肖 羽,楊燕寧
在全球范圍內(nèi),F(xiàn)uchs角膜內(nèi)皮營(yíng)養(yǎng)不良(Fuchs endothelial corneal dystrophy,F(xiàn)ECD)是角膜移植最常見(jiàn)的手術(shù)適應(yīng)證之一[1-2]。 其特征是滴狀角膜(cornea guttata)、Descemet膜的增厚和角膜內(nèi)皮細(xì)胞的進(jìn)行性喪失,隨后逐漸導(dǎo)致角膜水腫并損害視覺(jué)功能[3-4]。由于傳統(tǒng)上認(rèn)為角膜內(nèi)皮細(xì)胞不能在體內(nèi)再生,因此角膜內(nèi)皮移植術(shù)(endothelial keratoplasty,EK)是晚期FECD唯一的治療方式。EK已成為角膜內(nèi)皮疾病的優(yōu)選方法,包括多種恢復(fù)內(nèi)皮細(xì)胞不同解剖學(xué)結(jié)構(gòu)的技術(shù)[5]。在過(guò)去的15a,以Descemet膜剝離角膜內(nèi)皮移植術(shù)(descemet stripping automated endothelial keratoplasty,DSEK)或后彈力層角膜內(nèi)皮移植術(shù)(descemet membrane endothelial keratoplasty,DMEK)為首選的手術(shù)方式極大地改善了FECD患者的預(yù)后[6]。 與穿透性角膜移植術(shù)(penetrating keratoplasty,PKP)相比,選擇性的替換角膜內(nèi)皮及后彈力層排斥率更低,術(shù)中并發(fā)癥及術(shù)后散光更少,視力恢復(fù)更快[7-8]。盡管如此,DMEK手術(shù)仍然存在包括移植物脫位和原發(fā)性移植物失敗等各種問(wèn)題[9]。且雖然較傳統(tǒng)角膜移植手術(shù)減少了排斥率,但DMEK手術(shù)仍然存在排斥風(fēng)險(xiǎn)[10-11],并且受到供體來(lái)源的極大限制[12]。近年來(lái)意外發(fā)現(xiàn)的僅剝離中央Descemet膜而無(wú)角膜內(nèi)皮移植的手術(shù)(descemetorhexis without endothelial keratoplasty,DWEK)用于治療FECD取得令人驚喜的效果。本文將就DWEK手術(shù)的發(fā)現(xiàn)、命名、機(jī)制、手術(shù)效果、影響因素、并發(fā)癥及藥物輔助等方面對(duì)其進(jìn)行綜述。
從2003年Braunstein等[13]報(bào)道了白內(nèi)障手術(shù)中不慎將Descemet膜切除后角膜水腫在6mo后逐漸消退的一個(gè)病例,到2012年Dirisamer等[14]發(fā)現(xiàn)FECD患者在行DMEK手術(shù)后盡管發(fā)生了移植物脫離,卻仍然出現(xiàn)角膜水腫自發(fā)清除的現(xiàn)象。同年Shah等[15]報(bào)告了在后部多形性角膜營(yíng)養(yǎng)不良(posterior polymorphous corneal dystrophy, PPCD)和FECD患者中, Descemet剝離后沒(méi)有供體內(nèi)皮細(xì)胞移植術(shù)后內(nèi)皮細(xì)胞再生導(dǎo)致角膜水腫自發(fā)清除的第一個(gè)確定性病例。越來(lái)越多證據(jù)表明角膜內(nèi)皮可能能夠在患有FECD等內(nèi)皮功能障礙的患者中自我修復(fù)。DWEK手術(shù)是剝離Descemet膜的中央部分,外周內(nèi)皮細(xì)胞自發(fā)遷移以覆蓋裸露區(qū)域而無(wú)需內(nèi)皮移植的手術(shù)方式,配合局部Rho相關(guān)激酶抑制劑可以促進(jìn)其療效。