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文章背景簡介   

BACKGROUND INTRODUCTION

干眼癥 (Dry eye disease, DED) 又名角結(jié)膜干燥癥，是指由淚液分泌不足、蒸發(fā)過多或淚液成分異常導(dǎo)致的一種常見且復(fù)雜的眼科疾病，可引發(fā)眼睛不適癥狀和視力功能障礙。干眼癥是眼科常見病，全球數(shù)百萬人受其影響。年齡、性別、用藥歷史、慢性疾病如糖尿病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等均為高危人群。中國干眼癥的發(fā)病率為21%-30%，女性和老年人患病概率較高。干眼癥首選的治療手段是藥物治療，主要用人工淚液或自體血清來替代淚液成分，此外通過利用藥物促進(jìn)淚液分泌、減輕眼表面炎癥等方式緩解癥狀。針對淚液蒸發(fā)過多的情況，可以采用佩戴濕房鏡及硅膠眼罩，或者進(jìn)行淚小點(diǎn)封閉、瞼板腺堵塞治療等非藥物治療。此外，2016年7月，美國食品和藥物管理局批準(zhǔn)Xiidra（Lifitegrast滴眼液）用于治療干眼病。Xiidra是新一類藥物，屬于淋巴細(xì)胞功能抗原-1（LFA-1）拮抗劑。

近年來的研究表明炎癥是 DED的核心機(jī)制。DED的特點(diǎn)是眼睛外層的角膜和結(jié)膜長期處于干燥狀態(tài)，導(dǎo)致患者的眼睛感到干燥、發(fā)紅、發(fā)癢，對外界刺激敏感。DED的病因和發(fā)病機(jī)制是復(fù)雜和多因素的，臨床上DED可分為兩種主要類型:含水型淚缺型干眼和蒸發(fā)型干眼。含水型干眼癥可分為兩類，Sjögren型干眼癥和non-Sjögren型干眼癥。研究表明，許多患者同時(shí)存在水性淚不足和蒸發(fā)性干眼，兩種類型都具有炎癥的共同特征。了解DED的發(fā)病機(jī)制和分子機(jī)制對藥物開發(fā)有重要意義。目前還沒有有效治療DED的藥物，且病因較多副作用。因此，迫切需要了解DED的發(fā)病機(jī)制，并制定新的治療策略。

角膜的作用是保護(hù)眼睛免受灰塵和細(xì)菌的傷害，并聚焦視力。正常情況下，眼睛由角膜外的淚膜保護(hù)。淚膜主要由粘蛋白層(由結(jié)膜杯狀細(xì)胞分泌)、水層(由淚腺分泌)和脂質(zhì)層(由瞼板腺分泌)三種蛋白質(zhì)組成。如果任何一層顯示分泌不足或蒸發(fā)蒸騰過多，角膜上皮細(xì)胞在高滲條件下受損。長期來看，角膜上皮細(xì)胞分泌多種促炎細(xì)胞因子，進(jìn)而激活免疫細(xì)胞，導(dǎo)致角膜表面持續(xù)發(fā)炎。炎癥反應(yīng)甚至擴(kuò)散到富含杯狀細(xì)胞的結(jié)膜，導(dǎo)致杯狀細(xì)胞和粘蛋白的丟失。與健康人相比，DED患者結(jié)膜中主要粘蛋白MUC5AC含量降低。眼表過度炎癥是DED發(fā)生的關(guān)鍵機(jī)制。多種促炎細(xì)胞因子如白介素(IL)-1β、IL-6、IL-8、腫瘤壞死因子-α (TNF-α)、基質(zhì)金屬肽酶-9 (MMP-9)等在DED患者淚液中經(jīng)常升高[8,9]。細(xì)胞凋亡在DED的發(fā)生發(fā)展中起重要作用。淚液高滲可引起結(jié)膜和角膜細(xì)胞凋亡已經(jīng)建立了幾種動物模型來模擬DED的致病條件。苯扎氯銨(BAC)是滴眼液中常用的防腐劑，已被證明對眼睛有毒性作用。據(jù)報(bào)道，在包括小鼠和大鼠在內(nèi)的幾種動物中，BAC會引起炎癥、淚膜不穩(wěn)定、角膜上皮屏障破裂和結(jié)膜杯狀細(xì)胞丟失，BAC誘導(dǎo)眼球破裂模型已被廣泛應(yīng)用于炎性和蒸發(fā)型DED的研究。此外，眼眶外淚腺的手術(shù)切除可以產(chǎn)生一種模擬含水型淚液缺乏型干眼和non-Sjögren型干眼的模型。根據(jù)之前的研究，眶外淚腺切除(LGE)誘導(dǎo)的DED使淚液量減少一半，并對角膜上皮造成顯著損害。而為了誘導(dǎo)嚴(yán)重的、不可逆的DED，一些研究人員將小鼠注射東莨菪堿，并將其置于室溫、相對濕度較低的可控環(huán)境室(CEC)中。使用東莨菪堿可以減少含水淚液的產(chǎn)生，而低濕度環(huán)境會導(dǎo)致淚膜的過度蒸發(fā)。

