| 关键字：眼病
摘要】 甲状腺相关性眼病为常见眼眶病，其患病率在成人眼眶病中居首位。研究表明，甲状腺相关眼病是一种与Graves病相关的自身免疫性疾病，其具体发病机制不清。最近的临床和基础研究使我们对该病有了进一步的认识，通过复习相关文献，我们从免疫、病理、遗传等方面的最新研究对甲状腺相关眼病发病机制，临床诊断及治疗新进展进行了综述，并对今后的研究方向进行了展望。
【关键词】 甲状腺相关性眼病;发病机制;临床诊断;治疗进展
Development of thyroidassociated ophthalmopathy’s study
RenYan Wang, Yong Zhong
Department of Ophthalmology, Peking Union Medical College, Peking Union Hospital, Beijing 100730, China
Abstract
Thyroidassociated ophthalmopathy(TAO) is an autoimmune disease, up to now the pathogenesis of which is not very clear. Lately we have known more about TAO by clinical and basic study. This article is to review the pathogenesis of TAO in defferent subjects, such as immunology, pathology and genetics. And to summarize the progress in clinical diagnosis and treatment, also to find new direction in future study.
KEYWORDS: thyroidassociated ophthalmopathy; pathogenesis; clinical diagnosis; treatment progression
Wang RY, Zhong Y. Development of thyroidassociated ophthalmopathys study. Int J Ophthalmol(Guoji Yanke Zazhi) 2009;9(7):13341337
0引言
甲状腺相关眼病(thyroidassociated ophthalmopathy,TAO)和Graves眼病，是最常见的眼眶疾病，影响到25%～50%的Graves病患者[1]，通常认为TAO是一种与甲状腺功能异常相关的器官特异性自身免疫性疾病。男女比例为1∶5.3[2]，临床症状和体征包括眼红、眼痛等刺激症状，由眼睑退缩和突眼引起的凝视症及眼睑水肿通常是比较轻微的。大约28%的患者病情较严重，会引起限制性斜视、复视，暴露性角膜炎和视神经病变等[3,4]。尽管基础和临床工作对该病都在积极的研究中，但目前仍然缺乏高效的治疗策略。
1 TAO发病机制的研究
1.1免疫学机制研究 目前认为TAO是由甲状腺上皮细胞、眼眶前脂肪细胞及成纤维细胞一起表达的共同抗原引发的以细胞免疫为主的位点特异性自身免疫疾病[5]。TAO中，循环活化的自身免疫性T淋巴细胞(CD4+)识别甲状腺、眶内组织及眼球外的自身抗原并与其受体相结合而被激活，从而产生各种黏附分子和细胞因子，并激活CD8+T淋巴细胞或B细胞，最终产生各种自身抗体。细胞因子刺激成纤维细胞增生和释放糖胺聚糖(glycosaminoglycans,GAGs)引起眼眶局部的炎症，GAG的亲水性导致球后组织及眼外肌的水肿、变性，表现出相应的临床症状。目前研究证明，至少3种辅助性T细胞参与了TAO：Th0，Th1和Th2。