《眼科新进展》  2017年2期 192-196   出版日期：2017-02-05   ISSN:1003-5141   CN:41-1105/R
药物性角膜炎的研究进展


    药物性角膜炎（toxic keratopathy）主要是由眼局部用药引起的角膜病变。随着眼部药物种类的增多，药物性角膜炎的发病率也逐渐增高。由于其缺乏特异性的临床表现，易造成误诊误治，严重影响患者的生活质量甚至威胁视力。本文就药物性角膜炎研究进展作一综述，探讨药物导致角膜炎症的发病机制、临床表现、诊断及治疗。
1　发病机制
1.1　药物性免疫反应　药物引起的过敏性角膜炎相对少见，主要是T细胞介导的IV型迟发性过敏反应，很少是IgE介导的I型超敏反应。一项针对拉坦前列腺素滴眼液的研究表明，过敏反应仅出现于1.5%的患者［1］。还有一些关于妥布霉素滴眼液［2］及酒石酸溴莫尼定滴眼液［3］过敏的研究报道。在对酒石酸溴莫尼定滴眼液的研究中［3］，发现在药物应用平均15 d后，高达13.5%的患者出现过敏反应。研究还表明，引起过敏反应的唯一危险因素是此类药物的过敏史。    CCR5和CCR4为两种趋化因子受体，分别介导Th1和Th2通路。实验表明，长期应用抗青光眼类药物，可使CCR5、CCR4、各种免疫相关标记物及介质在结膜上皮细胞的表达均明显增加［4-5］，表明抗青光眼药物引起的免疫反应是结膜炎症的一部分。    苯扎氯铵（benzalkonium chloride，BAK） 为广谱抗菌剂、杀菌剂，能影响角膜上皮细胞间的紧密连接，易于药物的渗透，为滴眼液中最常用的防腐剂［6］。BAK已经证实具有致敏性，甚至是一种接触性变应原［7］。BAK可促使脂肪氧化酶活化，合成并分泌类花生四烯酸类物质、炎性介质及许多细胞因子，例如白细胞介素（interleukin，IL）-1α、IL-8、IL-10及肿瘤坏死因子-α，从而导致迟发性超敏及过敏反应［8］。眼表的免疫依赖于眼部相关淋巴组织，结膜相关淋巴组织是其中的一种，通过识别眼表抗原并分泌细胞因子产生先天性或获得性免疫反应［9-10］。滴用0.2 g·L-1的BAK后，结膜相关淋巴组织周围的杯状细胞失去其正常的白色反光而变暗，滤泡内及周围炎性细胞浸润，滤泡内层的淋巴管激活，淋巴管内发现高速流动的炎性免疫细胞，且以上反应随时间延长而更加显著。不含BAK的滴眼液未发现类似改变［11］。    表面麻醉药可引起眼表自身抗原的暴露，引发抗原-抗体免疫反应，从而导致抗体介导的Ⅱ型超敏反应，产生急性角膜上皮病变，可能引起角膜上皮及基质的破坏，导致角膜变薄及瘢痕化［12-15］。苯肾上腺素引起的过敏性结膜炎通常为急性反应（平均持续时间为10.5 d）［16］，其症状常在滴用后30 min到数小时内出现。此类过敏反应可被误认为速发型过敏反应，但其实际为一种细胞介导的迟发型超敏反应，最长可持续5~8个月，甚至出现角膜炎及倒睫等并发症［17］。非甾体类滴眼液引起的过敏反应易发生于患有哮喘等过敏性疾病的患者［18］。有些药物还会与其他物质产生交叉过敏并造成严重眼部损伤［19-20］。
