淋巴細胞和磁共振成像在甲狀腺相關性眼病中的研究

張明巧 龍健

（重慶醫科大學附屬第一醫院內分泌科，重慶 400010）

甲狀腺相關性眼病（Thyroid associated ophthalmopathy，TAO）是累及眼眶組織的自身免疫性疾病。在人群中每年可觀察到1 萬人中有2 人患有TAO，而在甲亢人群中，其發病率高達40%[1]。TAO的臨床癥狀有眼痛、流淚、復視、畏光、突眼等，嚴重的可引起失明，是眼眶疾病中失明風險最高的疾病[2,3]。TAO 分為活動期和非活動期，活動期是血管擴張和炎癥細胞浸潤，非活動期是纖維化、膠原蛋白沉積和脂肪浸潤[4]。事實上，很多細胞均參與了TAO 的發病，尤其是淋巴細胞，是導致炎癥的關鍵[5,6]。

TAO 的治療主要依靠臨床活動性評分（Clinical activity score，CAS）和嚴重程度分級。輕度患者不需要特殊處理；對于活動性、中重度患者需要免疫抑制治療（激素沖擊治療及嗎替麥考酚酯）；對于重度患者需要聯合免疫抑制、球后放療、手術等治療[2]。CAS評分和嚴重程度分級都是比較主觀的評估，即使經過臨床嚴格的篩選，仍有部分患者的治療效果欠佳。

磁共振成像技術（Magnetic resonance imaging，MRI）避免了電離輻射，可獲得精確的解剖信息、量化水分子擴散率、測量多個參數等，已廣泛應用于TAO，是客觀評價眼眶炎癥的可靠手段[7-9]。就此，本文綜述了TAO 中淋巴細胞的作用和眼眶MRI 序列在TAO 中的應用。

1 甲狀腺眼病與淋巴細胞

淋巴細胞參與TAO 的發病過程包括：（1）激活B 細胞并刺激自身抗體的產生；（2）促進粘附分子的表達；（3）產生炎癥細胞因子[10]。當TAO 自身免疫耐受性被破壞時，B 細胞遷移到軌道上，識別促甲狀腺激素受體，且通過B 細胞表面CD40 與T 細胞表面CD40L 結合，激活B 細胞，活化的B 細胞分化成漿細胞，產生抗體，這些自身抗體識別并攻擊軌道上的脂肪結締組織。B 細胞表面B7 與T 細胞表面CD28的相互作用，刺激T 細胞，產生各種粘附分子，促使更多的淋巴細胞進入眼眶組織進一步相互作用。同時也激活T 細胞分泌細胞因子，這些細胞因子對B 細胞和抗體類別轉換至關重要，且通過放大和維持眼眶炎癥來加重TAO 的免疫反應[3]。以下將重點描述T細胞亞群、B 細胞和NK 細胞在TAO 發病機制中的作用。

1.1 TAO 與T 細胞

1.1.1 CD4+T 細胞

CD4+T 細胞是浸潤TAO 眼眶組織中最豐富的淋巴細胞，產生細胞因子和趨化因子，參與TAO 的發病[1,11]。CD4+T 細胞可分為多個亞型，包括T 輔助細胞（T helper cell，Th）1、Th2、Th17、濾泡輔助性T 細胞（T follicular helper，Tfh）、調控T 細胞（Regulatory T，Treg）和CD4+細胞毒性T 淋巴細胞（Cytotoxic T lymphocyte，CTL）[1,5,6,12]。

1）Th1 在初始階段被激活，分泌IL-1β、IL-2、TNF-α 和IFN-γ，主要是輔助細胞免疫[1]。

2）Th2 細胞分泌 IL-4、IL-5、IL-10 和IL-13，主要輔助體液免疫。有研究表明TAO 中Th1 細胞百分率和Th1/Th2 細胞比值與CAS 呈正相關[1,>5]。

3）Th17 細胞產生IL-17A、IL-17F 和IL-22 等。Th17 細胞分泌的 IL-17A 通過刺激成纖維細胞（Orbital fibroblasts，OFS）的促炎細胞因子（IL-6、IL-8、MP-1、TNF-A 和GM-CSF）的表達來調節OFS亞群的纖維化和脂肪生成。同時，OFS 激發了Th17細胞的分化和功能[13]。在關于IL-17A 與TAO 的研究中，TAO 患者的外周血中IL-17A 的水平和Th17 細胞高于健康對照組[13]。此外，Huang 等人的研究中也證實了在TAO 患者的眼淚中可檢測到大量的IL-17A[5]。