Th1细胞通过促进细胞毒性T细胞及巨噬细胞的活化与增殖，介导细胞毒效应，负责细胞免疫，可表达和分泌IL1b，IL2，IFNγ 和TNFα;Th2细胞辅助B细胞增殖，产生抗体，参与体液免疫应答，阻止Th1细胞反应介导的损伤，既是免疫效应细胞，又是免疫调节细胞，可表达和分泌IL4,IL5，IL10。最近研究发现，在活动期以Th1免疫反应为主，而静止期以Th2免疫反应为主[6]。紊乱的细胞因子作为细胞间的信号传递分子，通过多种途径导致TAO的发生或发展，包括：诱导Ⅱ型人类白细胞抗原(HLA1Ⅰ型抗原)、热休克蛋白72(HSP72)和细胞间黏附分子1(ICAM1)的表达，促进氧自由基的产生，促进前列腺素E2(PGE2)的生成，以及通过抗体依赖性细胞介导的细胞毒作用(ADCC)等促使TAO的发病，刺激成纤维细胞合成和分泌过多的葡萄糖胺聚糖(GAG)，并刺激成纤维细胞增生、分化为成熟的脂肪细胞，促使TAO的发展 [79]。眼眶成纤维细胞(orbital fibroblasts,OFs)增殖和GAG分泌是TAO患者眼眶组织肿胀，眼球前突的最直接原因之一，因此很多研究集中在IL1，IL2，IL6和TNFα，了解它们对OFs增殖和GAG分泌的作用。国内外学者均证实IL1α能诱导眼眶成纤维细胞表达ICAM1增殖和产生GAG[10]。Wong等[11]在实验中发现IL1β能诱导OFs产生大量的透明质酸(HA)，可能是导致TAO眶内GAG聚集的分子基础Chen等[12]研究提示IL1β可能通过细胞外信号调节激酶转导途径(ERK1/2)及P38丝裂原激活蛋白激酶(MAPK)信号通路诱导OFs IL6表达水平明显升高，增强了后期的体液免疫应答。Heufelder等[13]证实IL2能刺激TAO患者眼眶成纤维细胞增殖，且这一过程能被糖皮质激素抑制。Salvi等[14]于1996年报道活动性患者血清IL6和sIL6R浓度明显高于非活动者。此后，Wakelkamp等[15]都通过临床实验证实IL6及sIL浓度可能反应眼病活动性，能预测TAO患者对眼眶放射治疗的反应。Cao等[16]研究了CD40与CD154(CD40配体)结合后对OFs的作用(CD154是TNFα家族成员，CD40是TNFα受体超家族成员)，发现CD40能促进HA和前列腺素E(PGE2)的生成，其中HA的合成可达到对照组的5倍，但能部分被地塞米松所抑制，这也许可以解释为什么糖皮质激素对部分TAO有效。
1.2与TAO相关的自身抗原的研究
1.2.1促甲状腺激素受体(TSHR) Kriss等[17]率先提出在甲状腺和眼眶受累组织之间存在共同抗原，TSHR是目前一致肯定的致TAO的交叉抗原。Heufelder等[18]利用逆转录多聚酶链反应(RTPCR)研究发现TAO患者眶组织中存在TSHR转录子。Burch等[19]利用hTSHR特异性抗血清和Graves病患者的血清进行免疫杂交试验，证实了hTSHR或相关蛋白的免疫反应导致TAO发生这一假说。TAO患者的眶内前脂肪细胞分化为成熟的脂肪细胞后，其TSHR的表达量增加,说明TSHR对疾病发展起到一定作用[20]。之后有学者也证明，TAO患者TSHR的mRNA水平与行眶减压术患者离体脂肪细胞TSHR表达的量及TAO患者疾病活动度的评分成正比[21]。
1.2.2胰岛素样生长因子(IGF1)受体 1993年Weightman等[22]首先发现了IGF1结合位点对人眼眶成纤维细胞的高亲和性，之后研究者开始注意到胰岛素样生长因子1受体(IGF1r)和受体自身抗体和TAO的联系。最近的研究显示，Graves病患者的IgG对TAO眶成纤维细胞表达IL16和RANTES起到诱导作用，这些细胞因子在TAO患者的T细胞的趋化和活化上起到诱导作用，使得自身免疫反应可以持续进行;但IGF1和其受体特异性配体结合蛋白对这些细胞因子的诱导起抑制作用[23,24]，这表明IGF受体介导了TAO的发展，并且Graves病患者具有针对此受体的自身抗体。这些研究者同样指出Graves病的IgG促进了眶成纤维细胞透明质酸的合成，这些成纤维细胞比起正常人成纤维细胞具有更高水平的IGF1受体，因此认为IGF1是脂肪形成过程中的一个有力的刺激物，故可以推断TAO患者血清中针对IGF1r的抗体作用于成纤维细胞，使其或是分泌了更多的透明质酸或是向脂肪细胞分化。
