作者:佚名 来源:本站原创 点击数: 更新时间:2008年07月02日【字体：大 中 小】
角膜移植在各种器官和组织移植中成功率最高，然而移植术后的免疫排斥反应仍然是导致移植手术失败的主要原因，尤其是二次移植或多次移植、植床新生血管化、粘连性角膜白斑、角膜化学烧伤、年幼患者、眼前节手术联合玻璃体切除术、单纯疱疹病毒感染。等角膜移植排斥反应的高危患者，其术后免疫排斥反应发生早且重，很多患者重复多次穿透性角膜移植手术也不能获得长期有用视力。这种高危角膜移植术后的排斥率高达60％～65％，减少或防治角膜移植术后的免疫排斥反应是提高手术成功率的关键。近年有关角膜组织的免疫特性、排斥反应发生机制及其防治药物的研究取得了较大发展，现作简单综述如下。
一、角膜组织的免疫赦免特性
与其他系统的器官移植比较，角膜移植不易发生免疫排斥反应，这种低易感性称为角膜组织的免疫赦免特性。
(一)角膜免疫赦免特性形成的原因
1．前房相关性免疫偏离(ACAID)：角膜植片构成前房的前表面，角膜植片的内皮细胞可释放于前房，进而引发供体特异性ACAID，抑制抗原特异性T细胞诱导的迟发型超敏反应，有效地延长植片的存活时间。实验证实针对高危角膜移植受体，如果预先诱导针对移植抗原的ACAID，则可延长移植物的存活时间。
2．血一房水屏障：完整的血一房水屏障可以限制血源性免疫效应细胞和分子的进入。与其他部位的血管相比，正常生理状态下的眼部微血管可显著阻止抗体、补体、凝集因子和T细胞、B细胞、NK细胞等进入眼内组织。
3．角膜缺乏血管、淋巴组织：正常角膜组织缺乏血管和淋巴管，可有效减少有血管区的白细胞进入角膜，并降低局部淋巴结的致敏几率。Inoue等j回顾性研究了接受角膜移植手术271眼，发现角膜新生血管的出现与植片的存活、手术的成败明显相关，且新生血管遍布的象限越广，危险系数越高。
4．角膜中央区不含成熟抗原提呈细胞：Langer—hans细胞(LC)作为抗原提呈细胞，在正常角膜中主要分布于周边及角巩膜缘的上皮层，而中央区缺乏该细胞。如果预先用紫外线照射植片或高压氧处理，则大大减少供体植片的LC含量，经上述处理的植片术后存活率较高。受体植床LC对术后排斥反应的发生同样起着重要作用，动物实验表明，阻止术后角膜植床LC向植片中心迁移，可降低术后排斥反应的发生’。
5．房水中的免疫调节分子：房水中包含多种细胞因子，如转化生长因子一8(transforminggrowthfactor一8，TGF一8)、a一黑色素细胞刺激激素、血管活性肠肽、降钙素基因相关多肽等，它们可直接或间接抑制抗原刺激性T细胞的增生。其中，TGF一8所起的作用最为重要，它可以抑制抗原特异性T细胞诱导的迟发型超敏反应。另外，房水中缺乏氢化可的松结合球蛋白，故房水中游离的氢化可的松浓度相对较高，这可能也是维持免疫赦免的因素之一。
6．眼前节Fas配基表达：角膜上皮细胞和内皮细胞均可表达免疫调节分子Fas分子的配体(FasL)，FasL的广泛表达对于维持眼组织的免疫赦免和角膜移植植片的存活具有重要意义。该分子可诱导携带Fas的细胞发生凋亡，炎症细胞在其细胞膜上均有Fas分子的表达。因此，可以实施基因治疗措施使移植组织过度表达FasL，阻止排斥反应发生。’角膜免疫赦免状态的维持是一个多因素共同参与的过程，各个因素之间存在着密切的联系。
(二)角膜移植排斥反应的发生机制角膜移植免疫排斥反应的发生一般包括宿主对异体组织抗原的致敏和宿主对异体组织抗原的反应两方面。
免疫致敏的过程包括抗原呈递、T细胞活化和淋巴因子的释放。供体表达的抗原包括MHC—I和MHC一1类抗原。这些供体来源的抗原可被受体的抗原呈递细胞处理，进一步呈递给受体的免疫系统。受体的CD8T细胞识别供体细胞表面的MHC—I类抗原，受体的CD4T细胞识别MHC．11类抗原"。