鑒于當(dāng)前文獻(xiàn)中沒(méi)有該手術(shù)方式的標(biāo)準(zhǔn)化名稱,為了清晰和統(tǒng)一,Kaufman等[16]在遵循Descemet剝離自動(dòng)內(nèi)皮角膜成形術(shù)(DSAEK)和Descemet膜角膜內(nèi)皮成形術(shù)(DMEK)的命名精神的情況下,提出其標(biāo)準(zhǔn)名稱和首字母縮略詞的建議,即Descemetorhexis Without Endothelial Keratoplasty(DWEK)。
FECD區(qū)別于大皰性角膜病變,是一種內(nèi)皮細(xì)胞耗竭性疾病,在早期階段通常僅影響中央角膜內(nèi)皮,在接下來(lái)的疾病自然史中才可能逐漸損害外周角膜[17]。那么在FECD中Descemet膜剝離后中央內(nèi)皮再生的現(xiàn)象到底是內(nèi)皮細(xì)胞的增殖還是外周細(xì)胞遷移到中央角膜呢?一般認(rèn)為角膜內(nèi)皮細(xì)胞的密度隨疾病或年齡而降低,且不可再生。內(nèi)皮細(xì)胞在細(xì)胞周期的G1期停止,并且通常在出生后不再?gòu)?fù)制[18-19]。除了周圍細(xì)胞的遷移之外,已經(jīng)提出了角膜中央裸露基質(zhì)的外周內(nèi)皮再增殖的幾種機(jī)制,但均已被證明在人類體內(nèi)沒(méi)有這些機(jī)制[20]。雖然已經(jīng)從活人體內(nèi)角膜中分離并培養(yǎng)出具有增殖能力的成體內(nèi)皮干細(xì)胞[21],且只在周邊角膜存在,其作用尚未闡明[22]。但促進(jìn)從細(xì)胞接觸抑制中釋放的內(nèi)皮細(xì)胞有絲分裂已被證明僅離體才能被誘導(dǎo)[23]。因此,目前的觀點(diǎn)主要集中在細(xì)胞遷移而非細(xì)胞增殖。Borkar等[24]猜想去除患病的Descemet膜可能會(huì)釋放接觸抑制,從而促進(jìn)健康的外周內(nèi)皮細(xì)胞向中央遷移,且內(nèi)皮細(xì)胞已經(jīng)被證明可以在健康的人類角膜中心連續(xù)遷移[25]。此外,Descemet膜剝離的中央直徑4mm區(qū)域僅為直徑平均12mm角膜內(nèi)皮總表面積的約10%,預(yù)計(jì)內(nèi)皮細(xì)胞從外周遷移到中央覆蓋區(qū)域不會(huì)對(duì)外周內(nèi)皮細(xì)胞計(jì)數(shù)產(chǎn)生顯著影響[24]。通過(guò)更加精確的方法觀察到外周內(nèi)皮細(xì)胞計(jì)數(shù)的下降趨勢(shì)進(jìn)一步佐證DWEK的機(jī)制仍然是細(xì)胞遷移[26]。
目前DWEK治療FECD的研究主要基于以下納入及排除標(biāo)準(zhǔn):術(shù)前FECD患者均有中央滴狀贅疣(guttata),中央內(nèi)皮細(xì)胞計(jì)數(shù)檢測(cè)不到,共聚焦顯微鏡顯示角膜外周擁有完整的內(nèi)皮細(xì)胞鑲嵌,無(wú)明顯的大皰性角膜病變臨床表現(xiàn),無(wú)眼部合并癥[24,26]。在Borkar等[24]的一項(xiàng)研究中,75%(10/13)的眼睛在DWEK術(shù)后獲得了中央內(nèi)皮計(jì)數(shù)提高和角膜透明度,且視力在隨訪時(shí)間內(nèi)較術(shù)前提高,并依據(jù)角膜還原透明的時(shí)間,將患者分為快速反應(yīng)者、反應(yīng)者、慢反應(yīng)者和無(wú)反應(yīng)者。快速反應(yīng)者被認(rèn)為是在術(shù)后第1mo就診時(shí)出現(xiàn)中央內(nèi)皮鑲嵌和角膜水腫消退,反應(yīng)者在術(shù)后第3mo就診時(shí)有明顯的中央內(nèi)皮鑲嵌。