大應(yīng)激源均參與青光眼免疫炎癥反應(yīng)，因此，全流程診療過程中應(yīng)將傳統(tǒng)策略與免疫調(diào)控策略相結(jié)合，在控制眼壓的前提下將免疫調(diào)控作為輔助治療策略。

3.2 關(guān)于免疫調(diào)控的“眼腦同治”及“眼病同治”整合醫(yī)學(xué)理論的探索

青光眼屬于廣義上的神經(jīng)退行性疾病，多項(xiàng)研究表明青光眼與阿爾茨海默癥、帕金森病等在一定程度上有共同的發(fā)病機(jī)制。研究結(jié)果證實(shí)，青光眼及阿爾茨海默癥模型小鼠視網(wǎng)膜組織均可見Aβ沉積，衰老腦組織中可見膠質(zhì)細(xì)胞激活啟動(dòng)的炎癥反應(yīng)。近期一項(xiàng)研究則在青光眼樣本中檢測(cè)到阿爾茨海默癥炎癥病理性改變相關(guān)基因

TREM2

和載脂蛋E變異，在DBA/2J青光眼小鼠上進(jìn)一步證實(shí)TREM/TYROBP信號(hào)通路在膠質(zhì)細(xì)胞中對(duì)眼壓升高有調(diào)節(jié)作用。另一項(xiàng)分子生物學(xué)研究提示，促炎因子Lipocalin-2與顱眼神經(jīng)退行性疾病有關(guān)，因此青光眼的免疫學(xué)干預(yù)策略不應(yīng)僅局限于眼部治療，更應(yīng)關(guān)注“眼腦同治”。

此外，年齡相關(guān)性黃斑變性的病理機(jī)制也與衰老及免疫因素相關(guān)，近期研究報(bào)道患者的玻璃體疣中補(bǔ)體C3/C5水平上調(diào)。目前，針對(duì)此位點(diǎn)進(jìn)行干預(yù)的Ⅰ/Ⅱ期臨床試驗(yàn)效果較好，補(bǔ)體干預(yù)策略在青光眼動(dòng)物模型中也表明可有效緩解青光眼的RGCs損傷，或可為視神經(jīng)的免疫調(diào)控策略提供新的前景。

3.3 關(guān)注免疫炎癥在青光眼視覺傳入和傳出全通路的重要作用，完善系統(tǒng)性診治思路

作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)的一部分，視神經(jīng)起到眼腦功能的連接作用，青光眼發(fā)病器官主要是眼組織，但診斷和治療應(yīng)同時(shí)關(guān)注青光眼對(duì)腦部視路區(qū)域及視皮層視覺投射區(qū)組織的相應(yīng)損害及機(jī)制。

既往已有文獻(xiàn)報(bào)道，在青光眼患者及靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型中觀察到外側(cè)膝狀體中存在功能性傳導(dǎo)障礙及突觸可塑性標(biāo)志物的表達(dá)模式改變，而神經(jīng)組織的神經(jīng)元丟失和代謝能力異常是造成視覺損害的病理基礎(chǔ)，視皮層中也可見膠質(zhì)細(xì)胞的活化和增生，同時(shí)檢測(cè)到的星形膠質(zhì)細(xì)胞中腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子表達(dá)水平升高則提示機(jī)體局部的潛在保護(hù)機(jī)制，或可通過靶向治療緩解視網(wǎng)膜神經(jīng)元的突觸丟失，目前尚需更多研究加以證實(shí)。此外，由于視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維在視神經(jīng)至視交叉中的特殊分布，部分單眼發(fā)病的青光眼患者對(duì)側(cè)眼逐漸出現(xiàn)相應(yīng)疾病改變，其原因也一直為臨床所關(guān)注。既往單側(cè)高眼壓動(dòng)物模型研究可見對(duì)側(cè)眼RGCs損傷及雙側(cè)視網(wǎng)膜炎癥改變，提示炎癥反應(yīng)是通過上丘沿視神經(jīng)傳播的。由此提出假說認(rèn)為單側(cè)青光眼患者同樣會(huì)影響對(duì)側(cè)眼發(fā)生炎癥性改變，如可在神經(jīng)成像技術(shù)中證實(shí)相關(guān)推測(cè)，提示臨床醫(yī)生應(yīng)重視對(duì)單側(cè)眼發(fā)病患者的對(duì)側(cè)眼進(jìn)行隨訪和監(jiān)測(cè)，必要時(shí)應(yīng)盡早采取積極有效的干預(yù)措施。

