藥物毒性角膜病變的研究進展△

魏爽 盛敏杰 姜亞萍 陳軼卉

藥物毒性角膜病變是指局部或全身應用藥物，直接或間接導致角膜出現功能或形態上的改變；輕者出現眼部不適，重者可出現角膜損傷導致視力下降。目前對角膜產生毒性作用的藥物分為兩大類；眼局部藥物和全身藥物，前者主要包括局部用抗生素，抗真菌藥物，表面麻醉劑，抗青光眼藥物等，后者包括抗心律失常藥物如胺碘酮等。本文就近年報道局部及全身藥物所導致角膜病變的研究進展進行綜述，以期為臨床中此類疾病的診斷和治療提供幫助。

1 眼局部藥物

1.1 抗生素類藥物氟喹諾酮為廣譜抗生素，對于革蘭陰性和革蘭陽性細菌均有很好的抗菌作用，眼科中常用于治療眼表細菌感染性疾病，但其具有的增強基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)的作用有增加角膜穿孔的風險。有報道發現，第三代氟喹諾酮類抗生素司帕沙星的濫用會導致結膜充血、溢淚、畏光，并產生一定的視力損害，裂隙燈檢查發現角膜基質層可出現司帕沙星晶體顆粒沉積[1]。Vignesh等[2]報道1例10歲兒童應用第4代氟喹諾酮類抗生素5 g·L-1莫西沙星治療急性細菌性結膜潰瘍，角膜周圍出現淤血及角膜水腫等體征，患兒雙眼視力由1.0急劇下降至0.05。停止局部使用莫西沙星后視力恢復正常。實驗研究證實，莫西沙星能抑制骨膠原Ⅳ的合成，破壞角膜彈力層和角膜上皮細胞的緊密連接。

Akal等[3]通過分別測定空白對照組、生理鹽水組與莫西沙星前房注射組大鼠的角膜組織細胞中活性氧總水平(total oxidant status，TOS)和氧化應激指數(oxidative stress index，OSI)，結果顯示，空白對照組和生理鹽水組的TOS和OSI水平無顯著差異，莫西沙星組與空白對照組中TOS和OSI水平差異顯著，并且莫西沙星組中外源性凋亡介導因子caspase-3和caspase-8的表達顯著高于空白對照組和生理鹽水組，推測前房內注射莫西沙星可能激發角膜組織中的氧化應激反應，導致角膜組織損傷。

Turani等[4]通過培養人角膜緣干細胞進行實驗，結果發現廣譜抗生素氯霉素(0.5～1.0 g·L-1)和利福平(0.1～0.2 g·L-1)會導致人角膜緣干細胞中的細胞核發生染色體凝聚中間形態，其形態和產生機制與癌癥細胞染色質濃縮相似，可阻礙角膜上皮細胞的再生，延遲創口愈合。0.5 g·L-1的氯霉素會導致核濃縮過程中細胞核仁的開放，1.0 g·L-1氯霉素和0.1 g·L-1利福平會抑制角膜緣干細胞纖維狀染色質向條帶狀染色質轉化，使細胞分裂周期停滯。0.2 g·L-1利福平干預培養的人角膜緣干細胞會導致細胞核質濃縮，形態多樣性增加，可對角膜緣干細胞產生更加嚴重的影響。

1.2 抗真菌藥物真菌性角膜炎是在發展中國家發病率較高的感染性角膜疾病，極易發展成角膜潰瘍，引起如眼內炎、角膜穿孔等嚴重的眼部并發癥，甚至致盲。兩性霉素對于真菌性角膜炎的治療具有顯著效果，而頻繁滴用則會出現結膜刺激感、流淚、角膜水腫等。長期應用局部抗真菌藥物能夠導致角膜上皮完整性破壞，Kimakura等[5]觀察抗真菌藥物對培養的人角膜上皮細胞的毒性作用，發現兩性霉素毒性作用最強，其次為匹馬霉素、米卡芬凈、伏立康唑。

