编者按：角膜移植手术是治疗顽固性角膜病变以及角膜盲复明的最终手段。但目前角膜供体面临严重短缺的情况，且角膜移植免疫排斥是导致移植失败最主要的原因。探究角膜移植排斥反应潜在机制，明确抑制排斥反应的关键分子，将为角膜移植手术的成功保驾护航。来自天津医科大学眼科医院的赵少贞教授在角膜移植排斥的研究中取得了重大突破，并于2021年CCCRS会议期间进行了主题演讲，与大家共分享角膜移植排斥的研究新进展。
“免疫赦免”与免疫排斥反应
赵教授指出，角膜的“免疫赦免”状态是角膜移植成功关键。健康的角膜无血管和淋巴管，MHCI和MHCII低表达，富含膜结合免疫调节因子（例如CD95L、CRP、TRAIL、PD-L1），前房相关免疫偏离可保护眼球免受免疫介导的炎症损害。在这些机制的维持下，穿透性角膜移植术后5年植片存活率可达75%。但是炎症、血管化、多次移植、青光眼等多种受体因素会打破“免疫赦免”状态，导致新生血管及新生淋巴管的形成，排斥率明显增高，植片存活率降低至20%-40%。
在高危植床中，角膜的“免疫赦免”状态破坏，发生免疫排斥反应。角膜免疫反应弧包括：1）促炎因子（例如IL-1β、TNF-α）及黏附分子表达上调，引起炎性细胞浸润，促使血管内皮生长因子的大量释放，导致新生血管及新生淋巴管；2）抗原提呈细胞由角膜周边向中央移行，摄取供体抗原，并通过淋巴管从角膜转移至引流淋巴结；3）Th1/Th2细胞平衡被打破，并产生大量促炎因子（例如IFN-γ），通过新生血管到达角膜，使植片受损。
现有的治疗手段
角膜移植排斥反应传统的药物治疗手段包括糖皮质激素类和免疫抑制剂。糖皮质激素类的使用会产生白内障、高眼压、感染等不良反应，免疫抑制剂的不足表现在作用机制的非特异性、长期用药的毒副作用、需长期用药导致患者依从性差。目前一些新型的治疗方法旨在多靶点抑制角膜免疫反应弧，详见下表：
突破常规，探索新型治疗手段
赵教授表示，干细胞用于免疫排斥治疗具有其独特优势：1）易于获得，安全稳定；2）兼具免疫调控功能与低免疫原性；3）促进组织损伤修复；4）基因治疗载体潜能。其中，间充质干细胞（MSCs）较其他干细胞来源更广泛，易于培养和扩增，已广泛用于组织损伤修复、组织再生、抗炎、自身免疫性疾病和移植物抗宿主病，并在心脏、肝脏、肾脏、胰腺等器官移植的研究中体现其强大功能。基于此，赵教授拟从MSCs入手，探究其在角移免疫排斥中的治疗效果和潜在机制，
研究路线及结果如下：
1. 建立稳定的角膜移植排斥动物模型。以Wistar大鼠角膜为供体，Lewis大鼠为受体的动物模型。研究显示10d左右发生角膜移植排斥反应。
2. MSCs全身治疗（鼠尾静脉注射）效果显著。术后连续3d鼠尾静脉注射MSCs能够减少多种T细胞浸润，抑制角膜移植免疫排斥反应的发生，延长角膜植片的存活时间。
3. MSCs全身治疗联合CsA治疗进一步加强疗效。MSCs联合2 mg/kg CsA可以调控Th1/Th2 细胞平衡，效果有一定提升，可进一步抑制角膜移植排斥反应。
4. MSCs局部治疗（结膜下注射）效果显著。在全身治疗被证明有效后，改进治疗方式，尝试更贴近临床的局部治疗方式，即结膜下注射。角膜移植后即刻及术后3d结膜下给予MSCs，仍然有良好的治疗效果，表现为减少炎症因子和炎症细胞浸润、调控Th1/Th2 细胞平衡、延长植片的存活时间。
5. MSCs局部治疗联合基因治疗。MSCs可以通过调节T细胞分化延长植片的生存时间，但延长效果不甚显著。既往研究证实，IL-10由Th2细胞和单核细胞合成分泌，具有抗炎和抑制多种细胞因子合成的作用，是一种经典的强效免疫抑制活性因子。赵教授的研究显示，MSCs治疗组的角膜植片中，IL-10表达水平显著上调。那么MSCs联合IL-10基因（IL-10-MSCs）是否能进一步影响植片的存活率呢？
5.1 结膜下注射IL-10-BM-MSCs显著延长异体角膜移植的存活率。术后共两次结膜下注射（即刻、术后3d）IL-10-BM-MSCs，可使异体植片的生存时间延长近2倍，从移植后的10天延长至20天。
5.2 IL-10-BM-MSCs显著影响炎症细胞浸润。联合治疗可显著抑制角膜植片中两种淋巴细胞（CD4+ T细胞和CD68+巨噬细胞）的浸润，增加具有免疫抑制作用的调节性T细胞比例。
5.3 IL-10-BM-MSC作用的分子机制。对各组角膜进行RNA测序，发现IL-10BM-MSC组中lncRNA003946 显著上调，并通过实验证明lncRNA 003946的上调是IL-10-BM-MSCs在异体角膜移植中促进植片存活的必要条件。
5.4 lncRNA 003946通过调控巨噬细胞功能发挥调解作用。研究进一步证实，lnc003946主要表达于角膜植片中浸润的CD68+巨噬细胞中，并且IL-10-BM-MSCs可上调巨噬细胞中的lnc003946。lnc003946可抑制巨噬细胞的抗原提呈功能，抑制T细胞等炎症细胞的增殖， 最终延长异体角膜植片存活时间。
以上研究结果发表于医学一区TOP期刊Theranostics。
小结
◆重视发病机制：角膜免疫反射弧在角膜移植术后排斥发挥重要作用，新型治疗方法主要是通过抑制角膜免疫反应弧来抑制角膜移植排斥反应；
◆重视联合治疗：IL-10基因修饰的MSCs可以明显抑制角膜移植排斥反应，提示我们应当重视细胞治疗与基因治疗的联合运用，充分发挥二者优势，具有很好的临床前景；
◆重视表观遗传：lncRNA是一类不编码蛋白质的非编码RNA，其对抗原提呈细胞的影响值得进一步探索，有利于深入探究角膜局部免疫特性的调控机制。
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Linda Gareth
2015年3月6日, 下午2:51Donec ipsum diam, pretium maecenas mollis dapibus risus. Nullam tindun pulvinar at interdum eget, suscipit eget felis. Pellentesque est faucibus tincidunt risus id interdum primis orci cubilla gravida.