加强对角膜病的基础与临床研究
作者：陈家祺 刘祖国
单位：陈家祺(广州，中山医科大学中山眼科中心 510060)；刘祖国(广州，中山医科大学中山眼科中心 510060)
关键词：
中华眼科杂志000103 角膜病是致盲的主要眼病之一。近年来，在发达国家中随着经济的发展，引起角膜病的原因发生了明显的变化，因感染而引起角膜溃疡的发病率已逐渐下降，而非感染性角膜病(包括大泡性角膜病变)则逐年增加。在发展中国家，感染性角膜病变仍占主导地位。我国因感染引起角膜溃疡的发病率，虽然已有较大幅度的下降，但仍然是致盲病因中极为重要的原因。随着20世纪科技的发展、各种新的诊断技术及治疗方法的出现和临床应用，以及众多从事角膜病基础和临床研究工作者的努力，使角膜病的研究在许多方面取得了突破性进展，已经阐明了一些角膜病的发病机制，进一步提高了角膜病的诊断及治疗水平。
一、 角膜病的基础研究
, http://www.100md.com
目前对角膜病的研究已经从细胞水平发展到分子水平。尤其在病毒感染性角膜病的研究中，发现了单纯疱疹病毒(herpes simplex virus, HSV)可潜伏于人体的三叉神经节及角膜内，部分正常人角膜内也存在HSV核苷酸序列。当感染HSV后，由于免疫状态的不同而致不同的临床表现，调节机体免疫状态可提高该病毒感染的治愈率。虹膜角膜内皮综合征的致病原因可能与单纯疱疹病毒感染有关。在病毒性角膜病的早期可应用分子生物学方法(如聚合酶链反应)检测致病菌协助确诊。此方法灵敏度高，而且快速，目前已广泛应用于临床。
分子生物学技术的发展，使我们对角膜变性性疾病的病因有了进一步的了解。目前已知一些变性性角膜病的发病机制是由于遗传或其他原因致使基因突变、基因位点的异常引起的，对这些异常基因位点的发现及了解，将为以后基因治疗提供了坚实的基础。
细胞凋亡(apoptosis)是维持细胞正常生理环境的重要生理过程。近年来的研究发现，在一些圆锥角膜、大泡性角膜病及角膜手术中，均可增加角膜基质细胞的凋亡，如准分子激光屈光性角膜切削术、角膜上皮切除术等。有关细胞凋亡的研究可阐明某些角膜病的发病机制，同时也可为临床治疗提供依据。
, 百拇医药
细胞因子及其受体是细胞生长、分裂及移行的重要调节剂。角膜位于眼球的前表面并与巩膜、虹膜及结膜相邻，细胞因子的表达程度，可直接影响角膜与邻近各组织间的正常功能。已发现有许多角膜病的细胞因子及生长因子表达异常，如圆锥角膜的白细胞介素-1(IL-1)家族表达异常和角膜外伤后角膜上皮表皮生长因子及其受体家族表达增加等。
对角膜内皮细胞及角膜基质结构的研究，将有助于加深我们对角膜生理功能及其调节机制的了解，为以后基因工程、生物组织工程及人工角膜的研究奠定基础。
二、角膜移植手术
角膜移植手术是治疗角膜病致盲复明的惟一方法，也是治疗某些角膜病的最重要措施之一。20世纪的早期，角膜移植术主要用于感染性角膜病的治疗，光学性角膜移植术的数量少且效果也不理想。近20年来,随着手术器械的改良、技术的发展及新的检测仪器的出现, 已使光学性角膜移植术已成为最主要的角膜移植手术之一，其成功率已有较大的提高。角膜地形图的应用，可根据病变部位的地形图改变、病变性质及程度选择植床的大小、位置及供体角膜，并设计手术方案；术后可根据角膜地形图的变化进行调整缝线、拆线等，使角膜移植术后的散光减至约2.00 D，明显提高了术后的裸眼视力。