1.3 非甾體抗炎藥非甾體抗炎藥多用于角膜炎、虹膜炎、角膜移植術后的眼前節炎癥的治療，主要是通過抑制環氧化酶，減少前列腺素和白三烯的合成，抑制炎癥反應。有報道圓錐角膜膠原交聯術后不規則使用非甾體抗炎藥物奈帕芬胺可導致視力損害和角膜溶解等發生[6]。Li等[7]通過體外實驗發現，0.625～1.0 g·L-1普拉洛芬可增加人角膜上皮細胞膜的通透性，導致人角膜上皮細胞皺縮，生長延遲甚至引發凋亡。為比較非甾體抗炎藥對角膜毒性的嚴重程度，Lee等[8]采用體外培養的人角膜上皮細胞，對溴芬酸、普拉洛芬、雙氯芬酸、氟米龍等藥物的毒性反應進行比較，結果發現溴芬酸和普拉洛芬對角膜上皮細胞的毒性作用小于雙氯芬酸和氟米龍。Nagai等[9]研究推測，吲哚美辛的納米制劑能夠通過增加滴眼液滲透性，減少角膜毒性損害的風險。

1.4 糖皮質激素糖皮質激素在眼科疾病的治療應用廣泛，常用于病毒性角膜炎，基質性角膜炎的治療；也是白內障術后，眼前節激光治療后常用藥。但長期應用糖皮質激素滴眼液能夠導致繼發性角膜感染、角膜傷口延遲愈合等并發癥。Bernal等[10]臨床發現，前房注射地塞米松治療歐文-加斯綜合征，出現角膜內皮水腫，停藥后水腫未緩解。最近研究發現糖皮質激素通過抑制神經生長因子(nerve growth factor，NGF)和腫瘤調控因子受體超家族11b(tumor necrosis factor receptor superfamily,member 11b，TNFRSF11b)轉錄mRNA的表達，從而降低NGF和TNFRSF11b對于角膜上皮的修復作用和對角膜創緣細胞的遷移作用來延遲角膜創傷愈合；此外，糖皮質激素還通過抑制腦神經元影響因子對角膜神經的營養作用來抑制角膜上皮創傷的愈合[11]。潑尼松為眼科臨床上常用的合成糖皮質激素，Ryu等[12]通過實驗發現，體積分數1%的潑尼松能夠誘導角膜上皮細胞中線粒體內活性氧，caspase-3、caspase-9的產生增加，通過激活糖皮質激素受體作用和內源性細胞凋亡途徑誘發角膜上皮細胞的凋亡。

1.5 抗青光眼藥物臨床中常用的抗青光眼藥物包括縮瞳劑、擬腎上腺素類、前列腺素衍生物及碳酸酐酶抑制劑等，其不良反應除了常見的眼調節痙攣、視物模糊、結膜微血管出血等之外，最近發現，長期應用抗青光眼藥物能夠導致角膜的結構和功能損傷。Beckwith-cohen等[13]研究發現，長期應用碳酸酐酶抑制劑能夠導致某種罕見的免疫介導性角膜炎，此類角膜炎對類固醇激素的治療不敏感。Viswanathan等[14]對121例高眼壓眼患者、105例疑似青光眼患者和49例長期青光眼患者進行回顧性研究；Schrems等[15]對187例青光眼病程超過5 a、青光治療超過3 a的患者進行臨床研究。兩項研究均發現經前列腺素衍生物滴眼液治療的患者中央角膜厚度明顯變??；其中，相對于單獨應用β受體阻滯劑的患者，單獨應用前列腺素衍生物和聯合性應用前列腺素衍生物的患者角膜變薄趨勢更加明顯，中央角膜厚度下降(15.89±13.00)mm?；仡櫺匝芯恐?，單獨使用前列腺素衍生物滴眼液的治療眼，角膜中央厚度每年下降3.1 μm，前列腺素衍生物滴眼液分別聯合碳酸酐酶抑制劑、β受體阻滯劑治療的患者，治療眼的中央角膜厚度右眼每年下降5.8 μm，左眼每年下降3.8 μm。前列腺素衍生物可通過激活睫狀體平滑肌細胞中MMP的作用產生降低眼壓的效果，MMP的過度激活會導致病理情況下的角膜進行性變薄，推測局部應用前列腺素衍生物滴眼液所導致的角膜厚度下降與MMP的激活相關。Robciuc等[16]通過培養人的角膜上皮細胞進行體外實驗，證實不同種類的抗青光眼藥物可在不同程度上導致細胞凋亡。溴莫尼定、布林佐胺、前列腺素、馬來酸噻嗎洛爾等均可激活內質網應激途徑，上調CCAAT序列增強子結合蛋白(CCAAT/enhancer binding protein,C/EBP)同源蛋白，導致細胞凋亡的產生。動物實驗推測，與拉坦前列腺素眼液相比，長期應用曲伏前列素滴眼液和多佐胺滴眼液能夠減少角膜損傷的發生[17]。

