从颌下腺移植项目谈转化医学
俞光岩
转化医学是实验室与
临床研究之间双向转化的
研究体系,是一个双向、不
断循环向上的永无止境的
研究过程,是为了将实验室
和临床研究成果用于提高
疾病防治效果,其最终日的
是促进人类健康。转化医
学的基本特征是多学科交
叉合作,这一目标的实现需要由综合性的医学团队
共同完成。
笔者等近十余年来持续进行的“颌下腺移植治
疗重症角结膜干燥症”的研究项目就是按照转化医
学的原则,实施转化医学的过程。
角结膜干燥症又称干眼症,是泪膜异常导致的
以角结膜干燥为主的眼
疾病,有眼干、畏光等症
状,久而久之可出现角膜混浊、溃疡、甚至视力丧失,
是致盲的重要原因之一⋯。传统的治疗方法以保
守治疗为主,包括人工泪液及泪点封闭等,对于轻症
者有一定疗效,但对重症者基本无效,这是眼科界的
一个难
。
20世纪80年代,西班牙学者Mumbe.del
Castillo【21尝试采用血管化自体颌下腺移植,以颌下
腺的分泌液代替泪液,成为治疗重症角结膜干燥症
的一种新方法。澳大利亚、德国一些学者相继开展
这一新技术口圳。我国中国医科大学贾光学等口1在
国内最先开展这一手术。笔者的课题组自1999年
开始,与北京同仁医院眼科合作,在系列动物实验的
基础上,经北京市卫生局批准,对163例患者的
175侧患眼行手术治疗,成功率达到88.6%
(155/175)。是国际上病例数量最多的一组临床研
究。手术成功后,患者的畏光症状减轻,眼干症状有
DOI:10.3760/cma.j.issn.1002-0098.2012.05.001
基金项目:国家自然科学基金(30730102);“十一五”国家科技
支撑
(2007BAIl8BII)
作者单位:100081北京大学口腔医学院·口腔医院口腔颌面
外科。Email:gyyu@263.net.电话:010-82195245
.专论.
效缓解或消失,可停用或很少用人工泪液,部分患者
视力有不同程度提高哺J。
自体颌下腺移植成为治疗重症角结膜干燥症的
有效方法。但是还存在一些问题:移植颌下腺失神经
支配使腺体分泌功能改变,主要表现在:术后5-7d
进入为期3个月的“休眠期”,分泌明显减少,可能
导致移植腺体的导管阻塞甚至手术失败。术后4个
月移植腺体分泌逐渐增加并趋于稳定,但约半数的
患者因分泌过多而出现泪溢,需做减量手术即切除
部分移植腺体加以调整MJ。临床实践提出以下科
学问题:失神经支配移植颌下腺的分泌机制如何?
人工调控移植颌下腺的分泌功能有无可能?为此,
笔者的课题组开展了临床学科包括口腔颌面外科、
眼科与基础医学学科病理生理学的多学科合作
研究。
针对临床上遇到的第一个问题,即“休眠期”移
植颌下腺分泌减少易导致导管阻塞,本课题组在临
床上观察到移植颌下腺在天热和运动时分泌量增多
的现象,提示其分泌可能与交感神经兴奋有关。因
此提出的对策为:认识移植颌下腺中肾上腺素受体
的变化规律,探讨激活肾上腺素受体调控移植颌下
腺分泌的可能性。
Huang等。叫利用功能性颈淋巴清扫术中获得的
正常颌下腺进行a。肾上腺素受体(a。-AR)亚型的
检测,首次报道了人颌下腺中仅,一肾上腺素受体亚
型的表达、分布和功能。为了深入了解移植颌下腺
中与唾液分泌相关受体表达与分泌功能的关系,
Xiang等¨o建立了家兔颌下腺移植的动物模型。结
果显示,移植颌下腺分泌量明显减少,3d后几乎检
测不到,较好地模拟了临床的“休眠期”。移植颌下
腺给予苯肾上腺素后可使唾液分泌明显增加,腺泡
细胞萎缩减轻,a..AR亚型mRNA表达增高,与细
胞增殖相关的信号分子细胞外信号调节激酶
(extracellularsignal—regulatedkinase,ERK)、蛋白激
酶C(proteinkinaseC,PKC)磷酸化增加,细胞膜水
通道蛋白5(aquaporin5,AQP5)表达增加有关CS]。
为了避免全身用药对心血管可能产生的影响,实验
万方数据
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采用经移植颌下腺导管局部给药,结果显示安全有
效¨o。上述结果提示,“休眠期”d.-AR发生了改变
并参与腺体分泌的调控,以受体为靶点调节移植颌
下腺的分泌是可行的[8-10j。
笔者的课题组还对调控颌下腺分泌的新机制进
行了探讨。进食辣椒可增加唾液分泌,但辣椒促进
唾液分泌的机制尚不清楚。已知辣椒的主要成分是
辣椒素,辣椒素通过激活辣椒素受体发挥作用。以
往研究显示,辣椒素受体主要分布于神经组织¨“。
笔者的课题组在家兔正常颌下腺中首次检测到辣椒
素受体(transientreceptorpotentialvanilloidsubtype1.