免疫识别是一个复杂的过程，根据形式不同可分为直接识别和间接识别两种。直接识别是指供体抗原呈递细胞迁移至局部淋巴结直接与受体T细胞发生反应。间接识别是指供体细胞经过受体抗原呈递细胞处理呈递，被受体T细胞识别并活化，从而发挥效应功能。直接识别主要与移植早期发生的排斥反应有关，而间接识别与持续慢性排斥密切相关。
另一方面，免疫效应的传出阶段主要是指激活的T细胞通过淋巴管抵达角膜植床，对植片的破坏过程起主要作用的是CD4T细胞。在角膜移植术后早期，前房ACAID被破坏，植床出现新生血管，使受体血液中的淋巴细胞很容易接触植片中的抗原，引发排斥反应。除CD4T细胞外，CD8T细胞、B细胞、巨噬细胞等在角膜移植排斥反应中也发挥一定作用。。
二、角膜移植排斥反应的防治研究
治疗角膜移植排斥反应应围绕三方面展开：阻断宿主对异源组织抗原的敏感性；诱导免疫耐受，使淋巴不激活或者活性减低；降低或阻断免疫效应因素对角膜植片的破坏。
(一)阻断宿主对异源组织抗原的敏感性
首先需了解哪些因素会增加术后排斥反应的发生率，术前应尽量避免这些因素的出现。如角膜有新生血管和淋巴管出现，导致角膜和前房血一房水屏障破坏，免疫优势地位丧失，不能维持前房相关免疫偏离时，受体的抗原提呈细胞易进入供体角膜，引发免疫排斥反应，这种情况称为高危角膜移植，术后排斥率较高。
Jonas等对1989年至1997年间338例接受穿透性角膜移植的患者进行回顾性研究，发现对术后免疫排斥反应的发生最有意义的因素是缝线的松脱和新生血管的形成。Inoue等对10年间271例接受穿透性角膜移植的患者回顾性研究表明，导致植片失败的危险因素按危险度由高到低依次为：角膜新生血管(新生血管越多危险性越大)，多次接受角膜移植手术(手术次数越多危险性越大)，无晶状体眼或人工晶状体眼，虹膜粘连，手术时间过长(在85分钟以上)，受体年龄偏大(50岁以上)，而植片大小和缝线技术对术后排斥反应的发生无明显影响。Ohguro等对20例患者的回顾性研究也证实这一点，术前受体角膜内皮细胞的密度与数量对术后植片的存活有较大影响，可能由于术后受体角膜植床的内皮细胞参与了角膜移植伤口的愈合过程。而植片内皮细胞数量及形态也对植片的长期存活起着重要作用，对其有影响的相关因素主要是供者年龄(年龄越大则内皮功能越差)、取材时间(死亡至取材时间越长则内皮功能越差)和保存时间(保存时间越长则内皮机能越差)。术前术后的眼压对内皮细胞的影响很少。
其次，术前进行组织配型也可以减少供体与受体之间的差异，从而减低宿主对异源组织抗原的敏感性。组织配型包括主要组织相容性抗原(HLA)配型和ABO血型抗原配型。HLA配型大致可分为两类：HLA一1(A、B、C)和HLA一2(DRB1、DQB1、DPB1)。在人类器官和组织移植中，如心脏移植、肝脏移植和肾脏移植等，为减少术后的免疫排斥反应，在移植前一般均进行组织配型，尽量选取各种抗原均较匹配的供体进行手术。而角膜移植术中组织配型的重要性在各研究中的结论不同。Bartels等在对64例穿透性角膜移植患者进行回顾性研究发现，良好的HLA—A和HLA—DR配型能减少术后排斥反应的发生，而HLA—B配型则对术后排斥的发生无明显影响。V61ker—Dieben等通过对1681例患者的分析发现，良好的HLA—AB和HLA—DR配型可减低术后排斥反应的发生率。1999年日本的Munkhbat等在对79例接受角膜移植的患者进行回顾性分析发现，良好的HLA—AB配型可明显减低术后第1年角膜移植免疫排斥的发生。(二)诱导免疫耐受使淋巴不激活或活性减低许多药物，包括已经在临床应用和尚在开发中的均遵循这个思路设计生产。
1．环孢霉素A(CsA)：是从某种真菌的培养基中提取出来的一种选择性免疫抑制剂。可抑制细胞因子(如IL一2、INF一、GM—CSF、TNF—a)基因的转录，抑制T细胞的活化。CsA自1978年应用于临床以来，已广泛用于器官移植术后，在角膜移植尤其对高危角膜移植术后的免疫排斥反应有良好的治疗作用。
