慢性移植物抗宿主病(cGVHD)相关性干眼是造血干细胞移植后的主要并发症，40%-90%的cGVHD患者有干眼症表现，多诉眼干涩、异物感、疼痛、视物不清甚至引起失明，症状迁延不愈，严重影响患者的生活质量。临床上目前主要应用激素、免疫抑制剂、人工泪液等治疗，疗效欠佳，属于难治性干眼。由于cGVHD干眼发病机制复杂，现阶段缺乏满意的疗法，亟需探寻更有效的治疗方式。
近日，中山大学中山眼科中心的柳夏林教授团队在国际著名期刊ScienceAdvances杂志上发表题为“miR-204-containing exosomesameliorate GVHD-associated dry eye disease”的研究论文，首次报道了富含miR-204的外泌体可有效缓解慢性移植物抗宿主病相关性干眼症状和体征。同时并发现间充质干细胞外泌体(MSC-exo)通过其富含的miR-204靶向调控眼表巨噬细胞，重塑眼表微环境，缓解慢性移植物抗宿主病相关性干眼的机制，为干预这类难治性干眼疾病提供新策略。该项目得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和广东省基础与应用基础研究基金杰出青年项目支持。周恬博士后是本论文的第一作者，柳夏林教授和何嫦医生是本论文通讯作者。
间充质干细胞(Mesenchymal stromal cells, MSC)具有潜在的免疫调节功能，可调控组织微环境，促进损伤后修复。既往研究认为MSC主要通过旁分泌机制发挥免疫调控作用。外泌体是一类直径30-150 nm，具有完整膜结构的细胞外囊泡，含有mRNA、miRNA等多种小RNA、蛋白质、脂质等，负责细胞间的物质运输和信息传递，是细胞旁分泌作用的重要介质。这项工作首次将MSC来源的外泌体(MSC-exo)制备成滴眼液，首先在动物模型中评估了MSC-exo滴眼液干预GVHD相关性干眼的作用，发现给干眼小鼠使用MSC-exo滴眼液后，角膜荧光素染色评分降低，泪液分泌量增高，干眼症状显著改善。
图1：MSC-exo滴眼液缓解GVHD小鼠的干眼
在组织病理上，研究人员发现MSC-exo滴眼液干预可以促进干眼小鼠角膜上皮层厚度的恢复，抑制了上皮细胞凋亡，促进其增殖；并且MSC-exo干预可以抑制巨噬细胞浸润角膜，降低炎症因子的表达。
图2：MSC-exo促进干眼角膜上皮的修复
进一步在机制上，通过荧光示踪标记技术，研究人员证明MSC-exo主要与角膜巨噬细胞共定位，并发现MSC-exo 调控了巨噬细胞向抑炎的M2表型转化。这些结果提示，MSC-exo可能通过靶向调控巨噬细胞的浸润和免疫表型，调控角膜免疫微环境进而发挥治疗作用。接下来，研究人员通过外泌体miRNA测序，发现MSC-exo富含miR-204。在功能获得研究中，通过在成纤维细胞中过表达miR-204制备成L929- miR-204-exo，发现L929- miR-204-exo干预干眼的效应与MSC-exo相当。而在功能缺失研究中，通过antagomiR-204阻断MSC-exo中miR-204的功能后，MSC-exo缓解干眼的作用明显削弱。这提示miR-204可能是MSC-exo发挥抗干眼作用的有效成分。研究人员还进一步证明了外泌体中的miR-204能够靶向阻断IL-6/IL-6R/Stat3信号通路，从而抑制巨噬细胞M1表型形成，促进M2表型，从而改善了角膜免疫微环境。
图3：MSC-exo经miR-204靶向调控巨噬细胞重塑眼表微环境的示意图
该研究随后开展了小样本前瞻性临床试验，纳入使用现有治疗药物3个月以上无明显缓解的难治性cGVHD相关性干眼患者，知情同意后，给予MSC-exo滴眼液治疗，发现他们应用MSC-exo治疗后，患者主观的干眼症状缓解，OSDI干眼评分降低，干眼体征显著改善，包括荧光素评分降低，泪膜破裂时间延长，泪液分泌增加，提示MSC-exo滴眼液用于治疗cGVHD相关性干眼是一种安全、无创和有效的无细胞疗法，具有良好的临床转化应用前景。
图4：MSC-exo滴眼液有效缓解GVHD相关性干眼患者的症状体征
综上，该研究首次在动物模型及临床试验中发现，MSC-exo对cGVHD相关干眼具有良好的治疗效果，为MSC-exo在其他严重干眼症如干燥综合征等的推广应用提供了可能，并为外泌体这种无创的无细胞疗法的应用提供实验依据和基础。