以往糖皮质激素是治疗角膜移植术后免疫排斥反应的主要药物,随着环孢素A(cyclosporin A)及FK506等新的抗免疫排斥反应药物的出现，角膜移植术后免疫排斥反应的发生率明显减少,提高了角膜移植术的效果。近年来动物实验研究表明，IL-1受体拮抗剂具有预防和治疗角膜移植术后免疫排斥反应的作用，可为其提供了一种新的方法。对前段完全损伤的患者，为挽救眼球及视力,可施行眼球前段重建术。近年来通过临床研究将眼球前段重建术的手术技术进行了改进，即端端缝合改为叠加缝合,减少了术后青光眼的发生率。对伴有角膜白斑的玻璃体视网膜病变或严重的眼前、后段联合损伤的患者，可在临时人工角膜下行玻璃体视网膜手术，以挽救患者的视力。
, 百拇医药
三、屈光性角膜手术
本世纪以来屈光性角膜手术已取得较大的进展，涌现出多种手术方式，如放射状角膜切开术(radial keratotomy, RK)、表面角膜镜片术(epikeratophakia)、角膜磨镶术(keratomileusis)、角膜松解切开术(relaxing incision)、角膜镜片术(keratophakia)、角膜楔状切除术、准分子激光屈光性角膜切削术及准分子激光原位角膜磨镶术等，我们可根据不同的适应证选择相应术式治疗近视或远视。如角膜松解切开术用于散光度在6.00 D以内患者的治疗,角膜楔状切除术用于角膜散光度在6.00 D以上患者的治疗。新的角膜地形图及角膜曲率检测手段，即计算机辅助的角膜镜摄影，可为了解全角膜的屈光状态、手术方案的设计(角膜散光手术切口的位置、大小及深度)提供重要的资料，显著地提高了屈光性角膜手术的效果。采用波长为193 nm的准分子激光进行屈光性角膜手术是近10余年来发展较为迅速的一种屈光性角膜手术，目前在国内、外普遍开展，并已取得了肯定性的治疗效果。准分子激光屈光性角膜切削术及准分子激光原位角膜磨镶术各有其适应证和并发症，在选择病例时应予以注意。准分子激光原位角膜磨镶术有其独特的优点，已广泛应用于临床治疗中、低度近视和远视。但是，施行屈光性角膜手术的医生需要具有高度的责任心及娴熟的手术技术，并严格掌握手术适应证、手术操作规程，术后应严密观察，定期随访。
, 百拇医药
四、角膜地形图的应用
对角膜地形图的了解始于19世纪。50年代由于角膜曲率计(keratometry)的出现，使人们对角膜地形图的认识迈上了一个新台阶。80年代以来计算机技术被应用于角膜地形图的检测中，计算机辅助的角膜镜摄影可以全面、详细地了解全角膜的地形。Placido盘反射摄影主要用于对全角膜前表面屈光状态的了解，基于将栅栏投影到含荧光素的泪膜表面(即立体三角技术)而获取的影像(PAR角膜地形图检测系统)，不仅可以了解全角膜的屈光状态，而且还可显示全角膜前表面的高度。目前，一种新的角膜地形图(Orbscan corneal topography system)已开始应用于临床。它可详细地显示全角膜前、后表面的角膜曲率、高度及全角膜厚度，对于诊断及预防准分子激光原位角膜磨镶术后医源性圆锥角膜的发生有重要作用。我国现有的角膜地形图主要通过Placido盘反射摄影获得，而通过PAR及Orbscan系统获得的角膜地形图则尚少。因此，角膜地形图的应用，不仅有助于设计和选择角膜手术方案、提高显微角膜手术及眼前段手术的效果，而且还可根据角膜地形图的变化情况早期诊断角膜病，同时可揭示某些角膜病的发病机制。
, 百拇医药
五、角膜共焦显微镜在角膜病研究中的应用
