慢性移植物抗宿主病干眼相关生物标志物

王春苗 综述 张琪 审校

重庆医科大学附属第一医院眼科 眼科学重庆市市级重点实验室 重庆市眼科研究所，重庆 400016

异基因造血干细胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation，allo-HSCT)是目前治疗血液系统恶性及非恶性疾病的常见治疗方法。慢性移植物抗宿主病(chronic graft-versus-host disease，cGVHD)是allo-HSCT术后常见的晚期并发症。cGVHD干眼在移植术后发病率约为40%～60%，主要症状有眼干、眼红、眼痛、异物感、溢泪等，随着病情进展，可能会导致角膜穿孔甚至盲。随着allo-HSCT技术的不断成熟及移植人数逐渐增多、术后患者生存时间延长，cGVHD干眼的发生率也不断升高，严重者可迅速进展并致盲，但目前对其发病机制、诊断及治疗方面的研究尚不完善。对于该病的生物学标志物筛选具有重要意义，本文主要从泪腺、角结膜、睑板腺、泪液及全身相关cGVHD干眼的生物标志物研究进展做一综述，以期为其早期诊断及早期治疗从而减缓疾病进展提供理论依据。

1 泪腺中相关生物标志物

泪腺位于眼眶外上方的泪腺窝内，是由腺小叶合并而成的葡萄状浆液腺，主要分泌泪液中的水液样成分。Sale等于1981年根据患有cGVHD患者尸体泪腺病理检测结果推测患者泪腺的组织病理改变可能不是源于放射治疗、化学治疗或感染的影响，而是由一种慢性免疫炎症反应引起。泪腺病理改变主要表现为间质明显纤维化，成纤维细胞数量增多及免疫细胞浸润。

1.1 与纤维化相关的生物标志物

Ogawa等对5例cGVHD患者泪腺进行活检发现，泪腺导管周围大量CD4成纤维细胞集聚，免疫细胞在导管周围集聚，主要是T淋巴细胞，而腺泡周围几乎无免疫细胞集聚，且腺泡区域成纤维细胞数量较少，组织纤维化程度较轻。由于该研究样本量少，且对照组为干燥综合征患者，未来需要大样本量、更加深入的研究来验证该实验结果。Ogawa等研究还发现，泪腺间质中的成纤维细胞呈嵌合状态，且近一半成纤维细胞来自于供体。Yamane等研究发现，体外培养的cGVHD模型小鼠的泪腺成纤维细胞呈纺锤形且相对较小，而正常小鼠成纤维细胞呈多形性，形态较大；同时cGVHD模型小鼠泪腺成纤维细胞高表达热休克蛋白(heat shock protein，HSP)47及主要组织相容性复合体Ⅱ类分子。上述研究均发现泪腺肌成纤维细胞低表达α-平滑肌肌动蛋白(smooth muscle actin，SMA)，推测病理性泪腺成纤维细胞来源于骨髓，且不能转化为肌成纤维细胞，并推测α-SMA低表达是cGVHD患者特有的特征。Yaguchi等通过动物实验发现泪腺组织中导管和血管内皮可表达血管紧张素Ⅱ1型受体(angiotensin Ⅱ type 1 receptor，AT1R)和血管紧张素Ⅱ2型受体(angiotensin Ⅱ type 2 receptor，AT2R)，间质成纤维细胞可表达血管紧张素Ⅱ、AT1R和AT2R，给予AT1R拮抗剂可降低成纤维细胞数量，推测肾素-血管紧张素系统可能参与cGVHD患者干眼的发生，AT1R可能成为cGVHD治疗干预的靶点。成纤维细胞与纤维化密切相关，研究证实泪腺成纤维细胞特别是CD34成纤维细胞和HSP47阳性成纤维细胞增多是cGVHD干眼患者泪腺中具有特征性的改变。