3.4 完善多組學(xué)聯(lián)動(dòng)的免疫診療思路

隨著測(cè)序技術(shù)的不斷進(jìn)展，遺傳和表觀遺傳因素對(duì)青光眼性視神經(jīng)病變易感性的潛在影響也不容忽視。轉(zhuǎn)錄組研究發(fā)現(xiàn)，青光眼患者供體眼或動(dòng)物模型中傳感器及其誘導(dǎo)因子(如模式識(shí)別受體、TLR或NLR)、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子(如MyD88、MAPK、NF-κB)、炎癥信號(hào)因子表達(dá)水平均上調(diào)，且

TNF-α

、

TLR4

、

TBK1

、

optirteurin

等基因突變與免疫功能障礙及青光眼易感性有關(guān)。隨著研究的不斷深入及更多突變基因和位點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)，青光眼早期診斷能力及篩查效率將大大提高。表觀遺傳作為近年來進(jìn)展很快的研究領(lǐng)域，其在人類遺傳調(diào)控中的重要作用日益受到關(guān)注。我們觀察到急性眼壓升高眼視網(wǎng)膜中microRNA表達(dá)改變可致炎癥相關(guān)靶基因

p38MAPK

、

TNF-α

和誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible nitric oxide synthase，iNOS)表達(dá)量增加。另一項(xiàng)有關(guān)實(shí)驗(yàn)性青光眼的研究發(fā)現(xiàn)，miR-200a的下調(diào)可以刺激Fgf 7介導(dǎo)的MAPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)以及CD11b和iNOS的表達(dá)。此外，曾有研究發(fā)現(xiàn)青光眼患者DNA甲基化和TNFAIP3的轉(zhuǎn)錄抑制，但遺憾的是后續(xù)尚無確切實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。表觀遺傳學(xué)及單細(xì)胞測(cè)序、空間轉(zhuǎn)錄組等新一代測(cè)序技術(shù)的進(jìn)展將會(huì)展示更多有價(jià)值的創(chuàng)新性研究成果，多組學(xué)數(shù)據(jù)與功能研究中的分子靶向相結(jié)合將為青光眼的免疫調(diào)控研究帶來更強(qiáng)有力的證據(jù)。

青光眼免疫炎癥的靶向調(diào)控有待進(jìn)一步研究，以探明細(xì)胞間復(fù)雜分子互作網(wǎng)絡(luò)。隨著新技術(shù)和研究方法的迭代更新，更為強(qiáng)大的研究分析策略有望為青光眼神經(jīng)炎癥分子調(diào)控提供更全面的闡釋。眼科醫(yī)生及相關(guān)研究者應(yīng)密切關(guān)注相關(guān)研究進(jìn)展或積極參與相關(guān)研究，進(jìn)一步整合研究信息以充分理解青光眼免疫炎癥反應(yīng)機(jī)制。期待新的研究技術(shù)和結(jié)果能夠突破相關(guān)領(lǐng)域基礎(chǔ)研究及臨床研究瓶頸，挖掘?qū)η喙庋圻M(jìn)行診斷和預(yù)測(cè)的精準(zhǔn)分子標(biāo)志物并指導(dǎo)臨床醫(yī)生制定新的治療策略，使青光眼患者免疫穩(wěn)態(tài)的恢復(fù)以及疾病進(jìn)展的控制成為可能。

利益沖突

所有作者均聲明不存在任何利益沖突