共焦显微镜是一种无创伤性在活体细胞水平上观察角膜、结膜生理及病理变化的检测手段，在一些角膜病的诊断及研究中已受到重视。如对感染性角膜病的病原体检测(包括棘阿米巴角膜溃疡的诊断)、对准分子激光屈光手术后创口愈合的观察、对角膜移植免疫排斥反应的研究等均有重要意义。
六、角膜病临床研究存在的问题
本世纪以来角膜病的临床研究已取得长足的进步。但仍遗留诸多问题。在发达国家因感染引起的角膜病发病率虽然已明显减少，但在我国以及其他发展中国家仍占重要地位。目前，细菌性角膜溃疡的治疗效果已明显提高，而真菌性角膜溃疡的治疗因缺乏有效、副作用小的抗真菌药物，治疗效果不甚理想。棘阿米巴原虫感染所致角膜溃疡的防治亦逐渐受到重视，理想的治疗药物有待开发研制。对一些严重的角膜溃疡病采取手术和(或)联合药物治疗，仍难以挽救患者视力甚至眼球。虽然分子生物学技术已引入角膜病的研究中，但是许多角膜病的发病机制尚未阐明；基因水平的治疗仍停留在实验室的研究水平，距临床应用尚有较大距离。角膜移植手术虽已获得明显效果，但如何提高广大角膜移植手术医师的技术，仍是一个亟待解决的问题。在角膜移植术后免疫排斥反应机制的研究中，抗排斥反应的药物除糖皮质激素、环胞素A及FK506外，新的有效且无副作用的药物研究，仍停留于实验室阶段(如IL-1RA)；预测及预防排斥反应的发生尚缺乏有效的检测指标及手段。角膜新生血管的发生机制仍未阐明，虽然治疗方法较多，但尚无真正有效的治疗措施。在角膜屈光手术方面，多数屈光性角膜手术术前不能精确地预测术后的结果及避免其严重并发症的发生。目前我国角膜材料来源缺乏，阻碍着角膜移植手术的开展。现在，每年角膜移植手术的数量远远不能满足患者的需求；而眼库及角膜保存工作尚处在起步阶段。如何争取社会的支持、捐献眼球和获取眼球立法，建立眼库网络等尚有许多艰苦而细致的工作要做。
, 百拇医药
七、21世纪角膜病临床研究的发展方向
鉴于20世纪角膜病临床研究中存在的问题及人们对生存质量的要求。因此，在21世纪应加强如下方面的研究，以争取突破性进展。(1)应用分子生物学技术在分子水平上阐明角膜变性性疾病的发病机制，并对其进行治疗。(2) 研制疗效高、副作用少且价格低廉的抗真菌和抗棘阿米巴药物并将其用于临床治疗。(3)进一步深入研究角膜移植术后的免疫排斥反应的发生机制，进而寻找预防其发生的方法及药物，以提高免疫排斥反应治疗的成功率。(4)随着白内障超声乳化摘除术的开展，人工晶状体植入术的普及，大泡性角膜病变已逐渐成为角膜移植手术中的主要适应证，应重视并开展角膜内皮细胞移植的可行性研究。(5)注重角膜地形图在屈光性角膜手术中的应用，提高手术的预测性及成功率。(6)深入研究角膜新生血管的发生机制，寻找有效的治疗手段。(7)研制高清晰度、可动态跟踪检测角膜的活体显微镜,用于临床的诊断及治疗。(8)深入研究角膜内皮细胞的生物学功能及影响其调控的因素；进一步探讨内、外源性生长因子对角膜内皮细胞功能的影响及生物学特性的调控作用；探索并应用培养的人角膜内皮细胞于载体移植治疗角膜内皮功能障碍患者，以减少角膜移植术后免疫排斥反应的发生率，同时亦可扩大角膜材料的来源。(9)继续重视对治疗性角膜移植术的研究，尤其是对严重眼表疾病患者的角膜移植、角膜缘移植、羊膜移植或联合手术的时机的选择及防治减少术后并发症等进行研究。对严重眼外伤及严重感染性角膜病患者，应进行角膜移植联合眼前、后段手术治疗，侧重手术成功率、手术并发症的预防和处理等临床重点问题的研究。