而術(shù)后第3mo出現(xiàn)角膜水腫并伴有可見(jiàn)中央內(nèi)皮嵌合被認(rèn)為是慢反應(yīng)者,需要內(nèi)皮移植術(shù)的持續(xù)性角膜水腫被歸類為無(wú)反應(yīng)者。Moloney等[26]也獲得了相似的結(jié)果75%(9/12),甚至在DWEK不成功的病例中使用了Rho相關(guān)激酶抑制劑加速內(nèi)皮遷移后有92%(11/12)獲得了角膜水腫清除和視力改善。雖然在所有病例中都觀察到中央角膜厚度減小,且4/5患者最終實(shí)現(xiàn)了矯正視力的改善,但與Borkar相比[8/13(60%)],Iovieno等[27]只有1/5(20%)患者獲得最佳矯正視力≥20/25。Arbelaez等[28]和Koenig[29]報(bào)告的兩個(gè)小樣本(分別為3例和2例)的研究均未得到令人滿意的結(jié)果。最近另一項(xiàng)直接對(duì)比DWEK和DMEK手術(shù)效果的研究[30]顯示,對(duì)于輕中度FECD患者,DWEK的術(shù)后視力與DMEK相當(dāng),卻顯著降低了不良事件的發(fā)生率,缺點(diǎn)是恢復(fù)期顯著延長(zhǎng)。
中央Descemet膜剝離大小被認(rèn)為是影響DWEK手術(shù)成功的因素,在不成功的病例中,Descemet膜剝離直徑通常在6~6.5mm,大于被普遍認(rèn)為的4mm[24]。其影響機(jī)制可能是直徑從4mm增加到6mm需要剩余內(nèi)皮重新填充的表面積增大兩倍以上(4πvs9π),而8mm則是4mm的四倍。此外,遺傳因素可能影響Descemet膜剝離后中央內(nèi)皮細(xì)胞的再增殖。已有研究證明基因突變和核苷酸的多態(tài)性與FECD有關(guān)[31-33]。其中,TCF4基因的特異性三核苷酸重復(fù)擴(kuò)增已表現(xiàn)出會(huì)顯著增加FECD風(fēng)險(xiǎn)并影響疾病的嚴(yán)重程度[34-36]。因此推測(cè)三核苷酸重復(fù)擴(kuò)增數(shù)量的差異可能會(huì)影響沒(méi)有DWEK手術(shù)的成功或失敗[24]。另外環(huán)境因素,例如吸煙和糖尿病,會(huì)影響FECD疾病嚴(yán)重程度,機(jī)制可能是氧化應(yīng)激增加[37-40]。這些氧化應(yīng)激可能會(huì)影響角膜中央Descemet膜剝離后自我修復(fù)的能力[24]。雖然有學(xué)者認(rèn)為較小的年齡、較薄的角膜厚度可能會(huì)增加DWEK手術(shù)成功率[15,26]。但在Davies等[41]的研究中,基線年齡、術(shù)前角膜厚度和內(nèi)皮細(xì)胞計(jì)數(shù)在快反應(yīng)者和慢反應(yīng)者之間沒(méi)有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。此外,手術(shù)技術(shù),前房中的生長(zhǎng)因子等也被認(rèn)為可能是影響因素。目前影響因素是基于各研究者小樣本量下的推斷,未得到普遍支持,更大樣本量的多中心研究有助于闡明DWEK手術(shù)的最佳適應(yīng)人群。
在目前報(bào)告的DWEK術(shù)后并發(fā)癥中,不規(guī)則散光被描述的較多??梢岳斫鈿埩舻陌咂瑺钏[會(huì)引起不規(guī)則散光,但在角膜清晰患者中也出現(xiàn)不規(guī)則散光的原因目前尚不清楚[28]。但這種屈光不正可以被透氣性硬性隱形眼鏡(RGP)所矯正[27]。Descemet膜邊緣的后部基質(zhì)混濁或瘢痕形成和角膜地形不規(guī)則出現(xiàn)的概率也較高,Iovieno等[27]猜測(cè)可能與手術(shù)器械“descemetorhexis鉤”的使用有關(guān),去除Descemet膜可能引起傷口愈合反應(yīng),繼而導(dǎo)致后部基質(zhì)混濁或瘢痕和角膜地形不規(guī)則。