4）Th 細胞促進B 細胞分化及記憶細胞生成[14]。

5）Treg 細胞被發現有若干亞型：①Foxp3+Treg 細胞，通過不同的機制發揮抑制作用，包括TGF-受體、IL-10 和IL-35 合成；②周邊生成T 型1 細胞，通過合成IL-10 來調節免疫調節作用；③Th3 細胞和Tr35淋巴細胞等[5]。一項研究表明了TAO 患者全身激素治療后 Treg 細胞減少反應治療不佳。因此，TAO 患者外周血中的Treg 細胞的數量可作為臨床過程的預測[15]。

6）CD4+CTL 是引發和延續TAO 中自身免疫炎癥級聯反應的趨化因子和促炎細胞因子的主要來源。它又分為中間分化CTL 和末端效應CTL，可釋放顆粒酶，有細胞殺傷，白細胞趨化性和炎癥性[1,6]。

1.1.2 CD8+T 細胞

CD8+T 細胞也可分為幾個亞型：Tc1 分泌IFN-γ、Tc2 分泌IL-5、Tc9 分泌IL-9、Tc17 分泌IL-17 以及CD8+Treg 細胞分泌TGF-β[5]。CD8+T 在TAO 中參與了細胞介導和調節細胞介導的免疫反應。最新研究表明，在TAO 中終末分化表型的CD8+CTL 也可在TAO中積極參與干擾素的表達、免疫細胞募集、細胞殺傷和炎癥反應[1]。

1.1.3 CD4+CD8+T 細胞（Double-positive T cells，DPT）

DPT 細胞主要存在于胸腺，并進一步分化為CD4+或CD8+T 細胞。在TAO 患者的眼眶結締組織和外周血中發現了DPT 細胞[16,17]，但CD4+/CD8+T細胞群在TAO 中的機制仍不明確。

1.1.4 CD4-CD8-T 細胞（Double-negative T cells，DNT）

DNT 細胞不僅通過產生IL-2、IL-4、TNF-α、IL-17a 等多種細胞因子誘導炎癥，還通過抑制CD4+或CD8+T 細胞調節炎癥。Hu 等人發現了TAO 患者外周血中DNT 細胞百分比與TAO 活動性呈負相關[16]。

1.2 TAO 與B 細胞

在TAO 中，B 細胞刺激因子誘導B 細胞成熟和克隆體擴張，從而產生漿細胞和最終產生抗體。B 細胞也會產生細胞因子，主要是IL-4、IL-6、IL-10、IFNγ 和TGF-beta，并促進淋巴器官的器官發生、樹突狀細胞的調節和B 細胞的減少生成[18]。

1.3 TAO 與NK 細胞

NK 細胞依靠細胞上的刺激性受體和抑制性受體，有細胞殺傷作用；可分泌細胞因子：IFN-γ 阻止Th1 反應的免疫；TNF-α、GM-CSF 調節血細胞的生成；IL-5 誘導伊紅蛋白的分化和動員；IL-8 促進炎癥反應[19,20]。然而，目前TAO 與NK 細胞之間的關系有待進一步研究。

2 甲狀腺眼病與MRI

MRI 在TAO 診療的序列有三大類：①基于T1 加權的MRI 技術；②基于T2 加權的MRI 技術；③基于水質子運動情況的擴散加權成像和擴散張量成像。

2.1 T1 加權序列

T1 加權序列是一種無創的組織性能評價技術，定量地評估每個像素的T1 弛豫時間，可反映組織性質、屬性、器官纖維化程度等。在TAO 中，T1 加權序列可評估嚴重程度、療效和眼眶組織的纖維化[21-23]。釓增強T1 加權成像主要反映眼眶組織的血供，反映炎性水腫和充血。在TAO 中，既往研究表明釓增強T1 加權成像的信號強度比（Signal intensity rate，SIR）與CAS 呈正相關[24]。動態增強核磁共振技術（Dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI）是評估微循環狀態的非侵入性技術，在用快速成像技術獲取T1 加權圖像的時間序列之前或期間，將示蹤劑或造影劑注入血流，可以提供有關組織解剖和功能的優越信息。DCE-MRI 可用于指導TAO 的分期。一項關于DCE-MRI 的研究提示DCE-MRI 的半定量參數可以顯示TAO 患者的臨床活動性，可以作為TAO 活動性分期的定量指標[25]。