1.2 与衰老相关的氧化应激标志物

cGVHD干眼患者泪腺各组成细胞在炎性因子的不断刺激下，其表达的氧化应激标志物会发生改变。Kawai等通过动物模型研究发现，cGVHD干眼小鼠泪腺与老年小鼠泪腺从组织病理学到生物分子学方面都具有极大相似性，如大量的氧化损伤产物沉积在泪腺组织导管周围，而非腺泡细胞周围，泪腺组织导管周围浸润的细胞中线粒体发生肿胀及线粒体嵴减少，活性氧簇激活，炎性小体活化，产生白细胞介素(interleukin，IL)1、IL-18等导致炎症和衰老的炎性因子，同时还在腺泡细胞中发现被视为衰老标志物的脂褐素沉积。有研究结果显示，HSCT对造血干细胞长期复制的压力可能会加速衰老过程，导致端粒加速缩短。血管内皮细胞是HSCT后供体细胞或细胞毒性T细胞首先遇到的受体细胞。有研究报道，cGVHD干眼患者泪腺血管中有多层基底层改变，这可能是血管内皮反复损伤与修复的结果。cGVHD干眼模型鼠泪腺中血管内皮细胞的衰老标志物如P16、P38等呈阳性表达。上述各项研究结果表明，cGVHD干眼早期泪腺即呈现出衰老的病理及生理表现。cGVHD干眼的发生和发展与氧化应激导致的衰老相关，具体发病机制尚不清楚，上述生物标志物可能对该病的诊断及针对性治疗具有重要意义。

1.3 与自噬相关的自我降解生物标志物

自噬广泛存在于真核细胞内，是细胞在应对营养不足、生长因子缺乏或缺氧等状态的一种细胞内降解状态，将异常蛋白及细胞器运送到溶酶体内降解。VAMP8属于SNARE蛋白家族，通过调控自噬过程中自噬体与溶酶体的结合来促进自噬完成。Fukui等认为，在cGVHD发生早期，慢性炎症刺激泪腺VAMP8表达减少，影响泪液分泌泡的形成，导致干眼的发生。Treg细胞在外周耐受和免疫稳态的维持中起着重要调控作用。Le Texier等通过多种自噬小鼠模型发现Treg细胞通过抑制mTORC1和c-Myc途径维持cGVHD患者细胞内稳态。同时，在基因水平上，Hubbard-Lucey等认为树突状细胞(dendritic cell，DCs)中的自噬基因

Atg16L1

表达缺乏可能导致溶酶体异常和泛素编辑酶表达降低，加速GVHD的恶化，为药物的靶向治疗提供了新的方向。

2 角结膜及睑板腺中相关生物标志物

结膜上皮层的结膜杯状细胞为单细胞粘液腺，可分泌黏蛋白，在维持眼表健康中起着重要作用。Jabs等发现cGVHD患者可从较轻的结膜充血、角膜上皮脱落进展到假膜性结膜炎。Tatematsu等研究发现，cGVHD干眼患者眼表杯状细胞减少，上皮化生严重，在结膜的基底面有大量的CD8T淋巴细胞浸润，结膜上皮细胞微绒毛减少，这些都可能是导致cGVHD干眼的危险因素。Kusne等认为结膜瘢痕形成可指导评估干眼的严重程度。Eberwein等认为人类白细胞抗原-DR在上皮细胞的强阳性表达可能对allo-HSCT后一般排斥反应有一定的预测价值，但对cGVHD眼部表现的预测价值尚有限；相反，利用结膜印记细胞学检测CD8淋巴细胞对cGVHD眼部临床表现的预测有很大价值，这与Tatematsu等的研究结果相符。

角膜基质层神经纤维、DCs、免疫细胞在cGVHD干眼患者中有显著变化。Inagaki等研究发现角膜基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)9的表达增加和CD68巨噬细胞在角膜基质中集聚可能与cGVHD干眼患者角膜损伤、变性、溃疡甚至穿孔有关。He等通过活体共聚焦显微镜检查发现cGVHD干眼患者角膜增生明显，神经排列紊乱且分支较多，同时浅基质层炎症细胞浸润增多。睑板腺是位于上下眼睑的皮脂腺，主要分泌泪液成分的脂质层，对维持眼表健康起着重要作用。研究报道睑板腺缺失是cGVHD患者干眼的重要因素。Ban等通过活体共聚焦显微镜观察睑板腺的形态，发现cGVHD干眼患者睑板腺大量萎缩及纤维化，这可能是cGVHD患者干眼进展的重要影响因素。然而，也有研究发现cGVHD干眼患者中双眼严重程度存在不对称现象，且睑板腺缺失程度与结膜瘢痕化程度之间未见明显相关性。总体来说，cGVHD干眼患者角结膜及睑板腺中的细胞、人白细胞抗原、角膜基质层神经纤维等的变化对干眼的诊断均有重要作用。

