張明巧 龍健
(重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院內(nèi)分泌科,重慶 400010)
甲狀腺相關(guān)性眼?。═hyroid associated ophthalmopathy,TAO)是累及眼眶組織的自身免疫性疾病。在人群中每年可觀(guān)察到1 萬(wàn)人中有2 人患有TAO,而在甲亢人群中,其發(fā)病率高達(dá)40%[1]。TAO的臨床癥狀有眼痛、流淚、復(fù)視、畏光、突眼等,嚴(yán)重的可引起失明,是眼眶疾病中失明風(fēng)險(xiǎn)最高的疾病[2,3]。TAO 分為活動(dòng)期和非活動(dòng)期,活動(dòng)期是血管擴(kuò)張和炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),非活動(dòng)期是纖維化、膠原蛋白沉積和脂肪浸潤(rùn)[4]。事實(shí)上,很多細(xì)胞均參與了TAO 的發(fā)病,尤其是淋巴細(xì)胞,是導(dǎo)致炎癥的關(guān)鍵[5,6]。
TAO 的治療主要依靠臨床活動(dòng)性評(píng)分(Clinical activity score,CAS)和嚴(yán)重程度分級(jí)。輕度患者不需要特殊處理;對(duì)于活動(dòng)性、中重度患者需要免疫抑制治療(激素沖擊治療及嗎替麥考酚酯);對(duì)于重度患者需要聯(lián)合免疫抑制、球后放療、手術(shù)等治療[2]。CAS評(píng)分和嚴(yán)重程度分級(jí)都是比較主觀(guān)的評(píng)估,即使經(jīng)過(guò)臨床嚴(yán)格的篩選,仍有部分患者的治療效果欠佳。
磁共振成像技術(shù)(Magnetic resonance imaging,MRI)避免了電離輻射,可獲得精確的解剖信息、量化水分子擴(kuò)散率、測(cè)量多個(gè)參數(shù)等,已廣泛應(yīng)用于TAO,是客觀(guān)評(píng)價(jià)眼眶炎癥的可靠手段[7-9]。就此,本文綜述了TAO 中淋巴細(xì)胞的作用和眼眶MRI 序列在TAO 中的應(yīng)用。
淋巴細(xì)胞參與TAO 的發(fā)病過(guò)程包括:(1)激活B 細(xì)胞并刺激自身抗體的產(chǎn)生;(2)促進(jìn)粘附分子的表達(dá);(3)產(chǎn)生炎癥細(xì)胞因子[10]。當(dāng)TAO 自身免疫耐受性被破壞時(shí),B 細(xì)胞遷移到軌道上,識(shí)別促甲狀腺激素受體,且通過(guò)B 細(xì)胞表面CD40 與T 細(xì)胞表面CD40L 結(jié)合,激活B 細(xì)胞,活化的B 細(xì)胞分化成漿細(xì)胞,產(chǎn)生抗體,這些自身抗體識(shí)別并攻擊軌道上的脂肪結(jié)締組織。B 細(xì)胞表面B7 與T 細(xì)胞表面CD28的相互作用,刺激T 細(xì)胞,產(chǎn)生各種粘附分子,促使更多的淋巴細(xì)胞進(jìn)入眼眶組織進(jìn)一步相互作用。同時(shí)也激活T 細(xì)胞分泌細(xì)胞因子,這些細(xì)胞因子對(duì)B 細(xì)胞和抗體類(lèi)別轉(zhuǎn)換至關(guān)重要,且通過(guò)放大和維持眼眶炎癥來(lái)加重TAO 的免疫反應(yīng)[3]。以下將重點(diǎn)描述T細(xì)胞亞群、B 細(xì)胞和NK 細(xì)胞在TAO 發(fā)病機(jī)制中的作用。
1.1.1 CD4+T 細(xì)胞
CD4+T 細(xì)胞是浸潤(rùn)TAO 眼眶組織中最豐富的淋巴細(xì)胞,產(chǎn)生細(xì)胞因子和趨化因子,參與TAO 的發(fā)病[1,11]。CD4+T 細(xì)胞可分為多個(gè)亞型,包括T 輔助細(xì)胞(T helper cell,Th)1、Th2、Th17、濾泡輔助性T 細(xì)胞(T follicular helper,Tfh)、調(diào)控T 細(xì)胞(Regulatory T,Treg)和CD4+細(xì)胞毒性T 淋巴細(xì)胞(Cytotoxic T lymphocyte,CTL)[1,5,6,12]。
1)Th1 在初始階段被激活,分泌IL-1β、IL-2、TNF-α 和IFN-γ,主要是輔助細(xì)胞免疫[1]。
2)Th2 細(xì)胞分泌 IL-4、IL-5、IL-10 和IL-13,主要輔助體液免疫。有研究表明TAO 中Th1 細(xì)胞百分率和Th1/Th2 細(xì)胞比值與CAS 呈正相關(guān)[1,>5]。
