角膜移植手术后病毒感染的研究进展.doc

角膜移植手术后病毒感染的研究进展 中华眼科杂志2019年9月第55卷第9期Chin JOphthalmol，September2019,Vol.55,No.9综述角膜移植手术后病毒感染的研究进展郭雨欣洪晶北京大学第三医院眼科100191通信作者洪晶，Emailhongjing1964sina.【摘要】既往临床认为角膜移植手术后植片水肿的主要原因为术后免疫排斥反应和植片内皮细胞丢失。 近年来随着分子生物学检测手段在眼科普及，临床发现角膜移植手术后病毒感染是导致植片功能失代偿的重要病因。 本文从角膜移植手术后病毒感染的发病机制、临床表现及诊断方法等方面，对相关研究进行综述，探讨相应的预防和治疗方法，为临床开展工作提供参考。 （中华眼科杂志，2019，55713-716）【关键词】角膜移植；手术后并发症；眼感染，病毒性；角膜炎基金项目国家自然科学基金 （81650027）DOI:10.3760/cma.j.issn.0412?4081.2019.09.018Graft virus infection followingcorneal transplantationGuoYuxin,Hong JingDepartmentof Ophthalmology,Peking UniversistyThird Hospital,Beijing100191,ChinaCorresponding author:Hong Jing,Email:hongjing1964sina.【Abstract】Graft rejectionand endothelialcell losswere believedto bethe mainreasons for graftedema followingkeratoplasty.With theapplication ofvarious molecularbiological detectionmethods inophthalmology,virus infectionhas emergedand beean importantcontributing factorforgraftfailure.This reviewfocused onthe etiology,clinical manifestationand diagnosismethods forvirusinfectionfollowingkeratoplasty,and discussedpossible preventionand treatment.(Chin JOphthalmol,2019,55:713-716)【Key words】Corneal transplantation;Postoperative plications;Eye infections,viral;KeratitisFund program:National NaturalScience Foundationof China (81650027)DOI:10.3760/cma.j.issn.0412?4081.2019.09.018角膜移植手术是目前治疗各种角膜盲的唯一有效方法。 然而，角膜移植手术后的植片水肿是导致手术失败的直接原因。 以往认为，植片水肿的主要原因是角膜移植手术后的免疫排斥反应和植片内皮细胞丢失。 然而，近年来有关角膜移植手术后病毒感染的研究逐渐增多。 国内目前尚无有关发病率的报道；国外文献报道，对角膜移植手术后植片功能失代偿（失功）患者的植片或房水进行病毒检测，3.9%14.3%可检测到病毒存在1?2。 由此可见，病毒感染已成为角膜移植手术后植片失功的一个不容忽视的病因。 一、病因能造成眼内感染的病毒种类繁多，常见的病原体属于疱疹病毒科（DNA病毒），包括单纯疱疹病毒（herpessimplex virus，HSV）1型、带状疱疹病毒（varicella?zostervirus，VZV）、巨细胞病毒（cytomegalovirus，CMV）、EB病毒（Epstein Barrvirus，EBV）等。 