角膜病研究的回顾与展望
来源：岁月联盟
时间：2010-07-12
一、感染性角膜病
1.病原体种类的变迁：由于糖皮质激素和抗生素的滥用以及配戴角膜接触镜的人数增加，混合感染性角膜病患者日渐增多，其临床症状也不典型。近年来的研究表明，表皮葡萄球菌属和曲霉菌属已分别为细菌性及真菌性角膜炎的首要致病菌；而金黄色葡萄球菌和镰刀菌已不再是第1位的致病细菌和真菌。单纯疱疹病毒依然是病毒性角膜病的首要致病病毒，也是感染性角膜病的首位致病因素。此外，棘阿米巴原虫所致的角膜炎也时有发生。
2.诊断新技术的应用：细菌、真菌及棘阿米巴性角膜炎的诊断主要根据其临床体征、病理涂片、病原体培养及组织活检结果确诊。由于病程的不同，用药情况，以及取材部位和手法的差异，致使检查结果不理想。共焦显微镜是一种无损伤性的检查方法，可用于活体角膜病研究，为真菌及棘阿米巴性角膜炎的诊断和疗效的监测提供了一个实时的三维图像显示，并可储存记录。但是，目前用于临床的共焦系统多为光学性，易受光线反射的影响。当角膜病变坏死组织较厚、混浊严重，以至其折光强度与病原体相似时，图像可能会模糊不清，检查结果不理想。此外，由于菌种的不同，其影像的对比敏感度也不同，检查时对菌种鉴别困难较大。未来应用于眼科的激光共焦显微系统将弥补此缺陷。
病毒性角膜炎长期反复发作可致角膜盲，一般结合临床形态学、电镜及病毒分离检查即可确诊。近年来，我国诸多学者对HSK进行了大量的研究，如HSK复发的相关因素及其病理和免疫改变的研究，证实了角膜是除三叉神经节以外的另一病毒潜伏基地，发现HSV-DNA可存在于正常成人的角膜中。应用免疫学和分子生物学技术（免疫组织化学、聚合酶链反应、核酸分子杂交）可对HSK进行快速、准确地诊断。聚合酶链反应技术敏感性高，如操作过程不严格，易出现假阳性；免疫组织化学的特异性较强，但其敏感性不高。因此，在应用聚合酶链反应和免疫组织化学技术诊断HSK时，应充分认识其局限性，并结合临床特点作出客观、谨慎的判断。
3.药物：随着新一代抗生素的出现，眼科用药的选择余地较大，对耐药菌株可应用敏感抗生素。如氧氟沙星、泰利必妥及妥布霉素眼液和（或）头孢霉素、万古霉素等配制的眼液，能够较理想的控制细菌性角膜感染。但是，对于真菌性角膜炎则不容乐观，目前在新的特效抗真菌药物问世之前，二性霉素B仍为一线药物。局部和（或）全身应用咪唑类抗真菌药物（咪康唑、酮康唑、氟康唑）的同时联合其他抗真菌药物可提高真菌性角膜炎的治疗效果。
病毒性角膜炎的治疗一直是个较为棘手的问题。近年来我国学者对此进行了大量的临床和动物实验研究，为合理使用抗病毒药物及小剂量糖皮质激素治疗病毒性角膜炎提供了客观的依据。如用无环鸟苷、环胞苷、丙氧鸟苷、IFN-α、单纯疱疹病毒单克隆抗体或联合用药可有效减轻HSK的症状。如何防治HSK的复发，尤其对防治穿透性角膜移植术后复发等课题的研究，尚无突破性进展。
目前用于治疗棘阿米巴感染的药物较少，但如经确诊，多数患者仍可取得良好的治疗效果。
4.手术治疗：见本文的第3部分。
二、非感染性角膜病
1.角膜变性和营养不良：多年来，我国学者对角膜营养不良家系的病理和超微结构改变进行了大量的研究，证实了角膜营养不良中的遗传背景因素，也为今后用分子生物学方法研究这些遗传性角膜营养不良积累了资料。国外已用分子生物学的方法确定了多种角膜营养不良的分子遗传方式和其相关染色体，并进行了突变基因的定位，初步提出了基于分子学水平的分类系统。我国对此的研究尚处于空白。因此对于角膜营养不良，应结合临床特征、病及分子遗传学等多方面重新分类。