2.2 T2 加權序列

2.2.1 T2 弛豫時間（T2 Relaxation time，T2-RT）

T2 序列能夠檢測眼眶炎癥和水腫。在TAO 中，T2 加權的信號強度比與CAS 和肌肉障礙有關[26]。

2.2.2 T2 mapping

該磁共振技術利用T2RT，能夠可視化和量化含水量和膠原結構，不僅能檢測組織腫脹的存在與否，而且客觀和定量評估眼眶組織在TAO 患者中的炎癥活動。TAO 中的淚腺、眼外肌T2RT 與CAS 呈正相關，也可用來預測激素治療療效[27-30]。此外，近期Hu等人的一項研究中，納入了35 名TAO 患者和21 名健康對照者，發現視神經改良肌肉指數和視神經平均T2 結合，可作為識別甲狀腺功能障礙性視神經病變（Dysthyroid optic neuropathy，DON）的有效影像學標志物[31]。

2.2.3 短T1 反轉恢復序列（Short-T1 inversion recovery，STIR）

該序列可抑制脂肪信號，對眼眶炎癥的全局評估有效。在TAO 中，眼外肌的STIR 信號與CAS 正相關，也與療效、惡化風險相關[32]。一項關于在活動性TAO 患者的研究中發現了治療成功的TAO 患者，STIR 的SIR 會隨之降低[33]。

2.2.4 迭代分解水脂回波不對稱和最小二乘估計法（Fast spin-echo MRI with iterative decomposition of water and fat sequences，FSE-IDEAL）

可用于估計眼眶脂肪中的水分數和體積。它有助于定量評估眼眶脂肪、監測患者對治療的反應以及預測對甲基強的松龍脈沖治療的反應。此外，Kaichi 等人的研究還發現了眼眶脂肪的水分分數與CAS 正相關，與療效顯著相關[34]。

2.3 擴散加權和彌散張量序列

2.3.1 擴散加權成像（Diffusion weighted imaging，DWI）

可提供有關細胞水平上水的微觀運動的定性和定量功能信息，允許對微觀結構變化進行非侵入性表征[35]。DWI 可計算出表觀擴散系數（Apparent diffusion coefficient，ADC），可以反映水分子活動的自由度。在Razek 的一項關于DWI 與TAO 的研究中提出了ADC 可能是眼外肌早期無癥狀炎癥受累的生物標志，還表明了淚腺ADC 與CAS 評分正相關[36]；另外，Lingam 等人也發現了眼外肌的ADC 值與療效相關，眼外肌的ADC 值隨著治療成功而逐漸下降[33]。

2.3.2 擴散張量成像（Diffusion tensor imaging，DTI）

是一種利用組織水擴散率來制作圖像的擴散加權成像的變體，在DWI 基礎上形成的一種先進的磁共振成像技術，可以提供三維空間中組織微結構完整性的定量信息。它依靠水分子的隨機運動來定量地反映體內組織微結構的內在特征。DTI 中可測量多個參數：①分數各向異性（Fractional anisotropy，FA）：以總結的方式量化擴散系數的方向性，并且對微觀結構的變化非常敏感，各向異性越大，水分子擴散的方向性和線性性越大；②平均擴散率（Mean diffusivity，MD）或ADC：定量提供水分子擴散程度，MD 或ADC量化細胞和膜密度，而它的增加表明疾病過程；③徑向擴散率（Radial diffusivity，RD）：與主向量垂直的擴散速率；④軸向擴散率（Axial diffusivity，AD）：主向量平行的擴散速率[37]。

DTI 有兩大作用，①評估TAO 的分期，一些研究表明了視神經FA 與CAS 負相關，MD、RD、AD與CAS 正相關[38,39]。②識別DON，在Liu 的一項研究中發現了在TAO 的視神經和視束中，從非DON 到DON 的過程FA、AD 會逐漸降低，RD 和MD 會升高，對于視輻射來說，RD 和MD 的值升高[40]。

3 總結與展望

淋巴細胞在參與TAO 的發病過程中，B 細胞產生抗體是TAO 發病的起始環節，T 細胞分泌各種細胞因子及粘附因子參與體液及細胞免疫，NK 細胞有細胞殺傷、促炎、調節免疫等作用。但由于淋巴細胞在TAO 中的發病過程仍不完全明確，還需要更多的研究去探索B 細胞、T 細胞和NK 細胞在TAO 中的致病過程，以制定針對性治療策略來提高TAO 的治療效果。目前評估TAO 的治療的CAS 評分和嚴重程度分級存在主觀性，而通過MRI 可客觀地識別 TAO患者的分級分期，對預測療效、評估纖維化程度、治療及預防疾病進展至關重要。雖然部分MRI 后處理及分析較復雜、存在測量誤差等不足，但未來MRI 技術可能克服這些困難，讓TAO 的診療更加簡單化、標準化及客觀化。