TRPVl)mRNA和蛋白的表达,其主要分布在导管和
腺泡细胞的胞膜和胞质¨“。研究辣椒素受体在颌
下腺中的功能结果显示,激活辣椒素受体可引起细
胞内钙升高,并促进离体灌流的颌下腺分泌,首次提
出了调控颌下腺分泌的辣椒素受体途径¨引。进而,
课题组首次证实在人颌下腺有辣椒素受体的表达,
其主要分布在浆液性腺泡细胞和导管细胞,不存在
于黏液性腺泡细胞¨“。
AQP5是介导颌下腺中水的快速转运的重要途
径。将含人AQP5基因的质粒转染颌下腺导管细
胞系,激活辣椒素受体,可引起AQP5浓度和时间
依赖性从胞质向胞膜的转位,揭示激活辣椒素受体
促进AQP5转位是其促分泌的新机制【1⋯。
将临床上用于关节炎止痛的辣椒素霜剂在健康
人颌下腺表面皮肤涂抹,唾液流率明显增加¨“。
家兔模型上的实验结果显示,“休眠期”移植颌下
腺中n讲V1表达下调。辣椒素可增加TRPVImRNA
和蛋白的表达。移植颌下腺中AQP5mRNA和蛋白表
达下调,辣椒素可增加AQP5的表达。正常颌下腺中
AQP5主要分布于细胞的顶侧膜,“休眠期”移植颌下
腺中AQP5在胞质弥散性分布,辣椒素使AQP5在顶
侧膜重分布增加¨“。
笔者等将动物实验的结果试用干临床,对颌下
腺移植的患者采用安全、有效、简便易行的辣椒素霜
剂涂抹,可促进移植早期颌下腺的分泌,防止导管阻
塞‘1“。但是,辣椒素改善移植颌下腺分泌的作用较
温和,相对黏稠的分泌物仍有可能阻塞导管,为此,
还需要探索作用更强的药物。
已知M受体是支配涎腺分泌的重要分子,颌下
腺移植后M受体是否发生改变,是否介导移植颌下
腺“休眠期”的分泌尚不清楚。为此,笔者等探索M
受体能否作为人工干预移植颌下腺分泌的靶点。家
兔模型上的实验结果显示,M受体的激动剂卡巴胆
碱可明显促进移植腺体分泌,减轻Ml和M3受体表
达的下降,改善其分泌’1⋯。将实验结果用于临床.