3)Th17 細(xì)胞產(chǎn)生IL-17A、IL-17F 和IL-22 等。Th17 細(xì)胞分泌的 IL-17A 通過(guò)刺激成纖維細(xì)胞(Orbital fibroblasts,OFS)的促炎細(xì)胞因子(IL-6、IL-8、MP-1、TNF-A 和GM-CSF)的表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)OFS亞群的纖維化和脂肪生成。同時(shí),OFS 激發(fā)了Th17細(xì)胞的分化和功能[13]。在關(guān)于IL-17A 與TAO 的研究中,TAO 患者的外周血中IL-17A 的水平和Th17 細(xì)胞高于健康對(duì)照組[13]。此外,Huang 等人的研究中也證實(shí)了在TAO 患者的眼淚中可檢測(cè)到大量的IL-17A[5]。
4)Th 細(xì)胞促進(jìn)B 細(xì)胞分化及記憶細(xì)胞生成[14]。
5)Treg 細(xì)胞被發(fā)現(xiàn)有若干亞型:①Foxp3+Treg 細(xì)胞,通過(guò)不同的機(jī)制發(fā)揮抑制作用,包括TGF-受體、IL-10 和IL-35 合成;②周邊生成T 型1 細(xì)胞,通過(guò)合成IL-10 來(lái)調(diào)節(jié)免疫調(diào)節(jié)作用;③Th3 細(xì)胞和Tr35淋巴細(xì)胞等[5]。一項(xiàng)研究表明了TAO 患者全身激素治療后 Treg 細(xì)胞減少反應(yīng)治療不佳。因此,TAO 患者外周血中的Treg 細(xì)胞的數(shù)量可作為臨床過(guò)程的預(yù)測(cè)[15]。
6)CD4+CTL 是引發(fā)和延續(xù)TAO 中自身免疫炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)的趨化因子和促炎細(xì)胞因子的主要來(lái)源。它又分為中間分化CTL 和末端效應(yīng)CTL,可釋放顆粒酶,有細(xì)胞殺傷,白細(xì)胞趨化性和炎癥性[1,6]。
1.1.2 CD8+T 細(xì)胞
CD8+T 細(xì)胞也可分為幾個(gè)亞型:Tc1 分泌IFN-γ、Tc2 分泌IL-5、Tc9 分泌IL-9、Tc17 分泌IL-17 以及CD8+Treg 細(xì)胞分泌TGF-β[5]。CD8+T 在TAO 中參與了細(xì)胞介導(dǎo)和調(diào)節(jié)細(xì)胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)。最新研究表明,在TAO 中終末分化表型的CD8+CTL 也可在TAO中積極參與干擾素的表達(dá)、免疫細(xì)胞募集、細(xì)胞殺傷和炎癥反應(yīng)[1]。
1.1.3 CD4+CD8+T 細(xì)胞(Double-positive T cells,DPT)
DPT 細(xì)胞主要存在于胸腺,并進(jìn)一步分化為CD4+或CD8+T 細(xì)胞。在TAO 患者的眼眶結(jié)締組織和外周血中發(fā)現(xiàn)了DPT 細(xì)胞[16,17],但CD4+/CD8+T細(xì)胞群在TAO 中的機(jī)制仍不明確。
1.1.4 CD4-CD8-T 細(xì)胞(Double-negative T cells,DNT)
DNT 細(xì)胞不僅通過(guò)產(chǎn)生IL-2、IL-4、TNF-α、IL-17a 等多種細(xì)胞因子誘導(dǎo)炎癥,還通過(guò)抑制CD4+或CD8+T 細(xì)胞調(diào)節(jié)炎癥。Hu 等人發(fā)現(xiàn)了TAO 患者外周血中DNT 細(xì)胞百分比與TAO 活動(dòng)性呈負(fù)相關(guān)[16]。
在TAO 中,B 細(xì)胞刺激因子誘導(dǎo)B 細(xì)胞成熟和克隆體擴(kuò)張,從而產(chǎn)生漿細(xì)胞和最終產(chǎn)生抗體。B 細(xì)胞也會(huì)產(chǎn)生細(xì)胞因子,主要是IL-4、IL-6、IL-10、IFNγ 和TGF-beta,并促進(jìn)淋巴器官的器官發(fā)生、樹(shù)突狀細(xì)胞的調(diào)節(jié)和B 細(xì)胞的減少生成[18]。
NK 細(xì)胞依靠細(xì)胞上的刺激性受體和抑制性受體,有細(xì)胞殺傷作用;可分泌細(xì)胞因子:IFN-γ 阻止Th1 反應(yīng)的免疫;TNF-α、GM-CSF 調(diào)節(jié)血細(xì)胞的生成;IL-5 誘導(dǎo)伊紅蛋白的分化和動(dòng)員;IL-8 促進(jìn)炎癥反應(yīng)[19,20]。然而,目前TAO 與NK 細(xì)胞之間的關(guān)系有待進(jìn)一步研究。
