李夢(mèng)潔,朱玉瑩,張建革

0引言

既往淋巴系統(tǒng)被認(rèn)為僅僅是液體和免疫細(xì)胞被動(dòng)運(yùn)輸?shù)耐ǖ?在適應(yīng)性免疫反應(yīng)和胃腸道脂肪吸收方面起關(guān)鍵作用。淋巴系統(tǒng)的功能障礙是原發(fā)性和繼發(fā)性淋巴水腫等疾病的誘因,同時(shí),淋巴管也被認(rèn)為是腫瘤轉(zhuǎn)移的重要路徑。然而,近年來,這一傳統(tǒng)觀點(diǎn)有所擴(kuò)展,淋巴管的形態(tài)或功能缺陷已在越來越多的疾病中被發(fā)現(xiàn)。在過去的20 a,已有研究證實(shí)許多癌癥與淋巴系統(tǒng)密切相關(guān),如非小細(xì)胞肺癌[1]、卵巢癌[2]等。最新研究發(fā)現(xiàn)淋巴系統(tǒng)也調(diào)節(jié)或參與其他疾病,如心血管疾病(如冠狀動(dòng)脈粥樣硬化[3]和心肌梗死[4])、神經(jīng)系統(tǒng)疾病(如帕金森病[5]和腦部腫瘤[6])等。隨著對(duì)淋巴系統(tǒng)認(rèn)識(shí)的逐漸深入,人們發(fā)現(xiàn)在眼部疾病中淋巴管新生也起到重要作用。

角膜無血管無淋巴管狀態(tài)對(duì)維持角膜透明度非常重要,是保證良好視力的基礎(chǔ)。生理狀態(tài)下,角膜淋巴管通過產(chǎn)生抗血管生成因子、抗淋巴管生成因子,進(jìn)而抑制促血管生成因子、促淋巴管生成因子的生成[7-8],保持一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過程,從而保持角膜的清晰度。角膜的正常光學(xué)性能取決于角膜清晰度。角膜緣通常存在淋巴管,分布在角膜和鞏膜過渡區(qū),形成圓形網(wǎng)絡(luò),并不侵犯角膜組織[9]。角膜緣淋巴管一方面促進(jìn)抗原提呈細(xì)胞從眼表面遷移到區(qū)域淋巴結(jié),從而增強(qiáng)免疫反應(yīng)[10-11],另一方面其也可能參與排出多余的組織液,從而有助于保持角膜的透明度和良好的視力[12]。然而,各種疾病和手術(shù)操作易造成病理性角膜淋巴管新生。迄今為止,超過25種針對(duì)多種不同信號(hào)通路的抗血管生成藥物已獲得美國(guó)食品和藥物管理局批準(zhǔn)[13]。雖然在臨床前試驗(yàn)階段,部分藥物已經(jīng)被證明會(huì)額外影響淋巴管生成,但在臨床試驗(yàn)中,對(duì)淋巴管生成調(diào)節(jié)因子的重視卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠[14]。因此,對(duì)抗淋巴管生成治療策略的研究仍有很大的空間。

1角膜淋巴管新生的相關(guān)因子

角膜淋巴管新生導(dǎo)致視力下降,并可能增加過度免疫反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。多種因素可促進(jìn)角膜中淋巴管的新生,其中最重要的是血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)及其受體(VEGFRs)家族。其它促淋巴管生成因子還包括堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子2(fibroblast growth factor 2,FGF-2)、血管生成素(angiopoietins,Ang)等。

1.1血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子VEGF是維持淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞(EC)發(fā)育所必需的細(xì)胞因子。VEGF與蛋白多糖[15]及共受體如神經(jīng)黏連蛋白2(neuropilin-2,NRP-2)[16]相互作用,能夠誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞激活,并促進(jìn)成熟淋巴管的建立。VEGF及其受體構(gòu)成一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng),包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D和胎盤生長(zhǎng)因子(placental growth factor,PEG)[17]。促進(jìn)淋巴管生成的主要生長(zhǎng)因子是VEGF-C和VEGF-D[18]。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體2(VEGFR-2)和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體3 (VEGFR-3)是VEGF-C和VEGF-D的主要受體,刺激VEGFR-2和VEGFR-3可促進(jìn)淋巴內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移和穩(wěn)定[19]。VEGF-A是促進(jìn)血管生成的主要生長(zhǎng)因子,通過促進(jìn)分泌VEGF-C和VEGF-D的VEGFR-1和CD11b+(cluster of differentiation 11b+)巨噬細(xì)胞的募集,間接參與淋巴管生成[20]。最近,Wang等[21]研究在斑馬魚模型中證實(shí)VEGF-C具有誘導(dǎo)淋巴管細(xì)胞定向遷移的能力,再次驗(yàn)證了VEGF-C/VEGFR-3信號(hào)在引導(dǎo)淋巴管生成中的重要作用。

