从实验室到临床的成功转化——甲状腺相关性眼病治疗重大进展

陆 燕，刘睿涵，蒋曦旻（解放军南京总医院：眼科，信息科，江苏 南京 000）

0 引言

甲状腺相关眼病（thyroid⁃associated ophthalmopa⁃thy，TAO）是以眼球突出、眼睑退缩为主要特征，并与Graves'病（Graves'disease，GD）密切相关的一种自身免疫性疾病［1］，是成人最常见的眼眶病。伴有眼眶组织的炎性改变及组织的重塑，其中眼外肌增粗和眶脂肪容积的增加是引起TAO眼球突出的主要原因，严重者可导致暴露性角膜溃疡穿孔和压迫视神经导致失明，严重影响患者的正常生活和外观。目前TAO仍无特殊有效的治疗方法。常规的糖皮质激素冲击疗法、球后放疗与眼眶脂肪减压术、骨性眶减压手术等均难以达到满意效果，给患者的生理及心理带来极其严重的影响。究其原因是TAO发病机制尚未完全阐明，最近的研究［1－2］结果揭示了部分 TAO的免疫学和病理机制，有助于我们对TAO有更深入的认识，并将这些成果转化至临床。

1 TAO的危险因素

表观遗传学和环境因素都会影响TAO的发病［3］，TAO的发病率也与种族有关，欧洲人TAO的发病率高于亚洲人［4］。环境因素，如感染原，被认为是参与针对自身抗原免疫应答的启动阶段［5］，成为TAO的发病基础。吸烟一直以来都被认为和TAO的发生法阵以及恶化有关，是TAO发病的重要危险因素［6］。

2 眼眶成纤维细胞和骨髓来源纤维细胞的作用

2.1 眼眶成纤维细胞 过去的研究［7－8］认为眼眶成纤维细胞（orbital fibroblasts，OF）是TAO自身免疫反应的靶细胞和效应细胞，也是影响眼外肌肥厚和脂肪组织扩张这两个过程的主要细胞。OF由神经外胚层分化而来，具有与来自身体其它解剖部位的成纤维细胞不同的胚胎起源，神经嵴起源的细胞具有特殊的高度表型可塑性［9］。OF在TAO的病变发展过程中表现出了复杂的生物活性，它不仅识别自身抗原，分泌细胞因子和炎症介质，还产生糖胺聚糖，向脂肪细胞转化。OF在眼眶组织免疫反应、炎症反应、结构重塑方面起了重要作用，对TAO发病机制和治疗方法的研究具有指导意义。很长一段时间以来都是以OF为TAO发病机制的研究重点，但是OF的胚胎学来源问题长期以来一直饱受争议。

2.2 纤维细胞 近年来，研究［10］发现 OF的异质性是由于其中一个亚型来源于骨髓祖细胞，又称纤维细胞（fibrocytes），纤维细胞来源于B细胞和单核细胞系，并在循环系统中以外周血单核细胞（peripheral blood mononuclear celle， PBMC）的形式存在［11］。 在正常情况下，PBMC中纤维细胞的比例只有0.5%，在炎症和纤维化过程中，来源于骨髓的纤维细胞组成PBMC中高达15%的白细胞，它可以浸润到受损伤部位的组织，参与炎症反应、创伤修复和组织重建，同时也参与肺和肾的纤维化疾病过程［12］。纤维细胞可以表达白细胞和成纤维细胞表面标志蛋白，因而具有不同的表型。纤维细胞合成胶原蛋白1（collagen 1，Col 1），表达 CD34 和趋化生长因子受体⁃4（CXCR4），CXCL12等趋化因子可以促使其在组织中聚集［13］。

有趣的是，在TAO患者的眼眶中可以找到这种细胞，但在健康人的眼眶组织中则找不到［10］。纤维细胞在形态学上和OF非常相似。TAO眶脂肪组织中含有 CD34＋TSHR＋CXCR4＋Col1＋的原位细胞，从这些组织中提取出来的OF则表达这些表面标志［10］。在TAO患者中，循环纤维细胞可以浸润到眼眶［10］。一旦浸润到眼眶，CD34＋纤维细胞转化为CD34＋OF，和眼眶原位的CD34－OF交叉对话，构成TAO眼眶内复杂的微环境。同时CD34＋OF可以转分化为肌成纤维（myofibroblasts）细胞和脂肪细胞（adipocytes），合成细胞外基质蛋白，产生细胞因子［14］，是造成 TAO特征性的眼眶组织重建的原因。同时在TAO眼眶中发现纤维细胞也解释了为什么有两种不同的表型OF存在［15］。越来越多的证据表明纤维细胞在TAO发病机制中起到重要的作用。