(收稿日期：1999-07-20), 百拇医药
单位：陈家祺(广州，中山医科大学中山眼科中心 510060)；刘祖国(广州，中山医科大学中山眼科中心 510060)
关键词：
中华眼科杂志000103 角膜病是致盲的主要眼病之一。近年来，在发达国家中随着经济的发展，引起角膜病的原因发生了明显的变化，因感染而引起角膜溃疡的发病率已逐渐下降，而非感染性角膜病(包括大泡性角膜病变)则逐年增加。在发展中国家，感染性角膜病变仍占主导地位。我国因感染引起角膜溃疡的发病率，虽然已有较大幅度的下降，但仍然是致盲病因中极为重要的原因。随着20世纪科技的发展、各种新的诊断技术及治疗方法的出现和临床应用，以及众多从事角膜病基础和临床研究工作者的努力，使角膜病的研究在许多方面取得了突破性进展，已经阐明了一些角膜病的发病机制，进一步提高了角膜病的诊断及治疗水平。
一、 角膜病的基础研究
, http://www.100md.com
目前对角膜病的研究已经从细胞水平发展到分子水平。尤其在病毒感染性角膜病的研究中，发现了单纯疱疹病毒(herpes simplex virus, HSV)可潜伏于人体的三叉神经节及角膜内，部分正常人角膜内也存在HSV核苷酸序列。当感染HSV后，由于免疫状态的不同而致不同的临床表现，调节机体免疫状态可提高该病毒感染的治愈率。虹膜角膜内皮综合征的致病原因可能与单纯疱疹病毒感染有关。在病毒性角膜病的早期可应用分子生物学方法(如聚合酶链反应)检测致病菌协助确诊。此方法灵敏度高，而且快速，目前已广泛应用于临床。
分子生物学技术的发展，使我们对角膜变性性疾病的病因有了进一步的了解。目前已知一些变性性角膜病的发病机制是由于遗传或其他原因致使基因突变、基因位点的异常引起的，对这些异常基因位点的发现及了解，将为以后基因治疗提供了坚实的基础。
细胞凋亡(apoptosis)是维持细胞正常生理环境的重要生理过程。近年来的研究发现，在一些圆锥角膜、大泡性角膜病及角膜手术中，均可增加角膜基质细胞的凋亡，如准分子激光屈光性角膜切削术、角膜上皮切除术等。有关细胞凋亡的研究可阐明某些角膜病的发病机制，同时也可为临床治疗提供依据。
, 百拇医药
细胞因子及其受体是细胞生长、分裂及移行的重要调节剂。角膜位于眼球的前表面并与巩膜、虹膜及结膜相邻，细胞因子的表达程度，可直接影响角膜与邻近各组织间的正常功能。已发现有许多角膜病的细胞因子及生长因子表达异常，如圆锥角膜的白细胞介素-1(IL-1)家族表达异常和角膜外伤后角膜上皮表皮生长因子及其受体家族表达增加等。
对角膜内皮细胞及角膜基质结构的研究，将有助于加深我们对角膜生理功能及其调节机制的了解，为以后基因工程、生物组织工程及人工角膜的研究奠定基础。
二、角膜移植手术
角膜移植手术是治疗角膜病致盲复明的惟一方法，也是治疗某些角膜病的最重要措施之一。20世纪的早期，角膜移植术主要用于感染性角膜病的治疗，光学性角膜移植术的数量少且效果也不理想。近20年来,随着手术器械的改良、技术的发展及新的检测仪器的出现, 已使光学性角膜移植术已成为最主要的角膜移植手术之一，其成功率已有较大的提高。角膜地形图的应用，可根据病变部位的地形图改变、病变性质及程度选择植床的大小、位置及供体角膜，并设计手术方案；术后可根据角膜地形图的变化进行调整缝线、拆线等，使角膜移植术后的散光减至约2.00 D，明显提高了术后的裸眼视力。