青光眼的研究进展与发展趋势

　　随着医学科学的发展，人类的寿命不断延长。因此，提高生活质量，已成为现代人类社会又一重大研究课题。良好的视觉是提高人类生活质量所必需的条件。细胞生物学、分子生物学、神经科学、组织工程学的建立和发展及各学科间的相互渗透，极大地促进了视觉科学的进步，治疗手段的提高，使白内障、角膜病等可复明眼病最终能得到有效的治疗。而青光眼作为当前不可逆性致盲眼病的第二位原因，对社会和家庭造成的损失较大，且由于对其他眼病的有效控制而显得更为突出，预计对青光眼所造成视功能损害的防治研究依然是21世纪防盲治盲及公共卫生工作的重点之一。随着新世纪的到来，青光眼研究所存在的4个难题：青光眼早期诊断、青光眼发病机制、青光眼视神经损害及保护、青光眼术后功能性滤过泡的保持等，仍然是对眼科医生极大的挑战。根据目前存在的问题，笔者就国内外青光眼研究的进展作一概述，以期对当前青光眼研究的现状与发展趋势有所了解。

　　一、青光眼流行病学

 　　在我国非选择性人群中，原发性青光眼发病率为0.52%，继发性和先天性青光眼的发病率为0.06％和0.02％，年龄＞40岁的人群中，原发性青光眼的发病率达1%～2%。以全国12亿人口计算，原发性青光眼患者已超出625万。以往的调查表明，我国原发性青光眼患者中，闭角型青光眼与开角型青光眼的比例约为3.7∶1；与新加坡的4.5∶1接近；与日本及欧美国家比例正相反,日本为1∶7.7；欧美国家原发性开角型青光眼（primary open-angle glaucoma,POAG）占85%～95%，原发性闭角型青光眼（primary angle-closed glaucoma,PACG）占 5％～15%。这种发病类型的差异主要与种族差异有关，也与我国在POAG诊断方面发生漏诊，丢失了一些早期青光眼患者，发生统计学α类误差，欧美国家将有些疑似青光眼患者归为POAG，发生统计学β类误差有关。近年来，随着医疗卫生保健工作的开展、社区服务的健全、社会成员就诊意识的加强及临床诊断水平的提高，我国POAG患者越来越多，且有年轻化的趋势；同时因糖皮质激素在眼科及其他临床学科的应用日益广泛，糖皮质激素诱发性青光眼（glucocorticoid-induced glaucoma, GIG）患者逐渐增多，致使青光眼内部构成发生了变化。据有关临床资料统计，青光眼住院患者的构成比，已由80年代PACG的80.37%、POAG的8.18%，变为如今的PACG为55.86%、POAG为19.25%，GIG为4.35%，这种构成比的变化呈上升趋势。当前我国青光眼内部构成比的变化，必将带来青光眼防治重点的转移。PACG仍居防治工作的首位，POAG和GIG由于起病隐匿、早期诊断困难，发现时患者视功能已出现不可逆性损害，已成为青光眼防治工作的另一个重点。

　　二、青光眼早期诊断

　　先天性青光眼和PACG的诊断相对较容易。先天性青光眼一般根据患儿的症状如畏光、流泪及有关检查（如角膜直径、角膜有无混浊、眼压情况及视盘大小）即可做出诊断。PACG通过前房深度测量，超声生物显微镜（ultrasound biomicroscopy, UBM）、前房角镜及眼底镜检查，进行暗室试验或暗室俯卧试验等，同时观察眼压情况，最后均可排除或确立诊断。