MRI 在TAO 診療的序列有三大類(lèi):①基于T1 加權(quán)的MRI 技術(shù);②基于T2 加權(quán)的MRI 技術(shù);③基于水質(zhì)子運(yùn)動(dòng)情況的擴(kuò)散加權(quán)成像和擴(kuò)散張量成像。
T1 加權(quán)序列是一種無(wú)創(chuàng)的組織性能評(píng)價(jià)技術(shù),定量地評(píng)估每個(gè)像素的T1 弛豫時(shí)間,可反映組織性質(zhì)、屬性、器官纖維化程度等。在TAO 中,T1 加權(quán)序列可評(píng)估嚴(yán)重程度、療效和眼眶組織的纖維化[21-23]。釓增強(qiáng)T1 加權(quán)成像主要反映眼眶組織的血供,反映炎性水腫和充血。在TAO 中,既往研究表明釓增強(qiáng)T1 加權(quán)成像的信號(hào)強(qiáng)度比(Signal intensity rate,SIR)與CAS 呈正相關(guān)[24]。動(dòng)態(tài)增強(qiáng)核磁共振技術(shù)(Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI)是評(píng)估微循環(huán)狀態(tài)的非侵入性技術(shù),在用快速成像技術(shù)獲取T1 加權(quán)圖像的時(shí)間序列之前或期間,將示蹤劑或造影劑注入血流,可以提供有關(guān)組織解剖和功能的優(yōu)越信息。DCE-MRI 可用于指導(dǎo)TAO 的分期。一項(xiàng)關(guān)于DCE-MRI 的研究提示DCE-MRI 的半定量參數(shù)可以顯示TAO 患者的臨床活動(dòng)性,可以作為T(mén)AO 活動(dòng)性分期的定量指標(biāo)[25]。
2.2.1 T2 弛豫時(shí)間(T2 Relaxation time,T2-RT)
T2 序列能夠檢測(cè)眼眶炎癥和水腫。在TAO 中,T2 加權(quán)的信號(hào)強(qiáng)度比與CAS 和肌肉障礙有關(guān)[26]。
2.2.2 T2 mapping
該磁共振技術(shù)利用T2RT,能夠可視化和量化含水量和膠原結(jié)構(gòu),不僅能檢測(cè)組織腫脹的存在與否,而且客觀(guān)和定量評(píng)估眼眶組織在TAO 患者中的炎癥活動(dòng)。TAO 中的淚腺、眼外肌T2RT 與CAS 呈正相關(guān),也可用來(lái)預(yù)測(cè)激素治療療效[27-30]。此外,近期Hu等人的一項(xiàng)研究中,納入了35 名TAO 患者和21 名健康對(duì)照者,發(fā)現(xiàn)視神經(jīng)改良肌肉指數(shù)和視神經(jīng)平均T2 結(jié)合,可作為識(shí)別甲狀腺功能障礙性視神經(jīng)病變(Dysthyroid optic neuropathy,DON)的有效影像學(xué)標(biāo)志物[31]。
2.2.3 短T1 反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(Short-T1 inversion recovery,STIR)
該序列可抑制脂肪信號(hào),對(duì)眼眶炎癥的全局評(píng)估有效。在TAO 中,眼外肌的STIR 信號(hào)與CAS 正相關(guān),也與療效、惡化風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)[32]。一項(xiàng)關(guān)于在活動(dòng)性TAO 患者的研究中發(fā)現(xiàn)了治療成功的TAO 患者,STIR 的SIR 會(huì)隨之降低[33]。
2.2.4 迭代分解水脂回波不對(duì)稱(chēng)和最小二乘估計(jì)法(Fast spin-echo MRI with iterative decomposition of water and fat sequences,F(xiàn)SE-IDEAL)
可用于估計(jì)眼眶脂肪中的水分?jǐn)?shù)和體積。它有助于定量評(píng)估眼眶脂肪、監(jiān)測(cè)患者對(duì)治療的反應(yīng)以及預(yù)測(cè)對(duì)甲基強(qiáng)的松龍脈沖治療的反應(yīng)。此外,Kaichi 等人的研究還發(fā)現(xiàn)了眼眶脂肪的水分分?jǐn)?shù)與CAS 正相關(guān),與療效顯著相關(guān)[34]。