此外，目前已有风疹病毒3、腮腺炎病毒4、柯萨奇病毒5等罕见病毒造成眼内感染的报道。 角膜移植手术后病毒感染的目前尚无定论，可能包括以下3种 （1）一种学说认为部分接受角膜移植手术的患者术前即为隐匿病毒感染者，但仅具有角膜水肿等非特异性表现，导致临床漏诊。 若患者病情尚未稳定，在炎性反应活动期过早接受角膜移植手术，即可导致术后病情加重6。 （2）另一种学说认为，多数人眼内存在潜伏病毒，角膜移植手术后眼部大量应用免疫抑制药物，使得病毒更易在局部被激活，从而继发感染。 已有研究结果表明，HSV?1型可潜伏于角膜内7，CMV可潜伏于虹膜、睫状体等组织中的巨噬?树突细胞中8。 此外，白内障摘除等择期手术后或眼部长期应用糖皮质激素后可出现角膜内皮炎5，9，也提示角膜移植手术后的病毒感染可能由局部免疫抑制而激发。 （3）部分学者认为，供体角膜病毒携带是导致角膜移植手术后病毒感染的原因之一。 目前在多项研究中观察到供体角膜存在病毒，而部分受体在角膜移植手术后出现病毒感染，DOI:10.3760/cma.j.issn.1005?1201.2019.0.001713万方数据中华眼科杂志2019年9月第55卷第9期Chin JOphthalmol，September2019,Vol.55,No.9因此不排除病毒由供体传播至受体眼内的可能10?11。 但是，以上假说均缺乏系统研究的结果支持。 二、临床表现角膜移植手术后的病毒感染可以出现在手术后数日至数年，主要表现为角膜内皮炎，部分并发病毒性前葡萄膜炎，一般不累及全身其他系统。 多数患者主观症状轻微，常在角膜水肿较严重时才出现眼红、畏光、异物感、视物模糊等症状。 裂隙灯显微镜下的典型表现为结膜睫状充血，角膜局限或弥漫的水肿累及角膜全层，伴后弹力层皱褶，并在水肿区的角膜内皮面出现散在或斑块状的污秽色素羊脂状角膜后沉着物（keratic precipitates，KP）。 文献将KP分布形态分为4种类型 （1）盘状KP在角膜中央及旁中央区呈盘状分布，对应水肿区边界清晰，不伴周边角膜浸润； （2）环状KP呈环状分布，也被称为免疫环； （3）弥漫型污秽色素羊脂状KP散在全角膜，可同时累及角膜植片及植床； （4）线状KP多出现在角膜水肿区边缘，呈线状，可伴或不伴有弥漫型KP12。 在角膜病变区可伴有新生血管长入。 当患者合并小梁网炎时，可出现中度眼压升高（40mmHg，1mmHg=0.133kPa）。 部分患者伴有虹膜炎性反应，可表现为虹膜脱色素、萎缩、周边前粘连及新生血管。 但多数患者前房反应轻微，房水闪光轻且很少有房水细胞。 然而，在临床工作中角膜移植手术后患者常规应用糖皮质激素或免疫抑制剂，导致病毒感染的临床表现往往并不典型。 例如部分患者在角膜水肿严重时难以观察到KP，而是随着水肿消退逐渐显露；角膜内皮移植术，尤其后弹力层角膜内皮移植术（Descemets membraneendothelialkeratoplasty，DMEK）后患者，病毒感染早期可仅表现为反复的植片脱位，而后才出现典型KP13；甚至部分患者除角膜植片内皮细胞丢失明显加快外，并无任何角膜和前房的炎性反应表现6。 此外，不同角膜移植手术方式、不同种类的病毒感染在临床表现方面是否存在差异，仍有待进一步研究。 现有的小样本病例分析研究结果显示，角膜移植手术后HSV及CMV感染的KP多表现为线状，且相对于VZV感染更容易出现眼压升高12。 鉴于临床表现的多样性，采用适当的辅助检查手段发现病毒感染显得尤为重要。 活体共聚焦显微镜（in vivoconfocal microscopy，IVCM）由于可以通过无创的方法观察到角膜各层的显微结构改变，被广泛用于诊断各种角膜疾病。 目前，总结角膜移植手术后病毒感染IVCM表现的文献较少，但由于角膜移植手术后病毒感染的临床表现主要为角膜内皮炎和前葡萄膜炎，可参考相关文献中的IVCM结果。 角膜内皮炎在IVCM下表现为角膜各层水肿及炎性反应，包括 （1）角膜上皮层细胞肿胀，细胞间出现空泡；在基底细胞层可见非特异性炎症细胞及树突状朗格汉斯细胞聚集。 （2）角膜上皮下神经纤维变细，密度降低或全部消失。 （3）角膜前弹力层出现反光增强，可见散在或聚集的点状、片状高反光。 （4）角膜基质层细胞水肿，反光增强；久治不愈的患者则出现基质炎症细胞浸润及瘢痕表现。 （5）角膜内皮层细胞肿胀、边界模糊，细胞间隙增宽，细胞核增大、反光增强；内皮细胞周围炎症细胞浸润，可见高反光KP14?16。 此外，在部分患者的内皮层还可观察到猫头鹰眼细胞，即在增大的内皮细胞核中出现中央高反光、周围环绕一圈低反光的区域17。 该表现可能与CMV感染其他系统组织后出现的细胞肿大、细胞核内可见嗜酸性包涵体等病理表现相符，具有一定诊断意义。 病毒性葡萄膜炎则在IVCM下表现为多种形态KP18。 除内皮细胞减少外，以上表现在经过有效治疗后均可消退，故IVCM也可用于监测疗效。 三、诊断对于角膜移植手术后患者，若出现不明原因的角膜水肿或KP，均应考虑病毒感染的可能。 尤其角膜内皮面出现污秽色素羊脂状KP，并伴有眼压升高者，应高度怀疑角膜植片病毒感染。 采用IVCM检查可以初步明确诊断，并与免疫排斥反应相鉴别。 角膜内皮炎的内皮细胞广泛肿胀，边界模糊，内皮层可见大量炎症细胞浸润，而基质中朗格汉斯细胞排列相对分散；而内皮型免疫排斥反应中未累及的内皮细胞结构相对正常，在KP及其附近的内皮面有朗格汉斯细胞附着，部分可见到内皮排斥线，基质中的朗格汉斯细胞排列均匀密集16。 然而，由于角膜移植手术后病毒感染的临床表现缺乏特异性，其诊断的关键在于发现病毒感染的证据，这有赖于多种分子生物学的检测手段。 常用的检测方法包括房水或角膜组织的病毒分离培养、免疫组织化学染色、抗体检测、聚合酶链反应（polymerase chainreaction，PCR）等。 目前，房水病毒的PCR检测是诊断角膜移植手术后病毒感染的金标准。 此外，定量PCR检测结果还可作为评估预后的参考。 房水中的CMV水平与患者的内皮细胞丢失率19、眼压升高程度20以及感染复发次数20明显相关。 但是需要指出的是，房水病毒PCR检测在临床应用中还存在诸多问题。 一是检测需抽取房水或眼内组织，患者难以接受；二是因该检测手段对生物样本要求高且价格昂贵，在临床尚无法普及，目前主要用于实验室研究；三是各种检测手段的窗口期有待明确。 De Groot?Mijnes等21的临床研究结果表明，在房水的病毒PCR检测中，病毒主要在感染早期呈阳性，后期则表现为房水抗体阳性，而病毒PCR和抗体检测的敏感期尚不明确。 对于病毒感染时间较长或反复发作的患者，往往需要联合检测房水病毒的抗原和抗体以明确诊断。 四、预防对于角膜移植手术后的病毒感染很难针对病因加以预防。 对不明原因角膜水肿的患者，建议有条件的眼科机构在角膜移植手术前或术中进行房水检测，除外非典型病毒感染，若发现为阳性则应尽早给予抗病毒治疗。 而角膜移植手术后为了降低免疫排斥反应的风险，患者必须常规应用糖皮质激素或免疫抑制药物，仅为了预防植片病毒感染而让所有患者减少术后用药并不现实。 至于病毒由供体植片向受体传播的风险，即使对供体进行病毒筛查，也难以避714万方数据中华眼科杂志2019年9月第55卷第9期Chin JOphthalmol，September2019,Vol.55,No.9免。 一方面是供体病毒感染率极低（1%）22，而对所有供体进行病毒筛查的成本高昂；另一方面，由于病毒在角膜内的分布并不均匀，供体角膜缘的病毒检测结果并不能完全反映植片的病毒感染状况2。 因此，植片病毒感染的防治仍有赖于角膜移植手术后的规律复查。 五、治疗（一）药物治疗1.抗病毒药物角膜移植手术后病毒感染的病原体多为疱疹病毒，故首选抑制病毒DNA合成的抗病毒药物。 包括以下两类 （1）核苷类常用药物有阿昔洛韦、更昔洛韦等。 阿昔洛韦作为经典的抗疱疹病毒药物，在治疗HSV、VZV眼部感染方面有较好的疗效，但对CMV感染无效，且药物半衰期较短，需要频繁给药；与阿昔洛韦相比，更昔洛韦的抗病毒谱更广，可用于CMV感染，半衰期更长，但不良反应相对较多，尤其在全身用药时需密切监测患者的血象及肝肾功能变化。 