早期圆锥角膜常被误诊为屈光不正。角膜地形图的引入和研制为圆锥角膜的早期诊断提供了可靠的检查手段。在研究我国正常人及屈光不正患者角膜地形图的特点和差异的同时，提出了圆锥角膜的早期诊断标准。早期圆锥角膜，如患者视力差且矫正困难或不愿意行角膜移植手术时，可行平面表面角膜镜片术，晚期则行穿透性角膜移植术。手术前后可根据角膜地形图的改变进行术式选择及指导选择性拆线，以提高手术的疗效。
2.角膜外伤：近10年来，我国在角膜的化学烧伤和热烧伤模型及其病理学和免疫学改变的研究中发现，中性粒白细胞大量浸润伴胶原酶潜酶活化是角膜溶解的基础；其病程的发展与氧自由基损伤和局部免疫学的改变有关。部分地解释了烧伤后适时合理的应用糖皮质激素和氧化保护剂（如超氧化物歧化酶、维生素C）可减轻损伤的程度。当角膜烧伤严重，尤其当角膜呈进行性溶解变薄行将或已经穿孔时，可行板层或穿透性角膜移植术，以保存眼球的完整性和残存视力。目前应用羊膜移植及其联合板层角膜和角膜缘移植术治疗严重的急性期和瘢痕期眼表疾病，取得了良好效果，可恢复部分的眼表功能。
3.免疫性角膜病：目前的研究表明，蚕蚀性角膜溃疡可能是一种自身免疫性疾病。应用板层角膜移植术、病灶临近球结膜切除术，同时联合应用免疫抑制剂可有效控制炎症、减少复发，阻止眼球穿孔，是目前治疗蚕蚀性角膜溃疡的最佳手段。
三、眼库技术和角膜移植
角膜移植术是将混浊的角膜恢复透明的惟一有效的治疗方法。早在20世纪50年代，我国眼科学者就已经开展了角膜移植手术。由于当时的条件限制，角膜移植术采用小植片、边对边缝合方式，其成功率及光学效果不很理想，术后的免疫排斥反应也无有效的药物控制。70年代末，随着10-0尼龙缝线、扁型铲针、高精密度手术显微镜、抗免疫排斥反应药物以及手术角膜计和角膜地形图的相继问世及应用，使光学性角膜移植术在我国得到了广泛的开展。同时对治疗性角膜移植术及联合手术的疗效进行了大量相关性的研究。但目前由于我国角膜供体来源不足，这仍将在一定时期内制约我国角膜移植事业的发展。相信在新千年里，随着国民意识的转变及器官捐献的相关的确立，将会使这一情况得到根本性的改变。
1.角膜材料保存方法的完善和多样化：我国第1个眼库实验室于1964年在广州中山医学院眼科医院成立。并已于70年代末成立了角膜病学组及眼库协作组，为我国眼库工作的规范化和化奠定了基础。近10年来，我国学者在角膜材料的保存方法上进行了大量的研究与尝试，如用干冻、甘油和无水氯化钙干燥、湿房短期储存、M-K液及Optisol中期保存液等方法保存角膜，引入深低温降温仪，开展深低温长期保存以及新生儿和婴幼儿角膜的临床应用，使有限的角膜材料得到了充分的利用。目前我国许多学者正在积极探索并致力于改良角膜的中期保存方法。动物实验研究显示，保存液中加入超氧化歧化酶、地塞米松及硫酸软骨素等可能有助于延长角膜内皮细胞的存活时间。改良深低温降温程序，并在冻存液中加入硫酸软骨素，将有助于角膜内皮细胞活性的保存，目前已应用于临床取得了较好的效果。通过广大眼科工作者的不懈努力和积极宣传，以及政府有关部门的积极支持和配合，国民自愿捐献角膜的热情也正在形成，拓宽了角膜供体的来源。