腹部皮下注射卡巴胆碱后,可明显促进移植腺体的
分泌,起到导管“内冲洗”的作用。
在此基础上,笔者等制定了移植颌下腺“休眠
期”的临床处理常规:术后7d,核素证实移植颌下
腺成活后,每日局部热敷及辣椒素霜剂涂抹,直至
“休眠期”结束。术后7、10、30d各注射卡巴胆碱
1次,进行导管“内冲洗”。
针对临床上遇到的第二个问题,即正常颌下腺
分泌液的1/3即可维持眼表湿润,整体颌下腺移植
可因分泌过多而致泪溢,运动及天热时尤为明显,称
为“机会性泪溢”。采用常规的处理方法即移植腺
体减量切除,患者需承受再次手术。是否可以通过
人工调控以缓解泪溢是需要探索的问题。
为此,笔者等首先探讨了M受体敏感性与泪溢
的关系。利用泪溢患者减量切除的移植颌下腺标本
检测到其M1和M3受体含量上调。其下游信号分子
三磷酸肌醇(inositol1,4,5-trispho·sphate,IP3)含量
升高,卡巴胆碱引起细胞内钙增高的幅度增加。结
果提示,泪溢期移植颌下腺M受体处于高敏感状
态,可能是导致患者分泌过量的重要原因。
根据这一实验结果,采用M受体的拮抗剂阿托
品凝胶在泪溢患者移植颌下腺表面皮肤涂抹,可降
低移植颌下腺的分泌量.减轻泪溢症状,但作用持续
时间短,为2h左右。课题组与北京大学药学院合
作研制了增加皮肤渗透性的改良阿托品凝胶,作用
时间可延长至5h。
已知A型肉毒素可抑制神经末梢乙酰胆碱的
释放,起到化学失神经的作用。为此,课题组通过撕
除舌神经的方法建立了家兔颌下腺失副交感神经的
模型,然后在颌下腺局部注射A型肉毒素。结果显
示,进食状态分泌量比对侧对照组降低38.6%一
56.5%,提示A型肉毒素颌下腺内局部注射可抑制
失神经支配颌下腺的分泌ⅢJ。将动物实验结果应
用于临床,泪溢患者移植颌下腺注射A型肉毒素后
1周,腺体分泌量减少50%一70%,作用时间持续
1—6个月。
对泪溢患者进行移植颌下腺减量切除作为常规
处理方式。若能在移植术中切除部分颌下腺,将移植
颌下腺的减量切除改为减量颌下腺移植即部分颌下
腺移植,则有可能预防或减轻移植颌下腺的过量分
泌导致的泪溢。但颌下腺移植术中保证血管和导管
系统的完整性是手术成功的关键。为此。课题组进
万方数据
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行了部分颌下腺移植的解剖、实验和临床研究。
课题组利用功能性颈淋巴清扫术时获得的颌下
腺行血管和导管系统的铸型研究。结果显示,颌下
腺血管和导管系统以腺叶为单位呈树枝状分布,每
个腺叶均有较完整的血管和导管系统。从解剖学角
度证实,以腺叶为单位行部分领下腺移植是可行
的¨8|。进一步的动物实验证实,部分颌下腺移植在
技术上也是可行的。经过北京市卫生局批准,笔者
等在临床上选择颌下腺体积大、”锝显像及唾液流
率测定显示腺体功能良好、预计整体移植术后出现
明显泪溢者,在颌下腺移植同时,切除部分腺体,进
行部分颌下腺移植术。结果显示,20例患者移植腺
体全部成活。经随访,实施1次移植颌下腺减量切
除者占35%,明显低于条件匹配的整体颌下腺移植
对照组82%,达到了预防泪溢或减少手术次数的预
期效果。
在上述系列研究的基础上,笔者等建立了防治
移植腺体远期泪溢的技术
:(D颌下腺体积大、功
能好的患者,采用部分颌下腺移植;(函天气凉、不活
动即出现泪溢者,行移植颌下腺减量切除;(爹天气
热、活动剧烈时出现泪溢者。采用阿托品凝胶涂抹或
A型肉毒素注射。
通过临床与基础紧密结合的转化医学研究,作
者等提出了人工调控移植颌下腺分泌的新策略,建
立了调控颌下腺分泌的临床规范,明显提高了颌下
腺移植治疗重症角结膜干燥症的近远期疗效。
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(收稿日期:2011.10-21)
(本文编辑:李季)
【作者简介l俞光岩教授.主任医师.博十生导师。兼任中华口
腔医学会副会长,中国医师坼会u腔医师分会会长,亚洲口腔颌面外
科医师协会候任主席,中华口腔医学会【J腔颌面外科专业委员会主
任委员,中国抗癌协会头颈肿瘤专业委员会副主任委员.围务院学位
委员会口腔医学学科评议组召集人。《现代口腔医学杂志》和
ChineseJoumatofDentalResearch主编。
研究方向为涎腺疾病、口腔颌面部肿瘤、面神经损伤与修复以及
颌下腺移植治疗角结膜f燥症.先后承担国家自然科学基金重点项
目,科技部“十一五”国家科技支撑计划项目等30项课题。发表论
文三百七十余篇.其中SCI收录七十余篇。主编或参编专著及教材
30部,获省部级科技奖9项,培养研究生六十余名。被评为“北京市
有突出贡献科学技术专家”.先后由香港牙医师学院、爱丁堡皇家外
科医师学院和英国皇家外科医师学院授予“HonoraryFellowship”。
万方数据