鉴于角膜移植手术后的CMV感染在亚洲人群中较为常见6，12，在不明确病原体的情况下，应首选更昔洛韦。 （2）非核苷类即膦甲酸钠，可用于对核苷类药物耐药的疱疹病毒感染，用药期间的不良反应主要为肾功能损伤和电解质异常。 在给药途径方面，一般采用局部和全身相结合的方式。 对于病情严重或反复发作的患者，可考虑先静脉输注抗病毒药物，后改为口服。 目前具有眼部制剂的抗病毒药物包括阿昔洛韦、更昔洛韦和膦甲酸钠；而全身用药的选择更为多样，如伐昔洛韦和缬更昔洛韦分别是阿昔洛韦、更昔洛韦的前体药物，通过口服可发挥更高的生物利用度。 抗病毒药物的用药周期并无定论，可在用药期间监测眼内炎性反应的表现及病毒指标的变化，在炎性反应消退或病毒指标转阴后适当延长疗程。 也有学者认为，角膜移植手术后植片病毒感染在停药后的复发率较高，建议持续局部应用或口服抗病毒药物以预防复发，但长期用药的安全性仍有待观察23。 2.减少糖皮质激素及免疫抑制剂用量角膜移植手术后需要常规应用糖皮质激素及免疫抑制剂，这些药物的应用可导致眼部免疫功能抑制，继发并加重病毒感染。 建议在病情允许的情况下尽快减少糖皮质激素及免疫抑制剂的用量，将药物剂量维持在较低水平。 3.其他药物若病毒感染累及小梁网，可出现眼压升高，必要时需联合应用降眼压药物。 首选非前列腺素类药物，避免加重眼内炎性反应。 人工泪液可减轻角膜水肿及抗病毒药物引起的局部刺激症状。 （二）手术治疗对于出现角膜内皮失代偿的患者，只能再次行角膜移植手术。 但再次手术的时机如何选择，至今尚无定论。 已有的临床研究结果显示，多数需要接受角膜移植手术的CMV性角膜内皮炎患者在术后1年内即再次出现角膜内皮失代偿24；即使术前抗病毒治疗达到房水病毒PCR阴性6个月以上，也仍然会在术后1年内出现病情反复，甚至需要再次行角膜移植手术25。 因此，角膜移植手术后植片病毒感染的治疗需要长期密切随访，且术后如何用药将成为临床研究的一大热点。 利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突参考文献1Shulman J,Kropinak M,Ritterband DC,et al.Faileddescemet?stripping automatedendothelial keratoplastygrafts:a clinicopathologicanalysisJ.Am JOphthalmol,xx,148 (5):752?759.DOI:10.1016/j.ajo.xx.06.023.2Yin D,Huang A,Warrow D,et al.Detection of herpes simplexvirus type1in faileddescemet strippingautomatedendothelial keratoplastygraftsJ.Cornea,xx,32 (9):1189?1192.DOI:10.1097/ICO.0b013e31829b6d0c.3Wensing B,Relvas LM,Caspers LE,et al.Comparison ofrubellavirus?and herpesvirus?associated anterioruveitis:clinical manifestationsand visualprognosisJ.Ophthalmology,xx,118 (10):1905?1910.DOI:10.1016/j.ophtha.xx.03.033.4Ando K,Ishihara M,Kusumoto Y,et al.A caseof cornealendotheliitiswith mumpsvirus RNAin aqueoushumordetected byrt?PCRJ.OculImmunolInflamm,xx,21 (2):150?152.DOI:10.3109/09273948.xx.747619.5Lim DH,Kim 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