以往糖皮质激素是治疗角膜移植术后免疫排斥反应的主要药物,随着环孢素A(cyclosporin A)及FK506等新的抗免疫排斥反应药物的出现，角膜移植术后免疫排斥反应的发生率明显减少,提高了角膜移植术的效果。近年来动物实验研究表明，IL-1受体拮抗剂具有预防和治疗角膜移植术后免疫排斥反应的作用，可为其提供了一种新的方法。对前段完全损伤的患者，为挽救眼球及视力,可施行眼球前段重建术。近年来通过临床研究将眼球前段重建术的手术技术进行了改进，即端端缝合改为叠加缝合,减少了术后青光眼的发生率。对伴有角膜白斑的玻璃体视网膜病变或严重的眼前、后段联合损伤的患者，可在临时人工角膜下行玻璃体视网膜手术，以挽救患者的视力。
, 百拇医药
三、屈光性角膜手术
本世纪以来屈光性角膜手术已取得较大的进展，涌现出多种手术方式，如放射状角膜切开术(radial keratotomy, RK)、表面角膜镜片术(epikeratophakia)、角膜磨镶术(keratomileusis)、角膜松解切开术(relaxing incision)、角膜镜片术(keratophakia)、角膜楔状切除术、准分子激光屈光性角膜切削术及准分子激光原位角膜磨镶术等，我们可根据不同的适应证选择相应术式治疗近视或远视。如角膜松解切开术用于散光度在6.00 D以内患者的治疗,角膜楔状切除术用于角膜散光度在6.00 D以上患者的治疗。新的角膜地形图及角膜曲率检测手段，即计算机辅助的角膜镜摄影，可为了解全角膜的屈光状态、手术方案的设计(角膜散光手术切口的位置、大小及深度)提供重要的资料，显著地提高了屈光性角膜手术的效果。采用波长为193 nm的准分子激光进行屈光性角膜手术是近10余年来发展较为迅速的一种屈光性角膜手术，目前在国内、外普遍开展，并已取得了肯定性的治疗效果。准分子激光屈光性角膜切削术及准分子激光原位角膜磨镶术各有其适应证和并发症，在选择病例时应予以注意。准分子激光原位角膜磨镶术有其独特的优点，已广泛应用于临床治疗中、低度近视和远视。但是，施行屈光性角膜手术的医生需要具有高度的责任心及娴熟的手术技术，并严格掌握手术适应证、手术操作规程，术后应严密观察，定期随访。
, 百拇医药
四、角膜地形图的应用
对角膜地形图的了解始于19世纪。50年代由于角膜曲率计(keratometry)的出现，使人们对角膜地形图的认识迈上了一个新台阶。80年代以来计算机技术被应用于角膜地形图的检测中，计算机辅助的角膜镜摄影可以全面、详细地了解全角膜的地形。Placido盘反射摄影主要用于对全角膜前表面屈光状态的了解，基于将栅栏投影到含荧光素的泪膜表面(即立体三角技术)而获取的影像(PAR角膜地形图检测系统)，不仅可以了解全角膜的屈光状态，而且还可显示全角膜前表面的高度。目前，一种新的角膜地形图(Orbscan corneal topography system)已开始应用于临床。它可详细地显示全角膜前、后表面的角膜曲率、高度及全角膜厚度，对于诊断及预防准分子激光原位角膜磨镶术后医源性圆锥角膜的发生有重要作用。我国现有的角膜地形图主要通过Placido盘反射摄影获得，而通过PAR及Orbscan系统获得的角膜地形图则尚少。因此，角膜地形图的应用，不仅有助于设计和选择角膜手术方案、提高显微角膜手术及眼前段手术的效果，而且还可根据角膜地形图的变化情况早期诊断角膜病，同时可揭示某些角膜病的发病机制。
, 百拇医药
五、角膜共焦显微镜在角膜病研究中的应用