1.6 局部麻醉劑局部麻醉劑在眼科應用廣泛，直接滴用能減輕患者痛覺，利于眼科醫師對患者進行手術及角膜異物剔除等操作，并可以通過增加藥物濃度、降低融點等方法增加麻醉效力[18]。眼部長期應用局部麻醉劑會導致角膜毒性，有臨床報道指出，長期應用體積分數4%利多卡因可導致糖尿病患者出現彌漫性角膜上皮病變。丙美卡因是臨床中常用的眼部表面麻醉劑，Wen等[19]研究證實，長期應用丙美卡因會導致角膜滲透壓明顯增高；還可引發角膜上皮細胞周期停滯在S期，細胞內凋亡小體生成等細胞凋亡現象的產生。此外研究還證實丙美卡因的劑量依賴性和時間依賴性地激活線粒體介導的半胱天冬酶依賴途徑，導致細胞凋亡產生。

1.7 貝伐單抗貝伐單抗是人重組單克隆免疫球蛋白，為血管內皮細胞生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)抑制劑，抑制新生血管的產生，眼科中常用于年齡相關性黃斑變性、糖尿病性視網膜病變等治療。有報道指出，局部應用或結膜下注射貝伐單抗后，出現角膜上皮改變和角膜基質溶解等現象；后有研究證實，應用貝伐單抗通過非VEGF途徑可導致角膜上皮細胞毒性產生并延遲細胞增殖，此毒性作用受到堿性成纖維細胞生長因子(basic fibroblast growth factor，bFGE)和神經生長因子(nerve growth factor，NGF)的調控[20]。

1.8 五氟尿嘧啶五氟尿嘧啶(5-fluorouracil，5-FU)在眼科中用于某些疾病的治療，例如翼狀胬肉、青光眼小梁切割術后等。青光眼小梁切割術后結膜下注射5-FU能夠抑制傷口處成纖維細胞增生，有益于術后效果。5-FU能夠對角膜上皮產生損傷并導致角膜上皮創傷愈合及角膜緣干細胞增殖延遲。研究發現5-FU通過調控激活caspase-8、caspase-9及線粒體調控凋亡途徑，聯合p21依賴凋亡途徑上調、Bcl-2信號傳導通路的下調導致角膜上皮細胞凋亡[21]。

1.9 防腐劑目前，滴眼液大多含有防腐劑，以延長其使用期限。臨床中因防腐劑氯化苯甲氫銨(benzalkonium chloride，BAC)導致的眼部不良反應頻發。大量報道指出，防腐劑會對角膜上皮細胞產生毒性作用,其中C12氯化苯甲氫銨對角膜損害較小[22]。長期應用含有防腐劑的滴眼液能夠導致淚液分泌量明顯下降，淚膜破裂時間明顯縮短，角膜上皮細胞密度降低[23]。防腐劑的應用能夠抑制連接蛋白43(connexin43,Cx43)和緊密連接閉合小帶1(tight junction zonula occludens-1,ZO-1)的基因表達，導致細胞間信號傳導下降，使角膜上皮細胞穩態下降[24]。滴眼液中防腐劑能夠使角膜上皮細胞中炎癥介導和凋亡介導通路pJNK信號表達增加，細胞活性pAkt信號下降，出現角膜損傷[25]。催淚蛋白(lacritin)是由淚腺產生的一種淚液糖蛋白，對角膜上皮細胞具有保護作用，促進角膜上皮細胞增殖，有研究發現其可以對長期應用含有防腐劑的滴眼液所導致的角膜損害進行預防和治療[26]。局部應用氫化蓖麻油-40(hydrogenated castor oil,HCO-40)、異山梨醇酯-8(polysorbate 80,PS-80)[27]和人自身血清[28]能夠緩解防腐劑ABC對角膜上皮細胞的毒性作用。