在DED（dry eye disease 干眼癥）動物模型中，主要在眼表發(fā)現(xiàn)m1型巨噬細(xì)胞，分泌多種促炎細(xì)胞因子和趨化因子促進(jìn)炎癥反應(yīng)。在DED動物模型中，巨噬細(xì)胞的消耗顯著降低了眼表損傷、其他免疫細(xì)胞的浸潤和促炎細(xì)胞因子的表達(dá)。DED眼表變化與DED患者淚液中IL-17水平升高有關(guān)。IL-17在體內(nèi)的中和作用可顯著降低小鼠的DED嚴(yán)重程度。因此，阻斷巨噬細(xì)胞和Th17細(xì)胞的激活是治療DED的潛在策略。細(xì)胞間粘附分子1 ( ICAM-1)與淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原1 ( LFA-1)的相互作用是導(dǎo)致DED惡性炎癥循環(huán)的關(guān)鍵過程。其相互作用促進(jìn)免疫突觸的形成，并啟動T細(xì)胞的分化和激活。FDA最新批準(zhǔn)的DED藥物Xiidra是一種LFA-1拮抗劑，可阻斷DED患者的免疫突觸。之前研究已發(fā)現(xiàn)IL-20是一種上游因子，誘導(dǎo)IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α和MMP-9等多種促炎因子的表達(dá)。此外，IL-20已被發(fā)現(xiàn)促進(jìn)多種細(xì)胞的凋亡。

綜上，為了探討DED發(fā)病機(jī)制以及IL-20單克隆抗體7對于DED的治療效果， 臺灣成功大學(xué)醫(yī)學(xué)院Hsiao-Hsuan Wang等開展了相關(guān)研究，并于2023年在《Journal of Biomedical Science》雜志（IF=11.0，Q1）發(fā)表了題為“Interleukin?20 is involved in dry eye disease and is a potential therapeutic target”的文章，該文章主要通過建立體外模擬以及三種小鼠干眼癥模型了解IL-20單克隆抗體的治療機(jī)制。

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所用到的主要方法

METHODS   

1、酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)

2、角膜熒光素染色

3、免疫細(xì)胞化學(xué)(ICC)

4、免疫熒光(IF)

5、流式細(xì)胞術(shù)