1.2堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子FGF-2主要通過增加VEGF-C和VEGF-D的表達(dá)間接影響淋巴管生成[22]。在存在VEGFR-3阻斷抗體的情況下,FGF-2也能與淋巴上皮細(xì)胞結(jié)合,促進(jìn)其增殖和遷移,表明FGF-2具有不依賴于VEGF-C/VEGFR-3的促進(jìn)淋巴管生成的特性[23]。另有研究表明FGF-2通過與其受體FGFR-1結(jié)合直接作用促進(jìn)淋巴管生成[24]。Hajrasouliha等[25]在角膜植入FGF-2誘導(dǎo)小鼠淋巴管新生模型,發(fā)現(xiàn)VEGF-A/VEGF-C在靠近誘導(dǎo)劑的血管生長(zhǎng)區(qū)域表達(dá)增加最多,而VEGF-C/VEGF-D在誘導(dǎo)劑對(duì)面淋巴管生長(zhǎng)的區(qū)域表達(dá)上調(diào)最多,提示局部淋巴管新生與角膜炎癥的特定部位有關(guān)。

1.3血管生成素Ang包括Ang-1和Ang-2,能夠與Tie-1和Tie-2受體結(jié)合,在淋巴管生成中均發(fā)揮重要作用。利用小鼠角膜微囊植入實(shí)驗(yàn),Morisada等[26]研究發(fā)現(xiàn),Ang-1能夠促進(jìn)淋巴管生成,并增加淋巴管內(nèi)皮透明質(zhì)酸受體1(lymphatic vessel endothelial hyaluronan receptor 1,LYVE-1)的表達(dá)。敲除Ang-2基因幾乎能夠完全抑制小鼠角膜中炎癥性淋巴管的生成,表明Ang-2在角膜淋巴管的發(fā)育中起著重要作用[27]。Ang-2除了具有促淋巴管生成的特性,還可以在角膜損傷期間增加淋巴內(nèi)皮細(xì)胞對(duì)炎癥刺激的敏感性[28]。

1.4其他相關(guān)因子NRP-2在淋巴內(nèi)皮細(xì)胞中高度表達(dá),作為VEGFR-3的輔助受體,可促進(jìn)淋巴內(nèi)皮細(xì)胞的增殖和遷移[29-31]。VEGF-C/VEGF-D與NRP-2結(jié)合誘導(dǎo)與VEGFR-3形成復(fù)合物,進(jìn)而激活并增強(qiáng)淋巴管生成[32]。趨化因子是周圍淋巴結(jié)生成的關(guān)鍵因素,周圍淋巴結(jié)是淋巴管的引流部位[33]。趨化因子受體及其配體在傷口愈合過程中發(fā)揮重要作用[34]。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)能夠誘導(dǎo)相關(guān)蛋白表達(dá),從而增加VEGF-C的表達(dá),并進(jìn)一步促使VEGF-C誘導(dǎo)的淋巴管向外延伸[33]。

2與角膜淋巴管新生相關(guān)的眼部疾病

2.1與炎癥相關(guān)的眼部疾病

2.1.1干眼干眼是由于眼表淚膜破裂和炎癥引起的眼表疾病,表現(xiàn)為紅腫、干燥、不適、光敏等[35]。其中由角膜上皮損傷引起的干眼中女性患者及青年人群占比最大[36]。近年來,能夠促進(jìn)免疫細(xì)胞增殖的角膜淋巴管新生被認(rèn)為是干眼發(fā)病的關(guān)鍵因素[37]。干眼發(fā)生發(fā)展過程中角膜淋巴管的新生是單獨(dú)進(jìn)行的,而不伴隨著血管生成,靶向淋巴管新生的治療會(huì)是干眼治療的新策略。干燥應(yīng)激誘導(dǎo)的小鼠干眼模型中,早期VEGF-D/VEGFR-3水平便會(huì)上升,隨后VEGF-C、VEGF-A和VEGFR-2水平升高,這種表達(dá)差異強(qiáng)調(diào)了VEGF-D在誘導(dǎo)淋巴管新生中的早期作用及其在疾病晚期調(diào)節(jié)VEGF-C介導(dǎo)的淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞遷移和出芽的作用[38]。