　　由于POAG患者早期与正常人群存在交叉重叠，对于单项指标异常很难做出判别。而3项指标均确立者往往已是进展期，所以早期诊断较为困难，难以给患者一个明确的结论，需要随访观察。传统的POAG早期诊断主要根据房角、眼压（24h眼压曲线）、视野及对视乳头和视神经纤维层动态观察进行诊断，对一些正常眼压性青光眼或眼压处于临界值的患者，这些检查的客观性和敏感性均感不足，通常只能根据视野改变最后确立诊断，此时患者已出现明显的视功能损害。所以眼科学家们一直都在寻找可以解决这个问题的新方法。近年来，随着眼科领域影像学及特殊视功能检查技术的不断发展，对POAG的诊断新手段相继出现。并显示出独特的诊断价值，如共焦激光扫描眼底镜（confocal scanning laser ophthalmoscopy, CSLO）、激光扫描偏振仪（scanning laser polarimetry）、光学相干断层成像（optical coherence tomography, OCT）、视网膜厚度分析仪（retinal thickness analyzer, RTA）、共焦图像血管造影（confocal tomographic angiography）等，不仅能够客观评价视乳头和视神经纤维层的结构改变，而且可提供定量测定数据；彩色多普勒血流成像（color doppler imaging, CDI）能够准确测定眼眶血管，特别是视神经部位的血流动力学特征；眼底血管荧光造影（fluorescein fundus angiography,FFA）、吲哚青绿脉络膜血管造影（indocyanine green,ICG），对于了解青光眼的视神经损害、可能的视功能影响及治疗效果的追踪观察等提供了有价值的信息；眼前段UBM检查对了解前房深度、房角定量测定及动态观察有重要帮助。上述新的影像学检查手段对于青光眼的早期诊断、发病机制的研究及追踪观察等方面，均具有重要价值，对促进青光眼学科的发展有重大作用。特殊视功能检查包括视觉生理检查、心理物理学检查及计算机视野检查等，使我们可以利用视诱发电位（visual evoked potential,VEP）、视网膜电图（electroretinogram,ERG）、多导VEP、运动觉、对比敏感度视野、黄绿视野、高通分辨视野等,对视网膜神经节细胞的特性进行分析，以期达到早期诊断目的。近几年应用CSLO扫描，可实时同步定点对特定部位的视网膜进行多焦视网膜电图(multifocal eRG)检查及视野检测，精确判定局部视网膜的功能，为青光眼的早期诊断提供了更敏感的参考指标。

　　通过对患者遗传背景、性别、年龄，有无高血压、糖尿病、心血管病史及高度近视眼史，有无青光眼家族史等分析，进行24h眼压曲线描记，通过影像学及特殊功能学检查，可望对POAG做出正确的早期诊断，同时指导进一步的治疗。随着对青光眼相关发病基因研究的深入，对青光眼高危人群进行基因筛查，或对POAG家系中所谓正常人或GIG患者的其他家庭成员进行基因检测，建立起一套准确而又先于症状的检测手段，应是新世纪对青光眼早期诊断的发展方向。在此基础上，通过对青光眼患者进行基因产前诊断，对于优生优育、提高我国人口素质，也具有重大意义。

　　三、青光眼发病机制

　　眼压在青光眼的发病中起着非常重要的作用，所谓正常眼压，是根据眼压在人群中的正态分布制定的，属于统计学概念，并非指病理状况。在青光眼的发病中，病理性眼压升高及个体眼压也即靶眼压或个体所能耐受的眼压，显得更为重要。

　　传统观点认为引起PACG房角关闭的机制主要是瞳孔阻滞。随着UBM临床应用的普及，发现我国PACG房角关闭还存在着其他形式，并在UBM对房角关闭进行半定量研究的基础上，提出我国PACG新的分类体系：（1）单纯型瞳孔阻滞型；（2）单纯型非瞳孔阻滞型，包括睫状体前位型、周边虹膜肥厚型两类；（3）多种机制共存型等。UBM的研究还发现，葡萄膜囊肿特别是睫状体囊肿在闭角型青光眼的发病中起着一定的作用。这些研究均加深了对闭角型青光眼发病机制的认识。