2．手术适应证的拓宽：在中华医学会眼科学分会及角膜病学组的指导下，光学性角膜移植术在全国广泛开展。随着新器械设备的引入和应用，光学性角膜移植术的成功率及光学效果均有所提高。目前由于国民的保健意识不强，我国感染性角膜病的发病率仍然较高。许多学者在治疗性角膜移植术和联合手术适应证的拓展方面进行了大量的研究工作，如对治疗感染性角膜病的手术时机选择、方法、注意事项、手术技巧及疗效评估等，对于角膜感染药物治疗无效、角膜溃疡发展至行将穿孔或已穿孔者，应按其病情选择板层或穿透性角膜移植术或眼球前段重建术，可有效地控制感染，保存眼球，挽留残存视力。尤其在手术前、中及后期敏感抗生素的应用研究中发现，单纯疱疹性角膜溃疡疗效最佳，其次为细菌性角膜溃疡。真菌性角膜溃疡术后易复发，预后差，如处理不当可致眶内真菌性感染。
角膜内皮失代偿（大泡性角膜病）最终的治疗方法是行穿透性角膜移植术，以更换失代偿的角膜内皮，恢复角膜的正常厚度及透明度。如角膜材料缺乏，可行角膜层间烧灼术，以减轻角膜上皮反复水肿和脱落。由于此类患者的角膜病变主要是由于角膜内皮失代偿所引起，因此国外学者已应用后板层角膜移植术进行治疗，可保存病变角膜的大部分基质及前弹力层，收到较好效果。目前有学者应用培养的角膜内皮进行动物角膜移植术的实验研究，但尚需进一步评估和完善相关的技术方法。
角膜化学性烧伤是角膜移植术成功率最低的眼病。研究发现，由于眼烧伤后泪液排出口阻塞、角膜缘干细胞的缺损、长期慢性炎症、房角结构的破坏，以及前房免疫相关偏离诱导的削弱或消失等原因，均可致使角膜植片发生免疫排斥反应，继发性青光眼、角膜新生血管形成和持续性上皮缺损等并发症，导致手术失败。
3．手术技术的改进：近10年来，随着眼科显微技术、手术器械以及新的检测仪器的更新，已使光学性角膜移植术得到了，目前已成为最主要的角膜移植手术之一。而手术源性散光一直未得以解决。为此已有学者对术中植片与植床切取的方法进行改良，并对光学中心的对合、瞳孔的形成、手术角膜计的应用和术后角膜地形图指导下的选择性拆线等技术进行研究，在一定程度上提高了手术的光学效果。板层角膜移植术角膜切削技法的改进，如层间注入粘弹剂和（或）空气分离板层角膜，或在仅有浅层角膜混浊病变时采用自动板层角膜切削成型刀来切取植片和植床，以减轻角膜植床与植片之间界面的粗糙，将部分和全厚板层角膜移植术用于临床，取得了较好的疗效。对于常规手术不能有效控制的严重眼外伤者，采用角膜移植联合白内障摘除术或抗青光眼手术和在临时人工角膜下行前后段联合手术，可及时挽救患眼。人工角膜光学和周边材料及片型设计的研究，已应用于临床。但对于术后人工角膜脱出、前后膜形成和继发性青光眼等难题目前尚无有效解决方法，有待进一步研究。
4．手术并发症及对策：（1）角膜移植术后免疫排斥反应：关于角膜排斥反应的类型和高危因素，以及相关病和免疫学改变的研究，仍无突破性进展。有学者通过动物实验研究粗制了抗角膜内皮抗原，以便实现角膜内皮排斥反应的实验室诊断，发现应用地塞米松、环孢素A（CsA）、FK-506、雷公藤多甙及IL-2-PE40等可降低免疫排斥反应的发生。其中地塞米松及CsA已成为临床上首选的抗角膜排斥反应药物，FK506作为抗排斥反应的全身用药已用于肾移植术后的免疫反应中。相信在不久的将来，将引入眼科，并通过新的表面给药载体克服水脂两溶性矛盾，使眼局部用药达到全身用药的治疗效果。此外，为了减少术后免疫排斥反应，有学者对高危者在行角膜移植术前进行ABO配型联合HLA配型的研究中，发现HLA配型并没有象人们预期的那样发挥作用；而简单易行、快捷的ABO配型可能会对此有所帮助。