1.2.3其他抗原 (1)G2S：一种新发现的眼肌细胞膜蛋白，表达于眼外肌、骨骼肌和甲状腺，可能参与最初的免疫识别。Kaspar等[25]采用酶联免疫吸附法测定TAO患者及正常对照者血清中的抗G2S抗体，前者检出率为89%，而后者仅为22%。(2)线粒体琥珀酸脱氢酶的黄素蛋白的亚基：采用纯化的琥珀酸脱氢酶作为抗原。在活动性TAO患者中的抗体检出率显著增高。(3)肌钙蛋白：是平滑肌肌浆网状组织和肝内质网的主要钙结合蛋白，可整合并储存钙离子。(4)Sarcalumenin：相对分子质量53000。是表达于眼外肌和骨骼肌而不表达于甲状腺的一种钙结合糖蛋白。(5)ID蛋白：克隆于甲状腺cDNA表达库，广泛表达于眼外肌、骨骼肌、甲状腺和其他组织 [7,26]。
1.3 TAO的遗传学及发病因素的研究
1.3.1遗传易感性 TAO各种各样的眼部临床表现表明该病基因之间复杂的相互作用、环境和内源性因素均对该病的发展和严重程度起到一定影响。目前，遗传因素在该病的发展中所起的作用尚不明确。基于一些小样本病例对照研究，几个易感基因位点已经提出，包括：人类白细胞抗原(HLA，6p21.3)，细胞毒性T淋巴细胞抗原4(CTLA4，2q33)，肿瘤坏死因子(TNF，6p21.3)，干扰素γ(IFNγ，12q14)，细胞间黏附分子1(ICAM1，19p13)和促甲状腺激素受体基因(TSHR，14q31)。不幸的是，由于缺乏TAO大量样本特征性的研究，这些结果可能存在假阴性或假阳性的结果，均需要更多的研究来重复其结果。因此，TAO的遗传易感性方面的研究有待今后进一步深入并广泛的进展[27]。
1.3.2环境因素 研究表明，吸烟者TAO的发病率增加1.3倍。突眼和复视的发病率分别增加2.6倍和3.1倍，吸烟还可造成患者对应用免疫抑制剂治疗与放射治疗的敏感性显著降低。其原因一方面是因为吸烟造成了眶组织局部的缺氧，并且释放了氧自由基;另外香烟中的尼古丁和焦油成分刺激成纤维细胞中HLADR的表达，并增加了亲水性氨基多糖的产生，从而放大了眼眶的免疫反应 [28,29] 。
1.4病理学机制研究 由于没有理想的动物模型，对TAO眼病患者局部病变组织的病理学研究有助于探讨其发病机制。
1.4.1 TAO的主要组织病理学改变 炎症反应，脂肪增生和糖胺聚糖沉积是TAO的主要病理过程。TAO活动期的病理表现为眼外肌肥大，眼眶组织的影像学及组织标本表明：TAO可使眼外肌增大2～8倍，肌纤维边界不清，眶脂肪水肿，细胞间隙增宽，肌细胞间的间质组织和脂肪结缔组织间有大量GAGs堆积，并有免疫细胞和炎性细胞浸润，浸润的细胞大多为淋巴细胞，以T淋巴细胞为主，少数是B淋巴细胞，也可见浆细胞、单核/巨噬细胞、肥大细胞或中性多核细胞浸润。静止期TAO的眼眶脂肪、眼外肌退变、纤维增生明显，部分纤维化。Pappa等[30]研究显示TAO早期炎性细胞浸润比晚期更明显。
1.4.2眼眶成纤维细胞(OF) OF作为靶细胞和效应细胞，被认为是影响眼外肌的肥厚和脂肪组织的扩张这两个过程的主要细胞。研究证实OF至少存在两个细胞亚群：眼外肌来源的成纤维细胞以CD90+细胞为主，眼眶脂肪或结缔组织来源的成纤维细胞以CD90细胞为主。CD90+细胞与眼外肌纤维化和GAG聚集有关，CD90细胞亚群具有脂肪细胞转化能力，经过细胞因子IL6和激活的促甲状腺激素受体(TSHR)适当的刺激，能够分化成成熟的脂肪细胞，与TAO患者眼眶脂肪细胞数量增加有关[31]。此外，OF可以表达多种免疫分子，如主要组织相容性复合体Ⅱ类( HLADR抗原)、细胞间黏附分子1(ICAM1)，也能分泌趋化因子和细胞因子，激活T细胞参与炎症反应。在疾病转入慢性阶段，OFs参与形成组织纤维化。