2.1.2過敏性角膜/結(jié)膜炎Lee等[39]研究已證實(shí)在過敏性角膜炎中存在淋巴管新生,通過抑制VEGF受體,可以減少輔助性T細(xì)胞反應(yīng)和免疫球蛋白的生成從而預(yù)防角膜淋巴管的生成。與此同時(shí),過敏性結(jié)膜炎發(fā)生發(fā)展過程中也被證實(shí)有角膜淋巴管新生的參與。在小鼠同種異體角膜移植手術(shù)時(shí),若同時(shí)存在過敏性結(jié)膜炎,則組織的免疫反應(yīng)會(huì)加劇。Flynn等[34]發(fā)現(xiàn),在同種異體角膜移植實(shí)驗(yàn)開始第2 d,與非過敏性小鼠對(duì)比,過敏性小鼠角膜中的CD11b+細(xì)胞和LYVE-1+淋巴管數(shù)量顯著增加。采用地塞米松治療能夠顯著抑制LYVE-1表達(dá),維持治療1 wk,過敏性結(jié)膜炎受體的異體移植物存活率顯著提高。

2.2角膜移植角膜相對(duì)于其他組織具有獨(dú)特的免疫性質(zhì),包括較低的免疫應(yīng)答和對(duì)免疫抑制分子的較高敏感性,因此角膜移植并不需要白細(xì)胞抗原匹配或使用高劑量免疫抑制劑,其是最普遍和最成功的眼科手術(shù)之一。但移植手術(shù)后的免疫排斥一直是臨床上面臨的難題,淋巴管新生預(yù)示著同種異體角膜移植預(yù)后不良[40]。Cho等[41]報(bào)道,在小鼠角膜移植模型中,使用類固醇與VEGF受體阻斷劑(morpholino,MO)聯(lián)合治療可以減少淋巴管生成,并提高角膜移植物的存活率。同樣在小鼠角膜移植模型中,使用VEGF內(nèi)源受體Flt23K和糖皮質(zhì)激素曲安奈德聯(lián)合治療能夠顯著減少淋巴管生成,提高移植物的存活率[42]。在小鼠角膜移植術(shù)后抑制VEGF-A也可以減少淋巴管生成,提高整體移植物存活率[43-44]。此外,靶向VEGFR-3也可以提高抗淋巴管生成的作用,提高角膜移植存活率[45]。王劍超等[46]發(fā)現(xiàn)貝伐單抗能夠減少大鼠角膜縫線后早期新生血管及淋巴管形成,其抑制淋巴管形成的機(jī)制可能是阻斷VEGF-C/VEGFR-3信號(hào)傳導(dǎo)通路。

2.3眼部惡性腫瘤許多類型的腫瘤可以發(fā)生在眼部,腫瘤細(xì)胞的類型和位置也可能導(dǎo)致淋巴管新生。Heindl等[47]證明當(dāng)結(jié)膜上皮內(nèi)腫瘤轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)膜浸潤(rùn)性鱗狀細(xì)胞癌時(shí),將會(huì)涉及結(jié)膜淋巴管的生成。此外,鱗狀細(xì)胞癌復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)與淋巴管生成的數(shù)量有關(guān)。Heindl等[48]也發(fā)現(xiàn)眼內(nèi)淋巴管生成會(huì)增加腫瘤的大小和轉(zhuǎn)移,增加惡性黑色素瘤眼外擴(kuò)展患者的死亡率。特異性抗淋巴管生成療法可以治療發(fā)生在眼外有擴(kuò)張的葡萄膜黑色素瘤,以防止腫瘤經(jīng)淋巴管擴(kuò)散到局部淋巴結(jié)[49]。