2.3.1 擴(kuò)散加權(quán)成像(Diffusion weighted imaging,DWI)
可提供有關(guān)細(xì)胞水平上水的微觀(guān)運(yùn)動(dòng)的定性和定量功能信息,允許對(duì)微觀(guān)結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行非侵入性表征[35]。DWI 可計(jì)算出表觀(guān)擴(kuò)散系數(shù)(Apparent diffusion coefficient,ADC),可以反映水分子活動(dòng)的自由度。在Razek 的一項(xiàng)關(guān)于DWI 與TAO 的研究中提出了ADC 可能是眼外肌早期無(wú)癥狀炎癥受累的生物標(biāo)志,還表明了淚腺ADC 與CAS 評(píng)分正相關(guān)[36];另外,Lingam 等人也發(fā)現(xiàn)了眼外肌的ADC 值與療效相關(guān),眼外肌的ADC 值隨著治療成功而逐漸下降[33]。
2.3.2 擴(kuò)散張量成像(Diffusion tensor imaging,DTI)
是一種利用組織水?dāng)U散率來(lái)制作圖像的擴(kuò)散加權(quán)成像的變體,在DWI 基礎(chǔ)上形成的一種先進(jìn)的磁共振成像技術(shù),可以提供三維空間中組織微結(jié)構(gòu)完整性的定量信息。它依靠水分子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)來(lái)定量地反映體內(nèi)組織微結(jié)構(gòu)的內(nèi)在特征。DTI 中可測(cè)量多個(gè)參數(shù):①分?jǐn)?shù)各向異性(Fractional anisotropy,F(xiàn)A):以總結(jié)的方式量化擴(kuò)散系數(shù)的方向性,并且對(duì)微觀(guān)結(jié)構(gòu)的變化非常敏感,各向異性越大,水分子擴(kuò)散的方向性和線(xiàn)性性越大;②平均擴(kuò)散率(Mean diffusivity,MD)或ADC:定量提供水分子擴(kuò)散程度,MD 或ADC量化細(xì)胞和膜密度,而它的增加表明疾病過(guò)程;③徑向擴(kuò)散率(Radial diffusivity,RD):與主向量垂直的擴(kuò)散速率;④軸向擴(kuò)散率(Axial diffusivity,AD):主向量平行的擴(kuò)散速率[37]。
DTI 有兩大作用,①評(píng)估TAO 的分期,一些研究表明了視神經(jīng)FA 與CAS 負(fù)相關(guān),MD、RD、AD與CAS 正相關(guān)[38,39]。②識(shí)別DON,在Liu 的一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)了在TAO 的視神經(jīng)和視束中,從非DON 到DON 的過(guò)程FA、AD 會(huì)逐漸降低,RD 和MD 會(huì)升高,對(duì)于視輻射來(lái)說(shuō),RD 和MD 的值升高[40]。
淋巴細(xì)胞在參與TAO 的發(fā)病過(guò)程中,B 細(xì)胞產(chǎn)生抗體是TAO 發(fā)病的起始環(huán)節(jié),T 細(xì)胞分泌各種細(xì)胞因子及粘附因子參與體液及細(xì)胞免疫,NK 細(xì)胞有細(xì)胞殺傷、促炎、調(diào)節(jié)免疫等作用。但由于淋巴細(xì)胞在TAO 中的發(fā)病過(guò)程仍不完全明確,還需要更多的研究去探索B 細(xì)胞、T 細(xì)胞和NK 細(xì)胞在TAO 中的致病過(guò)程,以制定針對(duì)性治療策略來(lái)提高TAO 的治療效果。目前評(píng)估TAO 的治療的CAS 評(píng)分和嚴(yán)重程度分級(jí)存在主觀(guān)性,而通過(guò)MRI 可客觀(guān)地識(shí)別 TAO患者的分級(jí)分期,對(duì)預(yù)測(cè)療效、評(píng)估纖維化程度、治療及預(yù)防疾病進(jìn)展至關(guān)重要。雖然部分MRI 后處理及分析較復(fù)雜、存在測(cè)量誤差等不足,但未來(lái)MRI 技術(shù)可能克服這些困難,讓TAO 的診療更加簡(jiǎn)單化、標(biāo)準(zhǔn)化及客觀(guān)化。