　　有关POAG及GIG的发病机制一直不很清楚，随着分子遗传学及分子生物学在眼科领域的不断渗透，青光眼研究已从受体水平达到了基因水平，取得了可喜的成果。通过对我国广州（Guangzhou-1,GZ-1)POAG家系进行遗传方式分析、基因克隆测序及SSCP（single-strand conformation polymorphism）基因突变筛选研究发现：（1）其遗传方式基本符合孟德尔常染色体显性遗传规律;（2）GZ-1 家系患者TIGR（trabecular meshwork induced glucocorticoid response protein）基因第3外显子在第370密码子发生突变，由原来的CCG突变为CTG，氨基酸也由脯氨酸替换为亮氨酸，即Pro370Leu,该突变与日本报道的家系一致，与西方国家的家系不同，提示中国人POAG家系发病机制与西方国家的差异；（3）个别POAG患者TIGR基因第3外显子小片段在第388密码子发生突变，由GAT突变为AAT，氨基酸由天冬氨酸替换为天冬酰胺，即Asp388Asn，但突变频率仅约1.4%，较国外报道的2.8%低，进一步提示中国人POAG家系发病机制与西方国家的差异。对PACG家系及正常人进行TIGR基因检测未发现突变。观察中国正常人与GIG患者外周血淋巴细胞与小梁网细胞糖皮质激素受体（glucocorticoid receptor, GR）特性，发现GIG患者较正常人有更高的结合位点，亲和力、解离度偏高。研究正常人与GIG患者编码GR的DNA片段，结果发现二者无差别，提示GIG的发病可能是由于编码GR时在mRNA水平发生异常所致。在POAG发生中所涉及的众多细胞因子中，有的因子起到正调节作用，促进小梁功能的恢复，如胰岛素样生长因子-1（insulin-like growth factor,IGF-1）、一氧化氮（nitric oxide,NO）等，有的则可能产生负调节作用，导致小梁网功能的损害，如转化生长因子（transforming growth factors,TGF-β）等。以上基因突变或表达异常，均可能造成细胞因子间的调节失衡，导致小梁网细胞外间质成分的改变，使小梁网孔变小，或使小梁网细胞中细胞骨架的微丝重排，导致小梁细胞移行和增殖能力明显降低，吞噬功能减弱，最终导致房水流出道的阻力增加和眼压升高。这些研究进一步加深了眼科医师对青光眼发病机制的认识。

　　当前有两个基因与青光眼之间的关系研究得比较透彻，即上述与POAG相关的TIGR基因及与原发性婴幼儿型青光眼有关的CYP1B1基因。分子生物学技术的不断发展，使我们可以利用DNA芯片技术(DNA chips)或生物芯片技术检查基因突变及其多态性，并利用靶向转录技术(transriptional targeting)或转基因动物，研究基因突变后功能变化及与青光眼发病的关系。利用DNA芯片技术(DNA chips)或生物芯片技术将发现更多与青光眼相关的致病基因。随着对青光眼相关发病基因认识的不断深入，既往青光眼分类的某些观念正逐渐改变。主要根据发病年龄划分的原发性婴幼儿型青光眼、青少年型青光眼及迟发性青光眼等传统分类已显得不尽合理；将青光眼分为开角型、闭角型和先天性也只是解剖学分类。因此，新的青光眼分类应根据其遗传方式、致病基因、发病年龄、房角状况、眼压情况等综合确立。

　　四、青光眼视神经损害及视神经保护

　　青光眼视神经损害是导致不可逆性视功能损害的根本原因，青光眼视神经损害的发生机制与防护正在成为当前青光眼研究领域的热点之一。高眼压或低血流灌注压导致缺血、缺氧等，使视神经纤维轴浆流中断，进一步导致靶源性神经营养因子的供给中断，同时产生较多的兴奋性毒素，并激活了某些诱导凋亡的基因，作用于细胞表面的受体如NMDA受体，出现大量钙离子内流、钙离子超载，通过胞内信号转导，激发一系列级联式反应，最终导致DNA断裂，细胞发生变性凋亡，从而引起青光眼视神经损害。如何有效保护和恢复青光眼等眼病的视网膜视神经病变患者的视功能，即视神经保护（neuroprotection）的问题，是当前视觉科学领域亟待攻克的难关之一。狭义的视神经保护概念主要是指通过直接作用于视网膜的物质，达到保护视网膜神经节细胞免受损害的目的；广义的视神经保护概念是指能够防止视网膜神经节细胞发生死亡的一切治疗手段，其中降眼压是最重要手段之一，不将眼压降到个体能够承受的耐受压水平，根本无法论及视神经保护的问题。所以，视神经保护的策略应该是在有效降低眼压的基础上，针对上述发生视神经损害的不同环节，利用不同的药物，阻断视神经损害的发生。祖国中医中药当归素及黄芩甙、钙离子通道阻滞剂硝苯地平（nifedipine）和尼莫地平（nimodipine）、NMDA受体阻滞剂MK-801、一氧化氮合酶抑制剂左旋精氨酸、抗氧化剂维生素C及维生素E等、热休克蛋白家族、神经营养因子家族NGF、BDNF、CNTF、GDNF、NT-3、NT-4或NT-5等，均可从不同环节，达到保护视神经的目的。利用外周神经移植联合转生长因子基因细胞移植，或与雪旺细胞共生培养促进青光眼残存的神经细胞再生的实验研究已初露端倪，为进一步的临床应用奠定了基础。通过视网膜移植达到改善青光眼患者视功能的研究经多年努力已达到形态上的重建，但是要达到突触及功能重建的目的还要经过长期的努力。当前组织工程学的建立和发展，是继细胞生物学和分子生物学后，生命科学发展史上又一个新的里程碑，同时也为青光眼视神经损害的治疗提供了一个契机，利用组织工程学的种子细胞即胚胎干细胞（embryonic stem cells）定向分化和移植，通过治疗性克隆（therapeutic cloning）等方法进行青光眼等视网膜、视神经疾病的治疗，是神经科学及视觉科学又一研究热点。目前的研究已表明，移植入眼内的胚胎干细胞可以形成视网膜样结构，这无疑为青光眼等眼病的视功能保护带来了希望。