1.4.3眶脂肪细胞 TAO患者眼眶脂肪组织增多可以引起眼球突出,是引发TAO患者眼部症状的重要原因之一，主要发生在TAO的活动期。对这些病例进行眼眶CT扫描,可见大多数患者的眼外肌只是轻度肿大,眼外肌改变的程度与眼球突出度并不相称,在这些病例中眼眶脂肪增多是眼球突出的主要原因。对这些病例施行眼眶减压时常以眼眶脂肪减压为主,骨性眼眶减压为辅,取得了较好的效果[32] 。Nishida等[33]发现TAO患者眼眶中脂肪组织容积的增加(平均6.19cm3)明显高于眼外肌容积的增加(平均1.16cm3) ,眼眶总脂肪容积和前部眼眶脂肪容积与TAO突眼度的相关系数分别为0.70 和0.64, 差异均有统计学意义(P<0.05) 。因此, 他们认为眼眶脂肪组织的增加是TAO患者眼球前突的最直接原因之一。CT检查发现87%的TAO患者眼外肌肥大和(或)眼眶结缔组织、眼眶脂肪容积增加, 大多数患者兼有这两种表现,但其中部分患者以其中一项为主。据此, TAO可分为3种类型: (1)眼外肌明显肿大、眼眶脂肪容积正常; (2)眼外肌无明显肿大,眼眶脂肪容积明显增加; (3)眼外肌肿大,眼眶脂肪增加。脂肪组织的增加，不但可直接导致眼眶压增高、眼球突出、视力损害，而且脂肪组织本身作为一种新的内分泌器官，可分泌多种脂肪细胞因子、生长因子及蛋白分子等，其中部分因子和蛋白分子参与了TAO的发生和发展[34]。最近对脂肪细胞的研究不断有新进展，2000年Crisp等[35]在TAO患者的眼眶脂肪结缔组织中成功培养、诱导、分化出前脂肪细胞。脂肪细胞的分化由几个转录因子协同调节，其中最主要的是CCAAT增强子结合蛋白(CCAAT/enhancer binding protein,C/EBP)家族和核受体过氧化物酶体增生物活化受体(peroxisome proliferators activated receptor,PPAR)γ蛋白家族的转录调控因子。PPARγ和C/EBPα共同诱导一系列脂肪细胞特异表达，从而使细胞得以最终分化。转基因实验表明PPARγ和C/EBPα可以把非脂肪系细胞诱导成为脂肪细胞。缺失PPARγ蛋白的前脂肪细胞不能再向脂肪细胞分化。Starkey等[36]报道PPARγ激动剂罗格列酮对眶内成纤维细胞脂肪化起重要作用，而PPARγ拮抗剂GW9662则可抑制脂肪细胞的形成，这可能为TAO的治疗提供新的靶点。其他一些调控脂肪细胞的分化的因子，如瘦素、脂联素等，在前脂肪细胞转化为脂肪细胞中也起到一定作用。
2临床诊断进展
2.1影像学 具有明显眼症的TAO诊断并不困难，但部分患者临床表现欠典型，影像学是TAO诊断和鉴别诊断的主要方法。除了应用传统超声检查能显示眼外肌的厚度，视网膜血管彩色多普勒检查可提供视网膜中央动静脉及后睫状动静脉的血流速度和阻力指数，能更早提示视神经损害的可能性及损害程度，有时可以作为早期TAO的诊断指标[37]。CT：水平扫描可发现肌腹梭形肥大，冠状扫描可显示肌肉的厚度，尤其可较好地显示下直肌的形态，而水平扫描，下直肌呈现一肿块影，易误诊为眶尖部肿瘤。MRI：在TAO早期显示眼外肌水肿、变性、肥大，晚期显示出眼外肌的纤维化和脂肪变性。通过T2驰豫时间可显示纤维化的程度，并提示球后软组织和泪腺的病理改变。MRI特别还能观察到提上睑肌的变化。对可疑的TAO视神经病变MRI具有重要的的诊断作用。
