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甲状腺相关眼病患者泪液细胞因子水平的检测

2014-01-23妍,刘

中国实验诊断学 2014年4期
关键词:泪腺眼表活动期

程 妍,刘 煜

(吉林大学白求恩第二医院,内分泌科,吉林 长春130041)

甲状腺相关眼病(TAO)居成年人眼眶病发病率的首位,常见于女性,男女患病率为1:5,常见发病年龄为30-50岁。TAO的发病与遗传易感性及某些环境因素如吸烟相关,还可能与甲状腺组织及球后组织存在共同的靶抗原引起自身免疫反应相关。异常细胞因子的表达在许多疾病包括自身免疫性甲状腺疾病的发病机制中起重要作用。TAO患者眼外肌间质和球后结缔组织中有淋巴细胞浸润,这些细胞产生多种细胞因子,刺激眶内成纤维细胞增殖并合成大量黏多糖,导致球后结缔组织和眼外肌水肿,从而引起甲状腺相关眼病的临床表现,包括眼球突出、上睑挛缩、复视、斜视、视神经受损等。TAO患者眼部临床表现与甲状腺功能状态不完全平行,TAO患者甲状腺功能亢进、甲状腺功能减退及甲状腺功能正常的比率分别为77%,3%和20%。TAO在Graves病发病前、发病同时及发病后发生的比率分别为23%,39%和37%。根据疾病活动性,TAO可分为静止期和

活动期,TAO疾病活动分期对选择患者的治疗方案有重要意义。目前主要依据患者症状、体征及影像学检查结果对TAO活动性进行评价,但患者自身及临床医生的工作经验等主观因素常对检查结果造成影响。因此,寻找评价TAO活动性的客观性依据十分重要。

1 泪腺与甲状腺自身免疫

泪腺为免疫系统组织成分之一,主要负责眼表面的免疫功能。泪腺通过分泌泪液释放免疫活性物质,对眼表产生保护作用。TAO患者泪液分泌功能可能产生变化,产生无泪或少泪,这与眼局部免疫反应所导致的眼表损伤相关。大量对TAO患者泪液分泌量及泪液相关成分的研究表明,泪液及泪腺可能直接参与TAO眼部损伤。细胞间黏附分子-1(Intercellular Adhesion Molecule 1,ICAM-1)和人白细胞DR抗原(Human leukocyte antigen-DR,HLA-DR)可同时表达于TAO患者泪腺上皮细胞,而正常人泪腺上皮细胞则不存在此表达。TAO患者泪腺上皮细胞、树突状细胞及成纤维细胞在细胞因子的刺激下表达ICAM-1和HLA-DR,即同时具备了加工、递呈抗原的能力。自身抗原通过ICAM-1和HLA-DR加工、处理后递呈至淋巴细胞,启动免疫反应,从而在眼局部释放免疫活性物质,对眼表造成损伤。因此,在TAO的发病中,泪腺上皮细胞可能成为免疫攻击的靶细胞。

Ecksteinn[4]等通过免疫组化方法对正常人泪腺组织检测发现泪腺腺泡细胞表面表达促甲状腺素受体(thyotropin receptor,TSH-R),而TSH-R是导致甲状腺和眼眶组织发病的重要交叉抗原。识别该抗原的自身反应性T细胞经抗原识别后激活,分泌多种细胞因子,异位表达MHC-Ⅱ类分子,引起眼眶的炎症反应;此外,部分炎症因子作用于眼眶成纤维细胞使其增殖,大量透明质酸被分泌,导致眼外肌水肿、变性,出现相应临床症状。TAO眼表损伤与泪腺腺泡细胞TSH-R呈阳性相关。TAO的影像学检查提示在一些病例中存在泪腺组织增大。TAO病理学改变是淋巴细胞多灶性浸润和脂肪组织的明显增生,泪腺组织被增生的脂肪组织分隔成小巢。电镜及显微镜下检查显示眼外肌纤维和眶周脂肪组织之间存在大量T淋巴细胞、肥大细胞等。免疫组化方法证明结缔组织中存在肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)等细胞因子,同时伴有T细胞浸润。因此,研究者提出假说,泪腺腺泡细胞可能参与TAO的发病,导致其分泌物泪液的组成可能存在变化。目前国内外此类研究较少,甲状腺相关眼病患者泪液细胞因子表达情况尚不明确。对TAO患者泪液细胞因子谱的研究有助于进一步从非创伤角度探讨泪腺在甲状腺相关眼病发病中的作用,对不同活动分期TAO细胞因子浓度的比较,有助于寻求活动分期的可能指标,为临床治疗提供可靠依据。

2 TAO患者血中细胞因子水平的变化

TAO患者体内存在多种细胞因子的失衡与异常表达,提示细胞因子在TAO的发生发展中起重要作用。国内外多项研究都证实TAO患者外周血中存在细胞因子的异常。Salvi[5]等发现未治疗的活动期TAO患者血清中的白介素-6(Interleukin-6,IL-6)和可溶性白介素-6受体(soluble interleukin-6 receptor,sIL-6R)浓度明显比非活动期TAO和正常对照组高。Wakelkamp[6]等在62例TAO患者的血清中检测发现白介素受体-1拮抗剂(Interleukin-1 receptor antagonist,IL-1Ra),白介素-6等7种Th1和Th2型细胞因子浓度均比正常对照组升高。Siddiqi[7]等发现TAO患者外周血中白介素-2(Interleukin-2,IL-2)、可溶性白介素-2受体(soluble interleukin-2 receptor,sIL-2R)水平异常。唐莉[8]等检测35例TAO急性期患者组及15例TAO慢性缓解期患者组外周血IL-2,IL-6,sIL-2R,sIL-6R及TNF,并将急性期患者行米歇尔方案(口服及静脉联合应用激素)治疗前与治疗后组外周血细胞因子的浓度进行对比,结果显示:治疗前后上述细胞因子浓度发生过改变,且发现sIL-2R,IL-6及TNF间呈正相关,提示细胞因子间存在非常复杂的相互调节作用,协同参与了TAO的发生和发展,多数细胞因子浓度与病程和治疗密切相关。

