抗血管內(nèi)皮生長因子藥物治療角膜新生血管性疾病的研究進展

關(guān)文濤(綜述)，崇曉霞(審校)

(1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)，呼和浩特 010050； 2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院眼科，呼和浩特 010050)

正常角膜通常為無血管狀態(tài)透明組織，角膜的這種透明狀態(tài)依靠的是其組成細胞和角膜各層之間一個非常復(fù)雜的平衡[1]。角膜組織上皮及基質(zhì)層結(jié)構(gòu)的排列規(guī)則有序，具有良好的自我保護及修復(fù)特性。角膜無血管，其營養(yǎng)代謝主要來自房水、淚膜及角膜緣血管網(wǎng)。在感染、外傷、免疫反應(yīng)、排斥反應(yīng)和其他病理狀態(tài)下，毛細血管由角膜緣逐漸侵入角膜基質(zhì)層而形成角膜新生血管(corneal neovascularization，CNV)。CNV形成的早期對消除角膜疾病有積極作用，如利于消除感染源、傷口愈合、阻止角膜基質(zhì)溶解等，但在CNV形成的中晚期會產(chǎn)生更多不利影響，可降低角膜透明性，嚴重危害視力，影響穿透角膜移植術(shù)的預(yù)后。CNV還常導(dǎo)致組織瘢痕化、炎癥、水腫等，最終導(dǎo)致致盲性眼病的發(fā)生。CNV導(dǎo)致的相關(guān)眼病的預(yù)后與角膜損傷的范圍、時間、治療方法密切相關(guān)，目前研究發(fā)現(xiàn)有眾多因素參與CNV的形成，對這些因素的干預(yù)可以抑制CNV的形成，從而對保持角膜透明性和免疫赦免狀態(tài)具有重要意義，也為眾多由于角膜血管化而導(dǎo)致的角膜疾病的治療提供指導(dǎo)。

1 血管內(nèi)皮生長因子及其受體

通常，角膜血管化是由于促血管生成因子 [如血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)、基本成纖維細胞生長因子等]增多、基質(zhì)金屬蛋白酶或抗血管生成因子缺乏使抑制血管生成和促進血管生成的平衡被打破而導(dǎo)致的。大量研究表明，CNV的生長受多種因素綜合調(diào)控，各種細胞因子在其發(fā)生和發(fā)展中起著重要作用，其中VEGF是目前公認的功能最強的新生血管形成促進因子[2]。VEGF是一種分泌生長因子肽，屬于一個基因家族，包括VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E和胎盤生長因子。其中，除了VEGF-E為編碼的痘病毒，其余均為哺乳動物編碼肽[3]。VEGF-A為主要作用因子，而VEGF-C和VEGF-D是關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。也有研究表明,VEGF-A在調(diào)節(jié)新生血管生成方面的作用也很重要[4]。VEGF-A包括8個外顯子和7個內(nèi)含子，其轉(zhuǎn)錄剪接成多個亞型，主要為：VEGF121、VEGF145、VEGF206、VEGF165、VEGF189，這些亞型有不同的分子質(zhì)量、溶解度和肝素結(jié)合能力，其中VEGF165是最主要的亞型[5]。VEGF-A的主要作用為促進血管內(nèi)皮細胞增殖、遷移和管腔的形成，同時也會增加血管滲漏、促進單核細胞趨化和B細胞生成。VEGF-A的生物學(xué)效應(yīng)是依靠與其特異性受體結(jié)合而介導(dǎo)的，與其結(jié)合的主要是特異性受體血管內(nèi)皮生長因子受體1(vascular endothelial growth factor receptor-1,VEGFR-1)和VEGFR-2。其中，VEGFR-2被認為是主要的VEGFR，其對血管內(nèi)皮細胞的增生有重要影響。VEGFR-2通過細胞內(nèi)激酶誘導(dǎo)VEGF綁定二聚體和需要自身磷酸化的受體，從而加強細胞的有絲分裂[6]。VEGF-C和VEGF-D主要與VEGFR-3特異性結(jié)合，從而發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)。