3 TSHR和IGF⁃1R在TAO中的作用

TAO是一种自身免疫性疾病，有两种主要的自身抗原在TAO发病中起到重要作用，即促甲状腺激素受体（thyroid stimulating hormone receptor， TSHR）和胰岛素生长因子受体⁃1（insulin⁃like growth factor⁃1 receptor， IGF⁃1R）［2］。 研究［16］表明这两种受体在结构和功能上具有密切的联系，经典文献采用免疫荧光共焦显微镜观察到它们在OF以及甲状腺细胞上形成了复合体。除了这种结构上的复合，这两种自身抗原在功能上也密切相关，形成交叉对话。IGF⁃1R介导的信号通路提高了TSH或TSHR激活抗体诱导的细胞增殖［17－18］。 用 IGF⁃1R 阻断抗体阻止 IGF⁃1R 信号通路时，可以减弱TSHR在OF中的下游信号通路［19］。让人惊讶的是，纤维细胞同时高表达TSHR和IGF⁃1R，其表达水平和甲状腺上皮细胞相近，并且TAO患者表达TSHR的纤维细胞数量占总的纤维细胞数比健康人高，纤维细胞表达TSHR的水平比OF高，无论这些OF是来源于TAO患者还是健康人的眼眶组织［9，20］。 另外，Fernando 等［21］提出 CD34＋纤维细胞可表达高水平的Tg及TSHR。这些纤维细胞还可以浸润GD患者的甲状腺，提示纤维细胞是联系TAO和GD的一个桥梁。当纤维细胞表面的TSHR与 TSH 或单克隆 TSI （M22） 结合时，IL⁃6、IL⁃8、RANTET、MCP⁃1、IL⁃1β 和 TNF⁃α 等细胞因子的合成明显增加［22－23］。 一系列重要的研 究［24－25］表明， 人IGF⁃1R 单克隆抗体⁃RV001（又名 teprotumumab）可以通过减轻AKT磷酸化减弱TSH/M22诱导的纤维细胞中IL⁃6、 IL⁃8 、TNF⁃α 的表达，从而减轻 TAO 的炎症反应，提示通过抑制IGF⁃1R单克隆抗体信号通路治疗TAO的可能性。

4 治疗手段的重大进展

最近的研究［26］表明基于上述发病机制的抗TSHR和IGF⁃1R是一个新的有效的治疗手段。该研究为在北美进行的一个多中心、双盲、随机、安慰剂对照的3a期临床实验，共纳入22个中心的88个活动期、中重度TAO患者，随机分配到安慰剂组和药物组。采用人单克隆抗体抗 IGF⁃1R（Teprotumuma）静脉冲击治疗，每3周一次，总疗程8次。具体用药方法为：初始剂量为10 mg/kg体重，其余7次采用的剂量为 20 mg/kg体重。治疗有效的标准是第24周临床活动评分的减少≥2分或者眼球突出度减少≥2 mm。69%（29/42）的患者接受了Teprotumuma治疗，与接受安慰剂组20%的患者相比（9/45），在24周治疗有效，差异有统计学意义（P＜0.001），治疗起效快。在第6周，Teprotumuma组43%的患者治疗有效，安慰剂组4%的患者治疗有效，两组相比，差异有统计学意义（P＜0.001）。两组的差异在接下来的随访时间里更加明显。Teprotumumab唯一的副作用是使伴有糖尿病的TAO患者血糖升高，但这一副作用可以通过药物进行控制。结果表明对于活动期的TAO患者，人单克隆抗体抗IGF⁃1R（Teprotumuma）显示出极好的临床效果。Teprotumuma明显减轻了眼球突出度，减少了临床活动评分，提高了患者的生活质量。

5 结语

抑制胰岛素生长因子⁃1受体（IGF⁃1R）是一个基于TAO发病机制的新的治疗方法。Teprotumuma这一新药物的问世使患者避免了复杂的眼眶减压手术，被美国FDA称为TAO治疗的重大突破，体现了基础研究到临床医学的成功转化。

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