還可能源自角膜長(zhǎng)期水腫繼發(fā)的角膜細(xì)胞活化,其類似于Yoeruek等[42]在DMEK手術(shù)分離患者的基質(zhì)中報(bào)道的方式。由于晚期FECD最終需要內(nèi)皮移植,因而影響隨后的DMEK手術(shù)被認(rèn)為是DWEK最嚴(yán)重的并發(fā)癥。一些外科醫(yī)生主張粗糙化基質(zhì)床以增強(qiáng)DSAEK移植物的粘附性[43]。同樣的,如果DWEK手術(shù)被嘗試后失敗,除非將重新填充的內(nèi)皮細(xì)胞層除去,否則隨后的DMEK移植物可能不容易粘附到被剝離的區(qū)域[44],從而影響DMEK手術(shù)成功率。然而,Rao等[45]對(duì)3例DWEK手術(shù)失敗后持續(xù)的角膜水腫患者進(jìn)行DMEK手術(shù)治療,全部獲得了良好的結(jié)果。
Rho相關(guān)激酶是絲氨酸/蘇氨酸激酶,是Rho GTP酶的重要下游效應(yīng)物,調(diào)節(jié)各種生理功能,如平滑肌收縮,趨化作用,神經(jīng)生長(zhǎng)和基因表達(dá)[46]。近年它的抑制劑在促進(jìn)角膜內(nèi)皮再生的潛在效應(yīng)逐漸得到關(guān)注,其機(jī)制可能是促進(jìn)細(xì)胞增殖,增加細(xì)胞粘附,并抑制角膜內(nèi)皮細(xì)胞的凋亡[47]。Ripasudil(0.4%)是一種局部用的選擇性ROCK 1和2抑制劑,2014年被日本批準(zhǔn)用于治療青光眼和高眼壓癥,原理為增加房水流出,常見(jiàn)的不良反應(yīng)是結(jié)膜充血[48]。已經(jīng)證明了其在用于臨床試驗(yàn)中的安全性,以及其加速兔模型中角膜內(nèi)皮愈合的能力[49]。大量研究已經(jīng)證明了ROCK抑制劑加速角膜內(nèi)皮愈合的作用[50-51]。而且最近一項(xiàng)研究顯示,DWEK術(shù)后的自發(fā)性角膜水腫清除率大約為75%,而使用ROCK抑制劑可進(jìn)一步使66%失敗的眼睛完全清除角膜水腫[26]。因此DWEK聯(lián)合ROCK抑制劑的組合將有希望成為治療FECD或其他內(nèi)皮病變的有效方法。
DWEK和局部ROCK抑制劑代表了FECD的一種令人興奮的新療法,其最大優(yōu)勢(shì)是無(wú)需供體角膜內(nèi)皮移植。DWEK本身不是內(nèi)皮移植手術(shù),它剝離Descemet膜的中央部分,無(wú)需內(nèi)皮移植,外周內(nèi)皮細(xì)胞即可遷移以覆蓋裸露區(qū)域,局部Rho激酶抑制劑可以在剝離Descemet膜后加速內(nèi)皮遷移。盡管可能難以避免最終的結(jié)果,但DWEK可以減少內(nèi)皮移植的需要,為有臨床癥狀的輕中度患者提供另一種可靠的選擇。盡管一些學(xué)者持消極態(tài)度,認(rèn)為在有一種方法可以更好地刺激和控制角膜內(nèi)皮細(xì)胞再生之前,不應(yīng)該推薦DWEK,而仍應(yīng)選擇DMEK[28-29,52]。也有研究者因?yàn)槠浣Y(jié)果具有相當(dāng)大的不可預(yù)測(cè)性而持謹(jǐn)慎態(tài)度[27],但大多數(shù)專家仍然認(rèn)為,DWEK是一項(xiàng)充滿希望的手術(shù)方式[24,26,53]。DWEK是一項(xiàng)最新的技術(shù),還未大規(guī)模應(yīng)用于臨床。目前只有小樣本量、短期隨訪的研究,所得結(jié)論難免有局限性,更大樣本的多中心的研究有助于進(jìn)一步闡明DWEK的機(jī)制及最佳適應(yīng)證。