1.2　细胞毒性反应　体外试验中，BAK能对角膜上皮细胞产生时间及剂量依赖性损伤，表现为细胞体变圆，突起消失，细胞质内空泡形成，最终导致细胞分离死亡，还可延缓角膜伤口的愈合［21］。表面麻醉药可直接破坏角膜上皮细胞的细胞器、细胞桥粒和细胞骨架，改变细胞的新陈代谢及功能［22］，可通过改变细胞的肌动蛋白细胞骨架影响角膜上皮细胞的迁移、分化及黏附力，延缓上皮的修复［23-24］。角膜上皮缺损后，表面麻醉药还可进一步引起深层组织的损害，包括角膜基质浸润、水肿及溶解，内皮细胞呈多形性，局灶性内皮细胞坏死缺失，异常增大的细胞发出大量丝状突起［25］。长期应用抗青光眼药物可引起角膜表层上皮细胞密度降低，基底膜细胞密度增高，基质细胞活化，神经纤维数量减少、弯曲度增加［26］。β受体阻滞剂可导致结膜杯状细胞密度降低［27］，角膜上皮紧密连接和微绒毛破坏［28］。长期应用抗青光眼药物可引起鳞状化生、炎症及结膜下的组织纤维化［29］，以及上皮细胞的凋亡［30］。
1.3　角膜上皮屏障的破坏　角膜上皮的屏障功能由紧密连接的完整性及角膜表层上皮细胞的细胞膜构成。角膜上皮细胞间的紧密连接包括至少3种跨膜蛋白家族（紧密连接蛋白、封闭蛋白及黏着蛋白）及由多种蛋白组成的胞质斑，跨膜蛋白使细胞互相黏着，构成细胞膜间及细胞旁的扩散屏障［31］。在紧密连接的细胞边缘顶部，有高密度的肌动蛋白和肌凝蛋白［32］，这些蛋白破坏后导致上皮的通透性增加。肌球蛋白轻链（myosin light chain，MLC）磷酸酶和激酶调节MLC的收缩，MLC激酶可使MLC磷酸化，引起细胞骨架收缩，继而导致细胞间紧密连接的开放，最终使细胞旁路对过敏原及毒素的通透性增加［32-33］。BAK能够加速角膜上皮细胞的脱落并伴随细胞内ATP的消耗，细胞内ATP的消耗可导致MLC磷酸化［34］，使细胞骨架收缩，破坏角膜屏障的完整性，从而引起炎症的扩散及加重［35］。有人应用荧光光度测定技术研究了5 g·L-1噻吗洛尔滴眼液对角膜上皮屏障的影响，发现含防腐剂的滴眼液对角膜上皮屏障的破坏更严重［36］。β受体阻滞剂可损伤角膜上皮的屏障功能，可能的机制为损伤了角膜上皮表层细胞的细胞膜使其通透性增加［37］。
1.4　角膜神经毒性　长期应用抗青光眼药物可引起角膜基质神经纤维数量减少、弯曲度增加［26］。研究发现，BAK引起的角膜基质神经毒性有两种形式：可逆的神经毒性及不可逆的神经毒性，前一种表现为神经轴突的病变及恢复，后一种为神经的变性及再生。因此，停用含BAK的滴眼液后可使角膜的可逆性神经毒性完全恢复。不可逆性的角膜神经毒性通过神经再生修复，再生神经的形态及密度与正常的不同，目前还不知道其功能是否正常。BAK引起的角膜神经毒性是剂量依赖性的［38］。其机制包括其清洁作用及炎症细胞的浸润，有学者认为可能与BAK所带的阳离子有关［39］，而有些学者却发现其神经毒性是因为BAK是一种阳离子表面活性剂，而与其所带电荷无关［40］。BAK通过溶解类脂屏障破坏神经细胞的细胞膜，引起神经元不可逆损害［41］。还有人通过免疫组织化学检查发现，在BAK治疗后，大量T细胞浸润，提示T细胞介导的免疫反应在神经变性中有一定作用［42］。环孢素的免疫抑制作用可显著延缓BAK引起的神经元细胞丧失，表明免疫机制在BAK引起的神经毒性反应中起促进作用。
1.5　泪膜稳定性破坏　表面麻醉药可减少水性泪液分泌，并破坏上皮细胞的微绒毛而降低黏液样泪液的黏附性。泪膜稳定性下降、反射性泪液分泌减少及瞬目减少加速泪液蒸发，导致干眼及上皮病变加重［14］。抗青光眼药物可导致泪液减少，有实验表明，应用含防腐剂的噻吗洛尔滴眼液可使泪液破裂时间缩短［43］。β受体阻滞剂可使结膜杯状细胞密度降低［27］，破坏角膜上皮微绒毛而影响泪膜稳定性，损伤泪腺分泌功能［44-45］，缩短泪膜破裂时间［27，45-46］，并可破坏泪膜的黏液层［27］。BAK可破坏结膜杯状细胞［47］，使泪液分泌量减少，泪膜不稳定性增加［26］。