（2）继发性青光眼：角膜移植术后继发性青光眼是导致供体角膜内皮衰竭致使手术失败的又一因素。目前对难治性青光眼的治疗仍然困难。新近引进的超声生物显微镜（ultrasound biomicroscopy，UBM）可协助我们更加直观和清楚地研究继发性青光眼的发生机制，并对其采取相应的对策。（3）持续性角膜上皮缺损：是化学性角膜烧伤角膜移植术失败的一个重要原因。曾有学者应用药物（层粘连蛋白、表皮生长因子等）加速上皮的修复，但终究未能解决因角膜缘缺损而导致的角膜上皮来源衰竭。随着角膜缘干细胞的深入研究，对烧伤后的角膜移植术者同时行异体或自体角膜缘移植术以修复持续缺损的上皮，可取得较好的治疗效果。目前有应用表浅角膜针刺术治疗角膜上皮反复缺损的报道。
四、眼表疾病与眼表重建
1980年Nelson提出了眼表疾病这一概念，其范围一直存在争议。目前国际上多认为眼表疾病为角、结膜及泪膜的疾病。眼表泪液病的研究已应用于临床，并已取得可喜的成果。尽管有大量证据表明角膜缘干细胞及结膜上皮干细胞的存在，角膜缘上皮细胞和中央角膜上皮有不同的基因表达。但尚未能找到干细胞的特异性表面标志，并将其纯化分离。有学者曾希望能将胚胎干细胞在特定的条件下诱导分化成角膜干细胞。目前我国学者已开始进行此方面的研究工作，旨在有所突破。眼表疾病中对翼状胬肉的研究较多，从其超微结构上分析它的病理过程，并通过细胞生物学的方法检测出了翼状胬肉组织中生长因子的表达异常。治疗上，有学者应用异体或自体角膜缘移植术、羊膜移植及其联合手术，同时术中或术后使用低浓度丝裂霉素、β射线，对防止其复发可取得较好的效果。但由于丝裂霉素及β射线的潜在危险和长远疗效评价未明而应用不多。国外有人用两阶段光线照射法证明了翼状胬肉的发生可能与角膜缘干细胞受损有关。
随着角膜上皮干细胞的明确定位，角膜干细胞的研究将逐步深入，有望应用于眼表的重建。角膜化学伤的早期行角膜缘移植术可协助眼表的重建，角膜基质微环境中急、慢性炎症将影响其远期疗效。而异体角膜缘移植术后的免疫排斥反应可降低其远期疗效。目前的研究热点为羊膜移植术，其结果显示了羊膜在治疗眼表疾病尤其是对急性眼表烧伤的治疗价值。
五、屈光性角膜手术
1.放射状角膜切开术（radial keratotomy，RK）：1979年前苏联FyoДopoB应用角膜前表面放射状切开术治疗近视，1983年引入我国，并确认了其矫治中、低度近视的疗效（-4.00～-6.00 d以内）。同时对正常人角膜厚度及与RK相关的病理、手术技巧、术后并发症处理等问题进行了研究。证明了该术式矫正屈光力有限、角膜切口存有潜在性破裂的高度危险性，其预测性及精确性较差。因此，该术式已逐渐被淘汰。Mini-PK作为RK的改良术式已有报告。
2.准分子激光屈光性角膜切削术（photorefractive keratectomy，PRK）：我国屈光性角膜手术起步较晚，仅10余年的，但起点较高。80年代PRK问世，1989年应用于临床。我国的PRK及准分子激光原位角膜磨镶术（laser in situ keratomileusis，LASIK）的基础及临床与国外同时起步，其研究水平已接近或达到国际先进水平，在某些方面具有独特的见解，先后报道了诸多临床研究结果。充分肯定了PRK和LASIK矫治近视和散光的效果，并显示了LASIK矫治中、低度远视的前景。