[00381645]眼表泪液疾病的基础研究与临床应用

一、本研究主要内容：（一）眼表泪液疾病的生理：发现IPO-13为角膜上皮干细胞的全新标志物，并对角膜上皮干细胞增殖分化调控进行系列研究，为角膜上皮干细胞体外扩增提供了重要理论基础；发现MUC19这一全新粘蛋白在正常眼表及干眼患者的表达情况，丰富了关于正常泪膜来源及成分的认识；（二）眼表泪液疾病的病理：首次建立了眼表鳞状上皮化生以及干眼的体外培养模型；通过对p38MAPK信号传导通路、Pax6基因的研究较全面阐述了眼表上皮鳞状化生的分子基础；（三）眼表泪液疾病的诊断：提出干眼的诊断和分类标准，已列入全国统一教材；发现并提出活体观察角膜上皮内炎症细胞数量及激活状态可用于评价眼表上皮疾病的严重程度及治疗效果；（四）眼表泪液疾病的治疗：发明强力霉素滴眼液用于抑制干眼眼表非感染性炎症，已获得发明专利；应用人纤溶酶原K5蛋白及制备羊膜提取液治疗严重干眼。二、与国内外同类技术的比较：角膜上皮干细胞是角膜上皮细胞的唯一来源。角膜上皮干细胞的标记是研究其生物学特性以及进行干细胞体外扩增的基础。国际上对角膜上皮干细胞的标记主要通过阴性标记物和阳性标记物的双重染色来进行鉴定，方法复杂，特异性与敏感性有限。本项目研究首次发现IOP13可以作为角膜上皮干细胞的一种新的标记物（已发表于干细胞高水平研究杂志Stem Cell，2009，2516～2526，IF 7.41），其特异性及敏感性较已知的角膜上皮干细胞标记物高，为角膜上皮干细胞的生物学特性和功能研究（尤其是增殖分化潜能）提供了有力基础，为角膜上皮干细胞的体外筛选和扩增培养提供了新的方法。MUC19是近年发现的粘蛋白家族新成员，该研究为国际上首次报道发现其表达于眼表上皮组织。不同于眼表大多数粘蛋白（MUC4，MUC7，MUC16等），MUC19是眼表粘蛋白层的重要组织部分，主要体现于MUC19在角膜、结膜上皮细胞、结膜杯状细胞以及泪腺细胞广泛且大量表达，而在干眼患者眼表组织中的表达明显下降或不表达，且其下降的趋势和方式类似于一直被认为眼表最重要的粘蛋白MUC5AC。该研究不仅丰富了对泪膜中粘蛋白的来源和成分的认识，进一步证实了眼表上皮细胞在维持泪膜稳定的重要作用，并揭示了MUC19在干眼发病中的作用（Experimental Eye Research.2008；403～411，SCI他引9次，累计IF 29.743）。眼表上皮细胞鳞状上皮化生是多种眼表泪液疾病的病理表现，但目前其发病机制和分子基础不清楚。该项目在国内首次建立了体外鳞状上皮化生组织模型（该模型已申请专利），在此基础上，对眼表上皮鳞状上皮化生的主要信号通路（p38MAPK信号）以及Pax6基因表达下调与鳞状上皮化生的关系进行了研究。发现通过抑制p38-MAPK信号以及上调Pax6基因可以抑制眼表上皮鳞状上皮化生以及鳞状上皮化生发生逆转，为治疗眼表鳞状上皮化生提供了理论基础及实践方向（分别发表于：J Pathol.2008；114～122，IF 5.121和Invest Ophthalmol Vis Sci.2008；49：154～162，IF 3.582；SCI 他引16次，累记IF 55.506）。1997年美国国立眼科研究所将干眼分为水液缺乏型及蒸发过强型两种类型，但它不能包括临床上所有类型的干眼，且对治疗指导作用受限。该研究提出新的干眼分类方法，此分类方法不仅包括临床上所有的干眼，并对治疗具有指导意义，此分类已经被列入卫生部眼科学统一教材（眼科学五年制第6版；眼科学第7版；眼科学七年制第2版；眼科学8年制）。以前对中、重度干眼的治疗主要是应用人工泪液，其治疗效果不佳。该研究提出对于此类患者在应用人工泪液的同时需要应用激素或免疫抑制剂治疗眼表面非感染性炎症，提高了治疗效果。相关研究在实验组除使用人工泪液外还应用环孢霉素滴眼液（已通过在全国30多个大中型城市举办的全国干眼继续教育学习班以及专题讲座的形式进行了推广，总人数超过2万人次以上），使干眼治疗的好转率从46％提高到74％。既往主要应用激素抑制干眼眼表炎症，但长时间应用激素会引起较多的副作用；亦有全身应用强力霉素治疗干眼的报道，由于其也带来相应不良反应而不能长期使用。该研究研制出局部应用的强力霉素滴眼液（已获得发明专利），有效抑制眼表面炎症，不仅效果与激素相同，而且无激素的副作用，从而为干眼的长期局部抗炎治疗提供较佳的药物。严重干眼患者最后终因长期炎症及眼表新生血管化而致盲，一直缺乏有效治疗手段。该研究制备了羊膜蛋白提取液（已获得专利），并首次应用于治疗眼表化学伤，其抑制炎症、促角膜上皮修复、抗角膜新生血管效果显著，为严重干眼及其相关并发症的治疗提供了新的方法。三、成果的创新性：1.首次发现核质转运受体蛋白13（IOP13）为角膜上皮干细胞的标志物，为角膜上皮干细胞体外扩增提供了重要理论基础；2.首次发现粘蛋白19（MUC19）在正常眼表及干眼患者的表达情况，丰富了关于正常泪膜来源及成分的认识；3.首次建立了眼表鳞状上皮化生以及干眼的体外组织培养模型；4.通过对p38有丝分裂原激活的蛋白激酶（p38MAPK）信号传导通路、Pax6基因的研究较全面阐述了眼表鳞状上皮化生的分子基础，发现p38MAPK抑制剂可以用于治疗眼表鳞状上皮化生；5.提出干眼的诊断标准和治疗原则；6.制备羊膜提取液用于治疗各类眼表上皮疾病； 7.研制出强力霉素滴眼液用于抑制眼表非感染性炎症。