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文章主要內(nèi)容摘要

ABSTRACT 

越來越多的證據(jù)表明，炎癥是導(dǎo)致DED惡性循環(huán)的核心機(jī)制。作者的結(jié)果也證明了淚液中IL-20的水平與非DED對照組相比，DED患者促炎因子IL-6和IL-8水平升高，提示炎癥介質(zhì)在DED發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用。一些動物模型已經(jīng)被用來模擬病人的DED狀況。然而，DED的發(fā)病機(jī)制是多因素的，每種模型都有其自身的局限性，不能完全重現(xiàn)DED患者的病理生理機(jī)制。因此，作者采用三種不同的DED小鼠模型來研究IL-20的致病作用。一是廣泛應(yīng)用的bac誘導(dǎo)模型研究炎癥和蒸發(fā)型DED。第二種是lge誘導(dǎo)的DED模型，通過手術(shù)切除眶外淚腺來模擬含水型淚液缺乏non-Sjögren的干眼型。三是東莨菪堿和干燥應(yīng)激誘導(dǎo)的DED模型，模擬蒸發(fā)型和水相型淚液缺乏DED條件。作者的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了三種不同模型DED小鼠角膜和淚液中IL-20的上調(diào)，提示臨床上不同病因介導(dǎo)的DED均可能誘發(fā)IL-20生產(chǎn)。

此外，單克隆抗體7E對IL-20的阻斷改善了三種模型的疾病嚴(yán)重程度，提示IL-20在DED模型中介導(dǎo)了一種共同的致病機(jī)制。在角膜中，IL-20主要在三種DED小鼠模型的角膜上皮細(xì)胞中上調(diào)。在體外實(shí)驗(yàn)中，作者發(fā)現(xiàn)高滲透應(yīng)激誘導(dǎo)角膜上皮細(xì)胞中IL-20的表達(dá)，而這一表達(dá)被NFAT5抑制劑KRN5阻斷，這表明細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)因子NFAT5有助于在高滲透應(yīng)激下IL-20的上調(diào)本研究比較了7E和Xiidra對小鼠DED模型的治療效果。Xiidra是FDA批準(zhǔn)的用于DED的藥物，是LFA-1的拮抗劑，可有效阻斷DED中ICAM-1和LFA-1之間的相互作用及其下游炎癥反應(yīng)。雖然Xiidra和7E顯示出類似的治療效果，可以防止baci誘導(dǎo)的過度蒸發(fā)性DED，但在LGE誘導(dǎo)的水性淚不足DED和ds誘導(dǎo)的水性淚不足DED中，7E比Xiidra在維持淚液生成方面表現(xiàn)出更大的益處。因此，7E可能對DED伴水性淚不足或混合性淚不足癥狀的患者更有效。有報(bào)道稱，部分DED患者對Xiidra治療無效。因此，使用抗IL-20單抗可能是治療這種情況的另一種策略，特別是對于房水性淚不足或混合性淚過蒸發(fā)和房水性淚不足的DED患者。此外，單抗7E和FDA已批準(zhǔn)上市的DED藥物（LFA-1拮抗劑）Xiidra的作用機(jī)制似乎有所不同。Xiidra通過阻斷LFA-1和ICAM-1之間的相互作用來阻斷T細(xì)胞的活化，而7E則通過抑制il -20介導(dǎo)的角膜上皮損傷和抑制巨噬細(xì)胞活化來減輕炎癥反應(yīng)。此外，由于7E也抑制了ICAM-1的表達(dá)，因此它可能與Xiidra在T細(xì)胞激活方面具有相同的作用，從而提供了更廣泛的抗DED的保護(hù)。

簡而言之，本研究的主要內(nèi)容有：

1. IL - 20在角膜高滲透應(yīng)激下誘導(dǎo)上皮細(xì)胞

2. 7E治療抑制高滲透壓應(yīng)激誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞激活

3. 7E在體外通過調(diào)節(jié)BAX和BCL - 2保護(hù)角膜上皮細(xì)胞免受高滲透應(yīng)激誘導(dǎo)的細(xì)胞死亡

4. 7E可減輕BAC誘發(fā)的疾病嚴(yán)重程度

5. 7E減少巨噬細(xì)胞浸潤，抑制角膜炎癥

6. 7E降低LGE誘導(dǎo)的Th17細(xì)胞數(shù)量

7. 7E可減輕DS誘導(dǎo)的DED模型小鼠的疾病嚴(yán)重程度

       原文標(biāo)題 : 白細(xì)胞介素-20是干眼病潛在的治療靶標(biāo)