共焦显微镜是一种无创伤性在活体细胞水平上观察角膜、结膜生理及病理变化的检测手段，在一些角膜病的诊断及研究中已受到重视。如对感染性角膜病的病原体检测(包括棘阿米巴角膜溃疡的诊断)、对准分子激光屈光手术后创口愈合的观察、对角膜移植免疫排斥反应的研究等均有重要意义。
六、角膜病临床研究存在的问题
本世纪以来角膜病的临床研究已取得长足的进步。但仍遗留诸多问题。在发达国家因感染引起的角膜病发病率虽然已明显减少，但在我国以及其他发展中国家仍占重要地位。目前，细菌性角膜溃疡的治疗效果已明显提高，而真菌性角膜溃疡的治疗因缺乏有效、副作用小的抗真菌药物，治疗效果不甚理想。棘阿米巴原虫感染所致角膜溃疡的防治亦逐渐受到重视，理想的治疗药物有待开发研制。对一些严重的角膜溃疡病采取手术和(或)联合药物治疗，仍难以挽救患者视力甚至眼球。虽然分子生物学技术已引入角膜病的研究中，但是许多角膜病的发病机制尚未阐明；基因水平的治疗仍停留在实验室的研究水平，距临床应用尚有较大距离。角膜移植手术虽已获得明显效果，但如何提高广大角膜移植手术医师的技术，仍是一个亟待解决的问题。在角膜移植术后免疫排斥反应机制的研究中，抗排斥反应的药物除糖皮质激素、环胞素A及FK506外，新的有效且无副作用的药物研究，仍停留于实验室阶段(如IL-1RA)；预测及预防排斥反应的发生尚缺乏有效的检测指标及手段。角膜新生血管的发生机制仍未阐明，虽然治疗方法较多，但尚无真正有效的治疗措施。在角膜屈光手术方面，多数屈光性角膜手术术前不能精确地预测术后的结果及避免其严重并发症的发生。目前我国角膜材料来源缺乏，阻碍着角膜移植手术的开展。现在，每年角膜移植手术的数量远远不能满足患者的需求；而眼库及角膜保存工作尚处在起步阶段。如何争取社会的支持、捐献眼球和获取眼球立法，建立眼库网络等尚有许多艰苦而细致的工作要做。
, 百拇医药
七、21世纪角膜病临床研究的发展方向
鉴于20世纪角膜病临床研究中存在的问题及人们对生存质量的要求。因此，在21世纪应加强如下方面的研究，以争取突破性进展。(1)应用分子生物学技术在分子水平上阐明角膜变性性疾病的发病机制，并对其进行治疗。(2) 研制疗效高、副作用少且价格低廉的抗真菌和抗棘阿米巴药物并将其用于临床治疗。(3)进一步深入研究角膜移植术后的免疫排斥反应的发生机制，进而寻找预防其发生的方法及药物，以提高免疫排斥反应治疗的成功率。(4)随着白内障超声乳化摘除术的开展，人工晶状体植入术的普及，大泡性角膜病变已逐渐成为角膜移植手术中的主要适应证，应重视并开展角膜内皮细胞移植的可行性研究。(5)注重角膜地形图在屈光性角膜手术中的应用，提高手术的预测性及成功率。(6)深入研究角膜新生血管的发生机制，寻找有效的治疗手段。(7)研制高清晰度、可动态跟踪检测角膜的活体显微镜,用于临床的诊断及治疗。(8)深入研究角膜内皮细胞的生物学功能及影响其调控的因素；进一步探讨内、外源性生长因子对角膜内皮细胞功能的影响及生物学特性的调控作用；探索并应用培养的人角膜内皮细胞于载体移植治疗角膜内皮功能障碍患者，以减少角膜移植术后免疫排斥反应的发生率，同时亦可扩大角膜材料的来源。(9)继续重视对治疗性角膜移植术的研究，尤其是对严重眼表疾病患者的角膜移植、角膜缘移植、羊膜移植或联合手术的时机的选择及防治减少术后并发症等进行研究。对严重眼外伤及严重感染性角膜病患者，应进行角膜移植联合眼前、后段手术治疗，侧重手术成功率、手术并发症的预防和处理等临床重点问题的研究。
(收稿日期：1999-07-20), 百拇医药