1.10 動植物毒物水螅毒素通過抑制細胞膜鈉鉀泵ATP酶作用對機體產生傷害。曾有報道接觸水族箱珊瑚后出現水螅毒素相關角膜病變。Farooq 等[29]通過對7例水螅毒素相關角膜病變患者進行回顧分析，指出患者眼部接觸毒素后出現點狀角膜、角膜溶解、角膜穿孔等角膜病變，癥狀較輕者經一般治療可緩解，嚴重者需角膜移植治療。

柳葉馬利筋中含有多強心苷類物質，可用于支氣管炎、腫瘤及炎癥等疾病。眼部接觸柳葉馬利筋的汁液可使角膜出現基質水腫，伴上皮損傷、角膜彈力層褶皺、視力下降。局部長期應用抗菌素、激素等，視力可恢復正常。Mikkelsen 等[30]研究指出，馬利筋汁液中強心苷類物質可通過結合α1亞族對鈉-鉀ATP酶活性產生抑制作用，引發角膜細胞水腫。馬利筋中的孕烷苷抑制鈉-鉀ATP酶活性及產生角膜上皮毒性物質可導致視力下降。地塞米松可增加α1酶活性，增強其表達，解除強心苷類對鈉-鉀ATP酶的抑制作用，緩解角膜損傷。

2 全身藥物

一些系統性藥物可以導致角膜損傷，其中包括抗癌藥物、胺碘酮、維甲酸等，其對眼部所產生的藥物毒性有眼部不適癥狀、視力下降等。

2.1 胺碘酮胺碘酮為Ⅲ類抗心律失常藥物，最初作為抗心絞痛藥物被發現，現臨床主要應用于陣發性和持續性心律失常。其對身體的很多組織和器官具有毒性作用，包括肺組織、甲狀腺組織、皮膚和神經系統等。胺碘酮對眼部損傷表現為角膜旋渦狀病變，血液中的胺碘酮及其代謝物通過淚膜和角膜緣血管網到達角膜，滲入細胞溶酶體，與細胞中脂質結合，使角膜中央部的基質層出現脂質沉積。裂隙燈下表現為彌散狀云翳，共聚焦顯微鏡下發現角膜上皮斑點，組織病理學觀察到角膜上皮細胞和角膜基質細胞胞質空泡形成，超微結構病理學發現角膜細胞溶酶體中多層包涵體和膜狀碎片形成[31]，旋渦狀角膜病變極少導致視力變化，少數可出現虹視[32]。旋渦狀角膜病變大多發生于長期藥物應用[33]，但Turk等[34]曾報道低劑量短期服用胺碘酮，裂隙燈下觀察發現雙眼旋渦狀角膜病變，患者停用胺碘酮一段時間后旋渦狀角膜病變消退。因此臨床如需長期服用胺碘酮時應注意保持更低的劑量以減少角膜損害的產生?；颊咭蛐璺冒返馔霈F重度角膜病變可局部應用1 g·L-1的玻璃酸鈉滴眼液和1300 U·mL-1的肝素鈉進行緩解，防止病變進一步惡化[35]。藥物毒性旋渦狀角膜病變和法布里病中眼部改變在臨床表現上多相似，臨床工作中需鑒別[36]。

2.2 派姆單抗派姆單抗為人源化單克隆抗體，阻斷PD-1和其配體，治療難治性轉移性腫瘤及肺癌。Hsiao等[37]發現，2例應用派姆單抗進行同種異型外周血干細胞移植后復發性白血病治療的患者，出現不同程度角膜上皮缺損，共聚焦顯微鏡顯示角膜上皮細胞有炎癥細胞浸潤且傳統治療不能緩解。

3 展望

隨著臨床中眼局部藥物和全身藥物種類的日益增加和用藥途徑的轉變，由藥物所導致的新的角膜損傷還將繼續出現。而藥物所導致的角膜損傷癥狀和機制尚需臨床醫生進一步甄別和研究。了解各種藥物對角膜的損傷及其病變的治療，對臨床中各種角膜病變的診斷、鑒別診斷和治療具有重要的意義，能極大地改善患者的預后。