2.1 TAO患者甲状腺中细胞因子水平的变化

此前研究者采用Northern印记、狭缝印记杂交、原位杂交及逆转录PCR等方法确定了多种Th1和Th2型细胞因子mRNA在Graves病患者甲状腺组织的表达。一些研究者采用定量方法证实在桥本甲状腺炎患者以Th1型细胞因子表达为主,而在Graves病患者则以Th2型细胞因子表达为主。需要强调的是,因大部分研究样本量较小,所以各细胞因子的表达难以达成一致的结果。此外,TAO患者手术治疗前需服用抗甲状腺药物或碘制剂等使甲状腺功能稳定,其细胞因子的检测结果可能发生改变;且手术治疗者为非典型TAO患者,因此可能不能反映大部分患者甲状腺组织细胞因子水平;另外,mRNA的表达与蛋白表达不完全平行,因此单独的基因分析可能引起检测结果的误差。此外,采用免疫组化方法确定不同细胞因子其来源不同:IFN-γ和IL-10为浸润性淋巴细胞所分泌,IL-1为内皮细胞所分泌,而IL-1,IL-6,IL-18和TNF-α为甲状腺滤泡细胞所分泌。目前的研究缺陷在于不能确定在疾病早期甲状腺内的细胞因子图谱,因此难以确定各细胞因子在自身免疫性甲状腺疾病及TAO发病机制中的作用。

2.2 TAO患者泪液中细胞因子水平的变化

泪液可润滑眼表,并将正常代谢所需物质提供给眼表上皮细胞,使眼表组织能够维持正常功能。正常人泪液中含有多种细胞因子,各细胞因子浓度维持稳态从而调节细胞功能,在某些因素如甲状腺自身抗原的刺激下,相应细胞因子如IL-6、IL-8等浓度发生改变,导致透明质酸合成酶及前列腺素H合成酶表达,引起透明质酸的表达及炎症反应,产生眼眶组织肿胀等表现。TAO患者泪液中某些细胞因子浓度会发生改变,可能与上述机制相关,还可能与泪腺炎症损伤、泪膜蒸发加速及眼局部渗透压增高有关。

目前研究泪液中细胞因子水平变化在国内外均较少。谢敏等人通过采集TAO患者及健康对照组的泪液,采用液相芯片技术分析不同活动分期TAO患者泪液中IL-6、IL-10、TNF-α、IFN- γ、IL-17、IL-8、和IP-10的水平,并随访观察球后放射治疗前后各细胞因子水平的变化,研究发现,TAO患者泪液细胞因子表达水平发生变化。与正常人比较,TAO患者泪液中IL-6、IL-10、和IP-10浓度显著升高;不同活动分期TAO泪液细胞因子表达具有差异性,活动期TAO泪液IL-6、IL-10、IL-8和IP-10浓度显著高于稳定期TAO,并与眼病活动性评分CAS呈正相关。Danping Huang[11]等采用多重磁珠法对21例TAO患者和10例健康对照泪液中的7种细胞因子及1种趋化因子进行检测,结果表明,IL-1β,IL-6,IL-8在活动期TAO组显著高于非活动期TAO组及健康对照组。TNF-α在活动期及非活动期TAO组均显著高于健康对照组。IL-17和IL-2分别在活动期和非活动期TAO组显著升高。泪液中IL-1,IL-6,IL-8水平与CAS评分显著相关,而其他细胞因子水平与TAO临床表现无明显相关性。上述研究表明,泪液中某些细胞因子表达水平在一定程度上可作为TAO活动分期的评判指标。然而,由于样本量小、泪液采集困难、细胞因子多样化等原因,目前仍不能确定TAO特异性变化的细胞因子。

总结

细胞因子在TAO的发病、发展中起重要作用。其机制可能为泪腺细胞表面表达的交叉反应抗原TSHR与自身抗体TRAb结合,募集淋巴细胞至泪腺,激活的淋巴细胞进一步合成并释放炎性细胞因子,随泪液分泌至眼表,导致眼表泪液细胞因子浓度升高,继而引起眼表的炎症反应,但具体机制仍需进一步研究证实。

甲状腺相关眼病临床表现各异,且治疗方案的选择与疾病活动分期相关。在此前的临床治疗中发现,TAO患者血中TRAb水平与疾病活动分期并不完全一致,且患者全身情况的变化与眼局部情况的变化并不呈正相关,因此,寻找反应TAO患者眼局部免疫反应的指标对TAO眼局部治疗方案的选择及治疗效果的评价有很重要的意义。

综上,泪液细胞因子水平的检测可能成为反映甲状腺相关眼病患者眼局部免疫反应的指标,成为局部及全身免疫治疗的有效靶点,且其对于疾病活动期的反映有助于临床用药的选择。另外,泪液的检测为无创性检查手段,可以减轻患者有创检查的痛苦,可能成为新的甲状腺相关眼病检测手段。

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