Inoue等驯在对178例患者回顾性研究发现，高危角膜移植组局部应用CsA者，植片排斥反应发生率为30．3％，而对照组高达54．6％，在低危角膜移植组两者无明显差异。但全身应用CsA对植片免疫排斥反应的发生无明显治疗作用，在Poon等对49例高危角膜移植患者的回顾性研究中，全身应用CsA的治疗组植片失败、排斥反应发生率为32．7％，相比对照组的36．7％，无统计学差异，但治疗组全身应用CsA所致的副作用的发生率高达44．9％，有10．2％的患者因不能耐受副作用而最终停止CsA的使用，这些副作用主要是血液中尿素氮和肌酐含量升高、血压升高及牙龈增生、多汗、背痛、恶心、肢端感觉异常等。Inoue等。。的研究也证实了这一点。考虑到CsA全身应用带来的副作用，应大力研发局部用药剂型。
2．普乐可复FK506(Tacrolimus)：是从放线菌属筑波链霉素的发酵产物中分离出来的一种大环内酯类抗生素，具有高度脂溶性，水溶性极低。在器官移植领域，该药是目前唯一能取代CsA的一线抗排斥药物。FK506也是通过抑制细胞因子的合成和分泌来抑制免疫排斥反应。FK506进入胞浆后与FK506结合蛋白(FKBP12)结合，抑制钙神经素，从而降低IL一2、IFN一的转录。此外，FK506还能破坏同种异体抗原刺激的T细胞IL一2受体的表达，其体外抑制淋巴细胞活性的作用是CsA的10～100倍。
Sloper等观察了23例高危角膜移植术后的患者，患者均接受系统性FK506治疗，截止到随访期结束，无1例患者由于排斥反应导致植片失败。FK506在治疗角膜移植术后免疫排斥反应的发生中有着良好的应用前景。
3．超抗原金黄色葡萄球菌肠毒素B(staphylo—coccalenterotoxinB，SEB)：超抗原是一些由感染源制造的蛋白质，这些蛋白质能与主要组织相容性复合物(majorhistocompatibilitycomplex，MHC)II类分子特异性结合，活化T淋巴细胞，引起淋巴细胞大量增生及淋巴因子释放。超抗原结合的不是T细胞的a、p受体，而是特异性地结合T淋巴细胞p受体的可变区片段，正因为细胞对超抗原的识别不受T淋巴细胞a、B受体可变片段正确组合的限制，所以能识别超抗原的T淋巴细胞比能识别普通多肽抗原的T淋巴细胞要多。
增生后的CD4T淋巴细胞表面标志尽管与正常细胞相同，但是对各种抗原二次应答的反应能力却明显下降，出现免疫无反应性。因此超抗原不仅能诱导T淋巴细胞活化，而且也可以作为非常强的耐受原诱导免疫耐受或免疫不反应。超抗原主要分两大类，内源性(病毒性)和外源性(细菌性)超抗原。外源性超抗原是一类细菌性外毒素，多由革蓝阳性球菌产生，最有代表性的是葡萄球菌分泌的一类肠毒素(staphylococcalenterotoxin．SE)耶。这些肠毒素是一类分子量21～27kD的蛋白质。它们之间的分子结构相似但血清特异性不同，由此将其分为五个不同类型，即SEA、SEB、SEC、SED、SEE，在目前的研究中，使用最多的是葡萄球菌肠毒素A和B。
接英等研究了超抗原金黄色葡萄球菌肠毒素B亚单位对大鼠高危角膜移植免疫排斥反应的作用，结果表明SEB治疗组(尤其是75ug／kg组)植片存活时间较对照组延长，淋巴细胞浸润及淋巴细胞亚群数量较对照组明显降低，说明在一定剂量范围内，SEB可以诱导大鼠免疫耐受的形成，减少局部和全身淋巴细胞数量，有效防治高危角膜移植免疫排斥反应的发生。对SEB的进一步研究将会给临床角膜移植术后的免疫排斥反应带来新的希望。
(三)降低或阻断免疫效应因素对角膜植片的破坏对这个环节的深入研究开发出了许多有良好临床应用前景的新药。