　　五、抗青光眼术后功能性滤过泡的保持

　　抗青光眼术后功能性滤过泡的维持是保证手术成功的最重要因素。损伤和修复的矛盾是滤过泡瘢痕化的主要问题。如何应用药物或手术使功能性滤过泡得以维持而又不产生并发症，是对眼科医生极大的挑战。术中于结膜瓣或巩膜瓣下一次性使用0.2～0.4 mg/ml丝裂霉素（溶解2 mg丝裂霉素用液量不得少于6 ml）3～5 min，术后5-氟尿嘧啶、α2b干扰素、γ-干扰素等的使用，术后滤过泡的分离，激光缝线切断术处理抗青光眼术后巩膜瓣缝线过紧致滤过功能欠佳者，非穿透性小梁切除及Schlemm管外壁切除术加巩膜瓣下水凝胶物或羊膜植入术等，为手术后功能性滤过泡的维持，提供了较好的方法。通过UBM监测滤过道的情况，发现阻塞部位及时解除，对功能性滤过泡的维持起到了重要作用。通过转γ-干扰素基因细胞移植、或应用第3代光敏剂苯并卟啉衍生物进行新型激光光动力疗法，使青光眼术区滤过泡纤维化的治疗成为可能。

　　六、青光眼的治疗

　　近几年青光眼的药物治疗有较大发展，药物剂型的改进、新药物的研制和开发，使临床医生在选择抗青光眼药物方面有较大的回旋余地。如新近对传统药物毛果芸香碱凝胶缓释系统等新剂型的开发，使患者减少了滴药次数，而降眼压效果又明显。近几年开发的主要新型抗青光眼药物：β-受体阻滞剂如左旋丁萘酮新安（betagen,贝他根）、倍他洛尔（betopic,贝特舒）及卡替洛尔（mikelan,美开朗），前列腺素类药物如latanoprost(xalatan，适利达)及unoprostone isopropylate(rescula)，拟交感神经药物如普罗品（propine）、brimonidine（alphagan），局部用碳酸酐酶抑制剂如dorzolamide(trusopt，添素得)等。上述药物均各具优点，分别从抑制酶的活性、减少常规房水流出通道阻力（小梁网途径）、促进房水经葡萄膜、巩膜途径流出等方面降低眼压。betopic对心血管及支气管-肺影响较小；latanoprost每日滴眼1次，即可产生持续恒定的降压效果；alphagan除有较好的降眼压作用外，还有潜在的神经保护作用；局部滴用trusopt降压效果好，且又无明显的全身副作用等。这些药物的开发应用，为临床医生提供了多样化的选择。此时，药物的配伍及使用顺序显得相当重要，临床医生要在充分了解药物作用机制的基础上，合理用药，以最少的药物达到最理想的效果。另外，患者使用药物的顺应性(compliance)问题，即患者对药物的反应、副作用、耐受性、能否遵照医嘱等，是抗青光眼用药的一个重要环节，应该得到重视，特别要注意药物的使用对患者精神和心理因素的影响，以便取得良好的药物效应。