3 泪液中相关生物标志物

cGVHD干眼患者均表现为泪液减少，眼表微环境受到破坏，从而影响患者视力、降低患者生活质量。泪液检测是一种简单安全的检查方法，对cGVHD干眼患者泪液的研究有助于了解该病的发病机制并对其早期诊断和治疗有很好的指导价值。泪液的质/量异常、泪膜稳定性改变、泪液渗透压(tear film osmolarity，TFO)改变以及炎症反应都可导致患者出现干眼症状。

Lam等研究发现干眼患者泪液中细胞因子及趋化因子均发生明显改变，并能反映疾病的严重程度。有研究显示泪液中表皮生长因子和IP-10/CXCL10升高对干眼患者眼表具有保护作用，而IL-8/CXCL8和IL-1Ra表达水平升高被认为是cGVHD干眼发生的危险因素。Cocho等通过临床研究发现，HSCT术前患者泪液中fractalkine、IL-1Ra和IL-6等的水平也可预测cGVHD干眼的发生，为其预防及治疗提供了潜在生物标志物。Riemens等通过对allo-HSCT后的干眼患者及非干眼患者的泪液进行对比，发现IL-6和γ干扰素(interferon-γ，IFN-γ)在cGVHD干眼患者的泪液中表达升高，其中IFN-γ在疾病早期阶段升高，IL-6表达水平在病程后期明显升高，提示cGVHD干眼发病可能与IFN-γ、IL-6或相关细胞通路有关。Nair等发现cGVHD干眼患者泪液中IFN-γ、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12AP70、IL-17A、MMP-9及血管内皮生长因子等均升高。

Ban等发现HSCT术后患者眼表泪膜脂质层的改变与干眼的发生有关。Kurpińska等也发现儿童HSCT术后泪膜脂质层厚度的降低与干眼的发生及其严重程度显著相关。脂质层是泪液的重要组成部分，其对泪膜的稳定性至关重要，早期监测泪膜脂质层厚度为预防及治疗干眼提供了重要依据。

TFO的变化也可预测患者干眼的严重程度。TFO是指泪液中的晶体渗透压，其大小主要取决于泪液中钠离子的多少。TFO的改变不仅会影响眼表各种细胞的形态及功能，还可能会诱发炎症反应，引起干眼的发生和发展。Berchicci等发现cGVHD干眼患者TFO较正常人升高。对于HSCT术后干眼患者TFO的诊断阈值暂无公认标准。Berchicci等认为TFO值大于310 mOsm/L是区分正常眼和cGVHD干眼的阈值。Tomlinson等认为早期干眼患者TFO值大于308 mOsm/L，中重度干眼患者TFO值大于316 mOsm/L。Schargus等认为TFO值大于312 mOsm/L可作为诊断cGVHD干眼的特征性指标，其敏感性为91%，特异性为82%。也有研究显示，cGVHD干眼患者的TFO范围为304～323 mOsm/L，差异主要与测量的方法、时间、工具、操作者等因素有关。

4 全身外周血相关生物标志物

作为一种由全身免疫功能紊乱引起的自身免疫性疾病，cGVHD干眼症状与全身免疫状态密切相关，全身免疫稳态的改变对干眼的发生产生重要的影响。

4.1 与固有免疫相关的生物标志物

固有免疫系统由物理屏障、生化屏障、固有免疫细胞和分子组成。自身免疫反应与固有免疫的过度激活密切相关。大量研究显示，cGVHD患者外周血中DCs、自然杀伤细胞、单核细胞数量增加。同时，有研究显示cGVHD患者血液中Toll样受体(Toll-like receptor，TLR)4、TLR2介导的核因子κB信号传导途径参与了cGVHD干眼的发生，其可能预测cGVHD干眼的发生和进展。

4.2 与适应性免疫相关的生物标志物

适应性免疫在cGVHD的发病机制中起着决定性作用。研究发现供体T细胞的减少、患者血清中CD45ROCD4CD8T细胞比例改变等均能提示cGVHD的发生。同时，与B淋巴细胞相关的信号通路的激活与cGVHD的发病密切相关。然而，目前对cGVHD干眼患者外周血的适应性免疫相关生物标志物研究极少，全身cGVHD的生物标志物为cGVHD干眼患者的研究提供了方向。

随着allo-HSCT技术的日益成熟，cGVHD干眼已经成为影响患者生存时间及生存质量的重要因素，cGVHD干眼生物标志物的发现将有助于其早期预防、早期诊断、早期治疗，并可能通过干眼的严重程度预测全身各器官系统cGVHD的发生。

利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突