1．雷帕霉素(sirolimusrapamycin，RPM)：属大环内酯类抗生素。其结构与FK506具有同源性，但作用机制不同于CsA和FK506。它不是抑制IL一2的合成，而是抑制IL一2与其受体结合后的信号转导，与CsA具有协同或附加作用，其肾毒性较FK506低。RPM的抗淋巴细胞增生作用不仅限于活化的T细胞，在对静止期淋巴细胞的蛋白合成、生长因子依赖或非依赖的免疫细胞增生方面，RPM的免疫抑制作用分别是FK506和CsA的3～50倍。董莹等研究了RPM对大鼠角膜移植排斥反应的防治效果，与CsA相比，RPM组发生排斥反应的时间明显延迟，植片平均存活时间延长，RPM组角膜植片存活情况较CsA组好，RPM组术后角膜新生血管的生长明显低于对照组和CsA组。
2．霉酚酸酯(mycophenolatemofetil，MMF)：是霉酚酸(MPA)的2一乙基酯类衍生物。MMF是通过转变为MPA起作用。次黄嘌呤核苷酸脱氢酶(IMPDH)是嘌呤合成经典途径的关键酶之一，MPA是其非竞争性抑制剂。由于淋巴细胞只能利用经典途径合成嘌呤，其他细胞的嘌呤则可通过挽救途径(salvagepathway)合成，故MMF对淋巴细胞表现出较其他细胞(如白细胞、精子细胞、成纤维细胞等)更强的抗增生效应，且治疗浓度的MPA抑制单核细胞增生，诱导分化，减轻炎症反应。MMFVI服吸收完全，在体内迅速被水解脱酯为其活性代谢产物MPA，MMF在体内几乎测不到。MMF耐受性好，毒副作用少，最大的特点是无肝毒性、肾毒性和骨髓抑制作用，亦无致高血压、糖尿病、胰腺炎及骨质疏松等副作用。与其他免疫抑制剂相比，MMF的肝脏、肾脏、骨髓毒性均低，感染机会少。Birnbaum等在一项包括34例患者的临床实验中证实，全身应用MMF和RPM对于高危角膜移植排斥反应具有相同的治疗效果，这两种药物均可以有效地延长植片的存活时间，减少排斥反应的发生。
3．抗7干扰素(IFN一7)单克隆抗体：IFN一7主要是由受抗原刺激的T细胞或自然杀伤细胞产生的一类多肽分子，具有免疫调节作用，可以激活单核和(或)巨噬细胞，在免疫应答的识别阶段起信号放大作用。其免疫调节活性包括诱导细胞活化、分泌炎症介质、上调黏附分子表达、增加对其他细胞的易感性。
Simon等对13例患者在角膜移植术后应用抗人IFN一7单克隆抗体，所有患者角膜植片透明度提高，视力改善，表明抗人IFN—r单克隆抗体在阻止角膜移植排斥反应的发生中有良好的治疗效果。4．基因转染技术的应用：基因治疗是当代医学和生物学的一个崭新研究领域。基因转染技术是通过特定的分子生物学技术关闭或降低异常基因的表达，或将正常的外源基因导人体内特定的靶细胞以弥补缺陷基因，或者将某种特定基因导人靶细胞内，使其产生特定的蛋白质因子，以实现对疾病的治疗目的，还可以使半衰期较短的细胞因子在局部稳定、长时间表达。由于眼部目的基因可及性强、解剖结构便于检查和屈光间质透明等优点，使其成为研究基因转染技术的良好靶器官。
Klebe等副利用携带IL一10的重组腺病毒转染羊角膜内皮细胞，与未经转染的供体角膜植片相比，经转染的植片术后透明度高、存活时间长、排斥反应发生率低，证明此种方法的确可以起到抑制排斥反应发生的作用。然而，Pleyer等将携带IL一4的腺病毒成功转染人大鼠角膜，在角膜移植术后却发现，与对照组相比，其并不能抑制排斥反应的发生。因此，在角膜移植排斥反应的基因转染治疗中，还需要更多的实验数据，探索更有效的治疗途径，找到更明确的治疗基因，才能早日将这一技术应用于临床。角膜移植免疫排斥反应是一极其复杂的免疫过程，在其预防和治疗方面虽已取得很多进展，但排斥反应仍是造成植片失败的主要原因。相信随着对角膜移植排斥反应机制的深入研究，将有新的免疫治疗措施出现，特别是诱导免疫耐受防治角膜移植排斥反应的研究前景乐观。
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