2.2 TAO活动性的评估 TAO活动性的评估：(1)眼红、眼痛、眼突、水肿、眼外肌运动障碍等为TAO活动期主要症状与体征。MRI的T2驰豫时间，可以作为活动期和静止期的判断依据。(2)血或尿中GAG的水平，促甲状腺激素受体抗体(TRAb)的水平均能在一定程度上反应TAO的活动性。TRAb在Graves病及TAO中，阳性率为70%～80%，长期阳性者有复发的可能。TRAb升高，对新诊断的甲状腺功能异常病人预示将要发生眼病[38]。(3)疾病活动性评分标准：Mourits等根据活动期的临床表现(眼痛、眼红、水肿和眼球功能损害等)，拟订了临床活动性评分标准(clinical activity score,CAS)：疼痛，眼球或球后的压迫感;企图上、下、侧方注视时的疼痛;眼睑发红;结膜弥漫发红;球结膜水肿;泪阜肿胀;眼睑水肿;最近1～3mo眼球突出增加≥2mm;最近1～3mo视力下降;最近1～3mo眼球运动减弱≥5°。每项临床表现为1分，临床活动性分值为各项临床表现积分之和。若积分越高，则活动性越强。研究表明高CAS值往往预示良好的治疗效果，而CAS值低并不能说明治疗无效。有学者提出，该评估对TAO活动性预测的特异性达到86%。
3 TAO的治疗进展
对于TAO,目前有全身激素治疗，放射治疗，手术治疗，免疫抑制剂等多种治疗方法，在决定采用何种治疗方式时，应充分考虑患者病情的程度及活动性,以达最佳治疗效果。对于轻度患者多采用对症治疗，如人工泪液等角膜保护剂、避免环境因素刺激、戴太阳镜等。此外，吸烟者应戒烟，对于中重度患者则应采取进一步措施。
3.1糖皮质激素的治疗 糖皮质激素可以通过抗炎和免疫调节作用来治疗TAO，疗效快、确切，Rajendram等报道，其疗效为63%～77%。由于激素具有较多的副作用，使其疗程往往局限于3～5mo。停药后疾病复发是很常见的。处于炎症活动期的严重TAO患者主要通过口服或静脉两种途径大剂量冲击治疗。Marcocci在对严重TAO的治疗观察了静脉和口服用药的疗效及并发症,研究显示静脉用药组视神经病变改善更加明显,尽管累积用药量较少,口服组发生较多的并发症[39]。这说明静脉用药能取得更好的临床效果，同时并发症较少。
3.2眶周放射治疗 眶周放射治疗用于那些对激素治疗无效、部分有效或停药复发者。因其单独用于TAO治疗效果不如激素，所以常与激素全身治疗联合应用。放射治疗初期可能有一过性水肿加重，同时使用糖皮质激素可以减轻放射治疗引起的暂时性组织水肿,降低此并发症的发生率;同时放射治疗效果可维持较长时间，可以降低激素的用量导致疾病复发的危险，所以二者联合使用比单独使用更为安全有效。
3.3免疫抑制剂的应用 有学者报道环孢素A治疗效果远远不如糖皮质激素。但是，高剂量糖皮质激素不能取得良好效果时，可以尝试环孢素A与糖皮质激素的联合治疗。一些新的免疫抑制剂的应用也在临床观察中：依那西普(etanercept)，在细胞外有TNFα的结合位点，它可以降低TNFα的生物活性，是一类炎症细胞因子。但其副作用包括感染、恶性肿瘤，以及可能引发更多的自身免疫性疾病[40]。利妥昔单抗(rituximab)是一种单克隆抗体,它与B淋巴细胞表面抗原CD20相结合，减弱TAO患者B细胞在炎症反应中的作用。可能会产生的不良反应包括：输液反应、血清病、增加感染的几率[41]。雷帕霉素(rapamycin)是大环内酯类抗生素中的一类，可抑制细胞因子和生长因子介导的成纤维细胞和免疫细胞的增殖。可能产生的不良反应包括骨髓抑制(最常见的为血小板减少症)与高脂血症[42]。
3.4手术治疗 TAO的手术治疗可以缓解急性期由于眶压过高导致的急性视神经病变，或到疾病的慢性期，由于肌肉纤维化导致的斜视和高眼压症。选择时机及时手术，可改善和恢复眼球运动、复视和视功能。虽然人们从多方面已对TAO有了认识，不论在其发病机制、炎症活动度的评估、和新的免疫治疗方法人们有了新的突破，并且在传统的治疗方法上也有进一步的研究。但仍有大量的工作需要我们去做，以便了解并明确TAO疾病的危险因子、遗传因素所起的作用，病变的启动部位、触发因素，并寻找到有效且临床可行的治疗方法。
作者：王韧琰，钟 勇 作者单位：(100730)中国北京市，北京协和医学院 北京协和医院眼科) |