2 抗VEGF藥物

近期，隨著抗VEGF藥物的研發(fā)及應(yīng)用，抗VEGF藥物在眼部疾病尤其是眼部血管增生性疾病中的治療中起著極為重要作用。研究顯示,抗VEGF藥物通過抑制鼠可溶性受體蛋白mFlt(1-3)免疫球蛋白G，從而減少繼發(fā)于單純皰疹病毒的CNV[7]。臨床應(yīng)用發(fā)現(xiàn)抗VEGF藥物可有效地治療CNV，并可有效治療其他眼部疾病，如新生血管性年齡相關(guān)性黃斑變性、糖尿病視網(wǎng)膜病變和新生血管性青光眼等[8]。近年來，眾多研究和臨床試驗證明了貝伐單抗(Bevacizumab)、雷珠單抗(Lucentis)等在治療眼底疾病上的療效和安全性[9]。

2.1貝伐單抗 貝伐單抗是一種小鼠單克隆抗體，相對分子質(zhì)量約149×103，可識別所有的亞型VEGF，其抗新生血管的主要機制為阻止VEGF與內(nèi)皮細胞表面VEGFR-l和VEGFR-2結(jié)合，使內(nèi)源化VEGF的生物活性失效，抑制內(nèi)皮細胞有絲分裂，減少血管通透性，從而阻斷新生血管的形成[10]。貝伐單抗最初被美國食品和藥品管理局批準(zhǔn)用于治療轉(zhuǎn)移性結(jié)腸癌，因其具有較強的抗VEGF能力，在直腸癌的治療中發(fā)揮著重要作用[11]。隨著對貝伐單抗結(jié)構(gòu)、作用機制的不斷深入研究，它的適用范圍越來越廣泛。在眼科領(lǐng)域，它被用于血管增生性疾病治療，并且取得了很好的治療效果。許多研究表明,其在治療眼部新生血管性疾病及年齡相關(guān)性黃斑變性疾病中也具有一定療效[12-13]。臨床試驗表明，貝伐單抗在對年齡相關(guān)性黃斑變性病變的治療中，可以有效抑制活動性新生血管和黃斑水腫，使視網(wǎng)膜新生血管明顯衰退，顯著提高視力[14]。玻璃體腔內(nèi)注射貝伐單抗是安全有效的給藥方式，且對眼壓的影響較小[15]。此外，近年大量研究表明，局部、結(jié)膜下或眼內(nèi)應(yīng)用貝伐單抗時，CNV的生成也相應(yīng)減少[16-22]。

2.2雷珠單抗 雷珠單抗由貝伐單抗的部分抗體片段衍生加工而成，是第二代人源化的抗VEGF重組鼠單克隆抗體片段，能結(jié)合VEGF165、VEGF121和VEGF110，較貝伐單抗具有更低的免疫原性和更強的穿透力[23]。它能與VEGFR高度親和，通過非特異性地與所有活化形式的VEGF-A結(jié)合，抑制VEGF和VEGFR的相互作用,從而減少新生血管生成。其與貝伐單抗具有類似功效，并于2006年6月被美國食品和藥品管理局批準(zhǔn)用于治療滲出型老年性黃斑變性。已有研究表明,玻璃體腔內(nèi)注射雷珠單抗24個月后患者的視力優(yōu)于光動力學(xué)療法[24]。但因該種藥物價格比較昂貴，其用于CNV疾病的治療還相對較少。Dursun等[25]于2012年報道，雷珠單抗對堿燒傷兔角膜引起的新生血管具有抑制作用。

2.3加他尼鈉 加他尼鈉(Pegaptanib)是一個含有28個堿基對的核糖核酸適體，其與VEGF165具有高親和力，可與其特異性結(jié)合，從而阻斷其生物活性，是可治療新生血管性年齡相關(guān)性黃斑變性的抗VEGF藥物。加他尼鈉只能特異性結(jié)合VEGF165亞型，其他亞型不受影響，所以它的治療效果與雷珠單抗和貝伐單抗相比較弱，但因其安全性可能會在未來時間內(nèi)大量用于維持治療[26]。