2.4感染性角膜病

2.4.1皰疹性基質(zhì)角膜炎感染性角膜炎是世界范圍內(nèi)感染性致盲的主要原因,最常見的是與1型單純皰疹病毒有關(guān),被稱為皰疹性基質(zhì)角膜炎[50]。據(jù)估計(jì),全球約2/3的人口感染1型單純皰疹病毒[51]。針對(duì)中國(guó)人群的流行病學(xué)調(diào)查研究結(jié)果顯示,其發(fā)病率約為(65-110)人/10萬人[52],其中多數(shù)表現(xiàn)為單眼感染,而約1.3%-12%的患者最終雙眼受累[51]。與干眼類似,1型單純皰疹病毒感染引起病理性角膜淋巴管生成并加重免疫[53]。在銅綠假單胞菌的小鼠細(xì)菌性角膜炎模型中發(fā)現(xiàn),疾病晚期角膜淋巴管生成和VEGF-C/VEGFR-3水平升高,但并未發(fā)現(xiàn)角膜血管生成[54]。

2.4.2真菌性角膜潰瘍當(dāng)角膜的防御力減弱時(shí),可能引發(fā)外源性或內(nèi)源性致病菌感染,進(jìn)而導(dǎo)致角膜組織感染,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致角膜潰瘍,其中真菌性角膜潰瘍是最常見的類型[55-56]。這種感染性角膜病由于缺乏特異性癥狀,各種抗真菌藥物的療效并不理想,病情往往會(huì)超出預(yù)期,甚至可能致盲[57]。發(fā)生真菌性角膜潰瘍后,炎癥打破了角膜自身穩(wěn)態(tài),導(dǎo)致角膜緣的淋巴管向角膜內(nèi)部延伸,促使新生淋巴管在角膜上皮層和基質(zhì)層形成[58]。研究表明,真菌性角膜潰瘍引起的新生血管和淋巴管不僅參與角膜的炎癥反應(yīng),還參與感染和炎癥后的組織修復(fù)[59]。

3治療策略

多種因子參與導(dǎo)致角膜淋巴管新生,進(jìn)而引起多種疾病的發(fā)生(圖1)。研究發(fā)現(xiàn)抑制淋巴管新生對(duì)角膜疾病的治療具有相當(dāng)可觀的前景,針對(duì)抑制角膜淋巴管生成的具體治療策略如下。

3.1VEGF抑制劑VEGF-C/VEGF-D被認(rèn)為是淋巴管生成的主要細(xì)胞因子,與VEGFR-3具有高親和力。盡管目前還沒有被批準(zhǔn)上市的VEGF-C/VEGF-D抑制劑,但已有藥物進(jìn)行了臨床試驗(yàn)。VGX100是一種能夠與VEGF-C特異性結(jié)合的藥物,已在晚期實(shí)體瘤患者中進(jìn)行了臨床Ⅰ期試驗(yàn)[60]。研究表明,可以通過多種方法將VEGF-C靶向到特定的器官,如可以利用抗體偶聯(lián)物[61-62]將VEGF-C有選擇地傳遞到目標(biāo)器官。此外,纖維蛋白與VEGF-C結(jié)合[63]也是一種可行的選擇,通過這種方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)特定組織的定向作用。另有研究研發(fā)了VEGF-C蛋白或mRNA的納米顆粒載體[64-65],這為在分子水平上實(shí)現(xiàn)精確的靶向提供了一種有效手段。

VEGF-A是血管生成的主要細(xì)胞因子,但也參與淋巴管生成。有研究指出,VEGF-A通過抑制免疫細(xì)胞的趨化,尤其是抑制單核細(xì)胞趨化,間接減少淋巴管生成[66]。貝伐單抗(Bevacizumab)是臨床上廣泛使用的VEGF-A抑制劑,用于抗血管生成的腫瘤治療,該抗體能夠結(jié)合并中和所有VEGF-A亞型。Bock等[20]在小鼠角膜縫合模型中發(fā)現(xiàn),局部或全身應(yīng)用貝伐單抗能夠抑制炎癥誘導(dǎo)的角膜血管生成和淋巴管生成。王進(jìn)等[67]在小鼠堿燒傷模型中證明貝伐單抗可能通過抑制角膜組織內(nèi)VEGF-C的表達(dá)從而抑制角膜淋巴管新生。

3.2VEGFR-3抑制劑在癌癥治療中,VEGF受體抑制劑呋喹替尼已在結(jié)直腸癌中獲批上市[68]。一種名為IMC-3C5的特異性抗VEGFR-3單克隆抗體已經(jīng)完成了在晚期和難治性實(shí)體瘤及晚期結(jié)直腸癌患者中的Ⅰ期臨床試驗(yàn)[69]。內(nèi)源可溶性VEGFR-3(sVEGFR-3)也存在于角膜上皮細(xì)胞中,被認(rèn)為是抑制角膜淋巴管生成的一個(gè)重要因素[70]。Emani-Naeini等[70]研究表明,sVEGFR-3能夠抑制淋巴管生成,減少IFN-γ+和CD4+T細(xì)胞在角膜移植物中的滲透,并提高存活率。