1.6　非特异性炎症反应　研究表明，滴眼液引起的角膜病变与炎症有关，与人工泪液相比，含有BAK的拉坦前列素滴眼液与噻吗洛尔滴眼液可使角膜上皮及浅基质层的炎症细胞明显增加［48］，含防腐剂的噻吗洛尔滴眼液还可使泪液中的促炎症反应细胞因子IL-1β显著增加［43］，长期应用抗青光眼药物能引起IL-6、IL-8及IL-10等表达增加［49］，表明非特异性炎症反应参与了药物性角结膜炎的发病。
2　临床表现    药物性角膜结膜炎没有特异性体征，可表现为结膜充血［50］、角膜点状着染［51］、结膜的鳞状化生［52］及角膜感觉缺失［53］。荧光素染色检查发现含BAK的药物可引起严重点状上皮性角膜炎；组织学检查可发现角膜表皮剥脱，表面不规则，细胞边界模糊，细胞异形及基质皱缩；通过免疫荧光标记物检查，发现角膜细胞生存能力降低，凋亡率增高［54］。长期应用表面麻醉药导致眼部剧烈疼痛、结膜重度充血、黏液脓性分泌物、慢性角膜上皮缺损、周边角膜环形浸润、弥漫的角膜基质水肿及新生血管生长、后弹力层皱褶、大量角膜后沉着物及明显前房炎症反应，甚至眼前房积脓或出血，伴严重的眼痛、畏光、视力严重下降，甚至永久性的角膜瘢痕及视力丧失，可能需要穿透性角膜移植甚至眼球摘除［55-57］。过敏反应可表现为眼痒、眼红、畏光甚至点状角膜炎［18］。
3　诊断    有长期应用含BAK的滴眼液或表面麻醉药的病史，并有上述临床表现中的症状及角结膜体征，经过针对药物性角膜炎的治疗后症状、体征消失，有助于药物性角膜炎的诊断。印迹细胞学是用醋酸纤维滤膜印取眼表上皮后对其进行细胞学检查，主要应用于检查眼表结膜上皮杯状细胞的改变和鳞状化生程度，分析眼表面上皮细胞的病变［58］。药物性角结膜炎印迹细胞学检查可发现结膜杯状细胞密度降低，黏蛋白分泌减少［49］及结膜的鳞状化生［52］。结膜刮片及脱落细胞学检查可发现嗜酸性粒细胞及中性粒细胞的数量增多［59］。眼表功能检查表现为泪膜破裂时间缩短［43］及泪液分泌减少［26］；病原学检查排除细菌、真菌及阿米巴等感染性角膜炎；角膜知觉可减退甚至缺失［53］。共焦显微镜检查可发现角膜神经密度的降低及形态的改变［38］，结膜相关淋巴组织周围杯状细胞的病变，滤泡内及周围炎性细胞的浸润，淋巴管内高速流动的炎性免疫细胞，且随时间延长而更加显著［11］。通过共焦显微镜检查还可排除真菌［60］、阿米巴［61］等感染性角膜炎。
4　治疗    立即停止应用相关药物的同时，应用抗生素滴眼液、不含防腐剂的人工泪液保护角膜，避免因机械损伤导致角膜病变加重，给予局部及全身营养角膜治疗，可给予体积分数20%自体血清促进角膜上皮修复［57］，局部应用不含防腐剂的低浓度激素及包眼［62］。对于青光眼等不能停止用药的患者，可以应用不含防腐剂［63］或含其他防腐剂的滴眼液［64］。如角膜上皮缺损长期不修复，可用角膜绷带镜［65］、羊膜移植术［66］或睑裂缝合术［67］。结膜松弛症可以引起泪膜稳定性下降、泪液清除延迟及眼表的炎症，从而导致眼表疾病［68］。结膜松弛症能加重前列腺素类降眼压药引起的眼表炎症［69］，所以在治疗药物引起的眼表炎症时，应注意处理存在的结膜松弛症。有研究表明，ML-7［59］及雷巴米特［70］可用于药物性角膜炎的治疗。    总之，对于药物性角膜炎应以预防为主，临床上尽可能对原发疾病作出正确的诊断及治疗，避免盲目使用多种药物，并根据病情适当减少用药次数和持续时间。在选择滴眼液时，尽量使用不含防腐剂或含低毒性防腐剂的药品。