PRK手术可安全、有效地矫治-6.00 d以下的近视；LASIK可矫治-12.00 D以内的屈光不正。两者均可同时矫正低、中度的单纯或复合散光。并对两种手术中的准分子激光角膜切削术的技法、参数的设置及单区切削和多区切削的选择进行了改进，完善了治疗软件。动物实验研究发现，糖皮质激素或低浓度（0.008%）丝裂霉素可抑制PRK术后角膜上皮下雾状混浊的形成。利用角膜后地形图技术监测术后医源性圆锥角膜的发生情况，提出了PRK术切削的极限值为保留角膜厚度不低于250μm。建立了一套手术并发症的处理方法。目前LASIK手术有取代PRK的趋势，但LASIK手术对设备和操作者技术要求较高，因此制约了它的广泛开展。
3.其他屈光性角膜手术：（1）后巩膜加固术。后巩膜加固术的研究发现，可有效地阻止眼轴的进行性增长，提高部分视力，增加眼动脉血流量。（2）表面角膜镜片术。经多年的临床研究，改进了角膜的切削方式，使角膜镜片创面更加光滑。将异体或异种角膜冷冻后切削成可替换的平面镜、凹面镜或凸面镜，用于早期圆锥角膜、近视眼和无晶状体眼的治疗，并长期保存。但由于此术式对屈光的预测性及精确度难以准确控制，从而限制了表面角膜镜片术在临床的应用。（3）自动板层角膜成形术。由于切削厚度难以精确控制，现已被淘汰。（4）角膜切开及楔形切除术。用于角膜散光的治疗，手术前后应用角膜地形图可取得较好的疗效。
六、展望新世纪
近年来角膜病研究已取得较大进展，随着分子生物学、免疫学、细胞生物学、组织工程学和交叉学科研究的深入，将有助于眼科角膜病诊断技术的发展。目前角膜病的研究仍有诸多问题尚待研究，某些研究领域尚属空白或与国外差距较大，为此在21世纪应加强如下方面的研究，以取得突破性进展。（1）应用分子生物学技术在分子水平上阐明HSK、蚕蚀性角膜溃疡等疾病的发病机制，寻找新的有效的治疗手段。（2）研制新的、高效的、副作用少的药物应用于临床。如抗真菌药物、胶原酶抑制剂、抗角膜移植术后免疫排斥反应药物等。（3）深入研究角膜新生血管的发生机制，寻找有效的治疗方法。（4）应用基因工程和生物组织学工程，研制无抗原性的人造生物角膜应用于临床，同时加强角、结膜干细胞的纯化和分离研究，采用基因移植的方法研制无抗原性的角、结膜干细胞，并将其应用于临床。（5）开发研制新型的角膜地形图系统、非机械性切削刀（如高压水刀等）、新型准分子激光机（组合扫描、激光盘技术、飞点扫描切削、非球面切削、固体激光切削）和主动式眼球跟踪系统等。（6）注重新型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。（7）重视角膜移植术的研究工作，深入探讨其手术方法。（8）开展角膜内皮细胞移植的研究。（9）加强专业组间、学科间、单位间及国际间的合作与研究。目前角膜病的临床治疗虽然接近或达到国际水平，但临床研究尚缺乏多中心前瞻性对比研究。眼库工作尚未规范及化。随着我国的改革开放不断深入，社会不断发展，人民生活水平和保健意识不断提高，人们将对眼科工作者提出更高的要求。我们相信，在新的世纪里我国的角膜病研究必将在中华医学会眼分会的领导、协调和监督下，加强团结和协作，加强单位间和国际间的交流与合作，使科研及临床工作齐头并进，为我国的医疗健康卫生事业发展作出更大的贡献。
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