3.3VEGFR-1和VEGFR-2抑制劑VEGFR-1與VEGF-A的結(jié)合親和力最高,在炎癥條件下對(duì)單核/巨噬細(xì)胞顯示出很強(qiáng)的趨化作用[71]。Hayashi等[72]研究發(fā)現(xiàn),通過sVEGFR-1/Fc和sVEGFR-2/Fc嵌合體治療,淋巴管顯著減少;同時(shí),sVEGFR-1/Fc阻礙傷口愈合并導(dǎo)致移植失敗,而sVEGFR-2/Fc治療則不會(huì)導(dǎo)致此情況。

圖1 角膜淋巴管新生相關(guān)因子及與之相關(guān)的眼部疾病 CXCL-1/2：趨化因子配體1/2(chemokinesr ligands-1/2)。

3.4其他角膜淋巴管生成抑制劑阻斷SP(substance P)/NK1R(neurokinin-1 receptor)可能成為抑制角膜淋巴管生成的新靶點(diǎn)。在堿燒傷、縫合誘導(dǎo)和干眼動(dòng)物模型中,使用淋巴管標(biāo)記物對(duì)全角膜進(jìn)行染色,證實(shí)抗NK1R和敲除前速激肽基因具有抗淋巴管生成的作用[73-76]。巨噬細(xì)胞極化后分泌VEGF-C/VEGF-D,進(jìn)而促進(jìn)角膜淋巴管新生。在角膜縫合線誘導(dǎo)大鼠角膜新生血管和淋巴管模型中,角膜膠原交聯(lián)能增加角膜基質(zhì)硬度,促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M1型極化,可能是抑制角膜新生血管和淋巴管的機(jī)制之一[77]。TNF-α抑制劑Infliximab可以結(jié)合TNF-α的單體形式和具有生物活性的三聚體形式,其被證明在小鼠角膜堿燒傷模型中立即局部應(yīng)用Infliximab(10 mg/mL,每天6次),14 d后可以顯著降低角膜新生血管和淋巴管再生[78]。

上述抑制劑的研究目前尚處于基礎(chǔ)性研究階段,仍有許多問題需要解決。如巨噬細(xì)胞極化在臨床前研究中已經(jīng)證明與淋巴管新生密切相關(guān),即與眼部疾病息息相關(guān),但對(duì)于巨噬細(xì)胞極化在臨床上很難追蹤;對(duì)于TNF-α抑制劑在臨床研究中是否會(huì)具有確切作用仍有爭(zhēng)議,這些都需要進(jìn)一步的大量基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。

4小結(jié)與展望

對(duì)于角膜淋巴管新生相關(guān)的眼部疾病目前可用的治療方法非常有限,未來的研究可以著重于針對(duì)角膜淋巴管新生開發(fā)新的治療方法?；趯?duì)VEGF及其受體的研究可以進(jìn)一步探索新的分子靶點(diǎn),尋找更具選擇性和高效性的藥物。如可以考慮針對(duì)角膜淋巴管生成的特定調(diào)節(jié)因子進(jìn)行干預(yù),以實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的治療。為了更好地利用角膜淋巴管生成作為治療靶點(diǎn),未來的研究需要深入理解這一過程的分子機(jī)制,這可能涉及到更詳細(xì)的信號(hào)通路研究、基因調(diào)控機(jī)制的闡明,以及淋巴管生成與眼部疾病之間復(fù)雜的相互作用。相關(guān)研究有助于揭示新的治療策略,同時(shí)為精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)提供更多支持。文中提到靶向角膜淋巴管生成作為治療眼部疾病的新策略,需要更多的研究進(jìn)一步評(píng)估其臨床應(yīng)用的潛力。未來的研究可以包括動(dòng)物模型的進(jìn)一步驗(yàn)證、體外實(shí)驗(yàn)的拓展,以及初步的臨床試驗(yàn),這將有助于確定潛在的藥物靶標(biāo)在人類眼部疾病治療中的安全性和有效性。

總體而言,未來對(duì)角膜淋巴管生成的研究需要繼續(xù)深入,結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)手段,以期發(fā)現(xiàn)新的治療策略和藥物,為眼部疾病的治療提供更多的選擇和可能性。