2.4VEGF陷阱 VEGF陷阱(VEGF-trap)是VEGFR-1和VEGFR-2的胞外段與人免疫球蛋白G相連接的Fc片段所形成的融合蛋白，具有比抗VEGF單抗更強的VEGF親和力，能偽裝成VEGFR誘使VEGF與其結(jié)合，從而阻斷VEGF的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。VEGF陷阱是目前親和力最高的VEGF阻滯劑，是所有VEGF亞型的受體誘餌。正因為如此，它可以綁定胎盤生長因子1和胎盤生長因子2，以提高抗血管新生的反應(yīng)。VEGF陷阱的另一優(yōu)勢是延長新生血管生成時間。研究表明，玻璃體腔內(nèi)注射VEGF陷阱后79 d與注射雷珠單抗后30 d的新生血管生長情況大致相同[27]。VEGF陷阱在治療新生血管性年齡相關(guān)性黃斑變性和糖尿病性黃斑水腫的耐受性及安全性已被證實[28-30]。近年來,也有相關(guān)動物實驗研究表明VEGF陷阱預(yù)防CNV有療效。Cursiefen等[4]給角膜移植術(shù)后的小鼠腹腔注射VEGF陷阱發(fā)現(xiàn),其能顯著減少小鼠角膜移植術(shù)后CNV的形成，并延長移植物的存活時間。

2.5RNA沉默技術(shù) RNA沉默技術(shù)為一種抗VEGF生成方法，即將細胞中導(dǎo)入與內(nèi)源性mRNA編碼區(qū)同源的雙鏈RNA時，會誘發(fā)內(nèi)源性mRNA發(fā)生降解，從而阻斷目的基因的表達。沉默RNA有能力穿越細胞邊界參與抑制轉(zhuǎn)錄后加工，一個沉默RNA的作用要優(yōu)于抗VEGFR，它可以把細胞內(nèi)和細胞外的VEGF和VEGFR8作為攻擊目標(biāo)[31]。研究表明,沉默RNA并不是復(fù)制細胞，可能只是瞬時效應(yīng)，但目前正在實驗審核中的沉默RNA藥物貝伐西尼和小分子干擾RNA(small interfering RNA，siRNA)-027(目標(biāo)為VEGF和VEGFR-1)在治療新生血管性年齡相關(guān)性黃斑變性中已顯示出積極的療效[32]。目前有研究表明，siRNA可降低人類角膜細胞VEGF表達及減少鼠CNV生成的數(shù)量[33]。Kim等[34]采用3種針對VEGF或VEGFR的siRNA及其混合物，分別對單純皰疹性角膜基質(zhì)炎引起的CNV化動物模型以及通過含有核糖酸對的寡聚脫氧核苷酸的微囊誘導(dǎo)的CNV化動物模型進行治療，通過結(jié)膜下或全身靜脈注射，結(jié)果發(fā)現(xiàn)3種siRNA都能顯著抑制CNV的形成，其中3種siRNA的混合物的抗新生血管能力最強，不管是結(jié)膜下局部注射還是全身靜脈用藥，都能有效阻止CNV的發(fā)生。

3 展 望

目前，治療CNV的傳統(tǒng)方法包括局部皮質(zhì)類固醇和非甾體類抗炎藥物治療、光動力療法、激光光凝術(shù)、細針透熱療法、角膜緣干細胞移植和羊膜移植等[35]。然而，這些的臨床療效都很有限，并且還可導(dǎo)致諸多不良作用，例如：皮質(zhì)類固醇的使用可導(dǎo)致眼壓升高，誘發(fā)后囊下白內(nèi)障等。

綜上所述，抗VEGF藥物能有效地抑制CNV的形成，其用于治療CNV性疾病已取得了較好的近期療效。但VEGF并不是唯一參與CNV的因子，其他血管生成或抗血管新生分子包括：成纖維細胞生長因子1和成纖維細胞生長因子2、矩陣金屬蛋白酶類、血管生成素、血管內(nèi)皮抑制素、胰島素樣生長因子、血小板源胎盤生長因子、生長因子等諸多因子也參與CNV的形成。人們發(fā)現(xiàn)聯(lián)合應(yīng)用血小板衍生生長因子和加他尼鈉可以比單一應(yīng)用一種療法更加有效地抑制CNV的生成，在實驗中，聯(lián)合療法的治愈率是單獨應(yīng)用貝伐單抗療法的2.9倍[36]。這種聯(lián)合療法將會為未來CNV治療提供一個更好、更有效的方法。進一步研究可揭示更多有效的治療組合，而大樣本隨機可控的臨床試驗必不可少。如何建立安全的劑量和方法管理使藥物可用于臨床治療，有待于將來進一步研究。

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