　　在临床用药方面值得提出的是药物性小梁切除术的发展，既往使用的药物如细胞松弛素等，由于毒副作用较大，未能得到推广。近年来开发的药物小梁切除术，是通过特异性的酶如透明质酸酶等，直接作用于Schlemm管，松解细胞外间质，达到疏通房水流出道的作用，可能是药物治疗的又一发展方向。

　　青光眼的手术治疗也同样有了较大的提高。复合式小梁切除术规范化操作的发展及抗代谢药物在手术中的应用，使滤过性手术的效果有了明显改善，手术成功率大大提高。转γ-干扰素基因细胞移植的研究，可为抑制青光眼滤过泡瘢痕化提供低副作用且有效的方法，以进一步提高抗青光眼滤过性手术的效果。通过非穿透性小梁切除术联合透明质酸钠生物胶植入治疗POAG，能有效降低眼压，保持患者原有视功能，减少术后并发症，有较好的临床应用前景。随着小切口超声乳化白内障摘除技术和设备的不断改进和日益成熟，以及折叠式人工晶状体的不断改良，将这项白内障治疗的新技术引入主要由晶状体因素导致的PACG及恶性青光眼的治疗，已初见成效；该手术方法不但能够有效降低眼压、加深前房、开放房角，还可恢复患者视功能，大部分患者还可免行抗青光眼手术，是治疗PACG及恶性青光眼的一种新方法。另外，房水引流装置植入术的应用，为部分滤过性手术效果差的难治性青光眼患者提供了一种新的治疗方式，并获得了一定疗效。

　　随着激光医学的发展，各种类型的眼用激光设备随之出现，激光在青光眼领域的应用也日渐广泛。结合激光生物性效应对青光眼的治疗作用，包括光致热效应、光致切割作用、光致等离子体裂解效应，临床上可针对青光眼致眼内压升高的不同环节，联合应用不同类型的激光机，分别进行房角成形术联合虹膜切除术治疗PACG或恶性青光眼；应用小梁成形术或小梁切开术治疗POAG；使用虹膜或房角小梁新生血管漂白术治疗新生血管性青光眼；采用激光缝线切断术处理抗青光眼术后巩膜瓣缝线过紧致滤过功能欠佳者；选用经巩膜或瞳孔路径行睫状体光凝术治疗某些难治性青光眼患者。此外，行激光巩膜全层切除术治疗青光眼是近年来的又一进展。最近利用第3代光敏剂苯并卟啉衍生物进行新型激光光动力疗法，治疗新生血管性青光眼及青光眼术区滤过泡纤维化也已初见成效。

　　眼内激光显微内窥镜系统（ophthalmic laser microendoscope, OLM）的研制和发展，与治疗性激光相结合，开拓了青光眼治疗的新领域。目前已投入临床使用的如德国Schwind公司生产的Endognost激光显微内窥镜系统，能够通过特殊的导光纤维（在一根极细的探头中装配有微型摄像机、导光纤维、激光发射传送纤维等）将眼内图像直接传输到荧光屏上，可在有晶状体眼或无晶状体眼内直视下进行睫状体光凝等手术，被称为眼科医生的“第三只眼睛”。通过内窥镜进行抗青光眼手术治疗，是青光眼治疗领域新的发展趋势。常规外路小梁切除和小梁切开术治疗先天性青光眼具有一定难度，特别是在眼球明显扩大、角膜出现混浊时，借助内窥镜从内路行房角切开，则解决了这一问题。在内窥镜下由内路行抗青光眼滤过术具有创伤小、可重复、不受角膜混浊的影响等优点，是今后值得探索的新技术。通过内窥镜准确定位、定量行睫状突光凝治疗难治性青光眼，可有效降低眼压又不会因过度光凝而导致眼球萎缩，是难治性青光眼又一新的治疗手段。

　　笔者围绕当前青光眼研究领域存在的4个问题做一概述，旨在探讨近10年青光眼研究领域的进展及新世纪青光眼研究的发展趋势。随着分子遗传学、分子生物学、神经科学、组织工程学、激光医学等生命科学分支及计算机科学对视觉科学与眼科临床的进一步渗透，特别是神经刺激器植入进行人工视觉开发研究的进展，必将促进青光眼的研究深入发展，青光眼的治疗前景将有相当程度的改观，这无疑是广大青光眼患者的福音。