臨床抗青光眼藥物的新進(jìn)展

肖婷婷 石珂 繆振忠 李玉生 李國棟

青光眼是致盲的主要原因之一，構(gòu)成視神經(jīng)的神經(jīng)節(jié)細(xì)胞軸突受到多種因素的損傷，目前其機制尚未完全明了。青光眼最重要的危險因素是眼壓升高。由于青光眼的視神經(jīng)損傷尚不能直接治療，根據(jù)唯一已知的危險因素，可以降低升高的眼壓，而眼壓與房水流出通道的功能息息相關(guān)。隨著人們對小梁網(wǎng)和視神經(jīng)在健康人群和疾病患者中分子生物學(xué)的進(jìn)一步了解，治療青光眼的效果可能會提高。這些方面的藥物均可以影響青光眼的進(jìn)展[1]。

目前青光眼的治療幾乎均為降低眼壓，以阻礙青光眼視神經(jīng)損傷的進(jìn)展，但眼壓升高僅是青光眼的一個體征，降低眼壓并不能解決青光眼發(fā)病機制的問題。降低眼壓后仍然存在未知因素影響青光眼的發(fā)生發(fā)展。本文將根據(jù)不同作用機制對近年新型抗青光眼藥物進(jìn)行綜述。

1 針對房水流出通路

1.1蛋白激酶抑制劑該類藥物影響小梁網(wǎng)或Schlemn管細(xì)胞骨架肌動蛋白(肌動蛋白、actin或微管蛋白、tubulin)等的完整性或收縮性，進(jìn)而降低房水外流阻力。代表藥物：蛋白酶抑制劑HA1077及衍生物Y-27632和H-1152。但由于所有細(xì)胞都含有action和tubulin，因此在增加房水外流的同時也會影響角膜等其他細(xì)胞[2-3]。

Rhopressa為選擇性Rho酶抑制劑，目前已經(jīng)過Ⅲ期臨床試驗，用法為每天1次，臨床試驗的終點證明Rhopressa降低眼壓的作用不弱于噻嗎洛爾，無論患者基線眼壓水平如何均可降低。有別于目前主流的前列腺素類和β-受體阻滯劑(眼壓的基線水平高時其效果更強，但當(dāng)基線降低時慢慢失去作用)[4]。

1.2房水基質(zhì)金屬蛋白酶及其組織抑制劑基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)通過細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)減少而對小梁網(wǎng)提供支持，ECM過度堆積會阻滯房水外流和增加房水外流阻力[5]。實驗性模擬MMP的小分子化合物可以有效降低眼壓，如曲伏前列素通過MMP的增加使睫狀肌ECM降低，而擴(kuò)大睫狀肌細(xì)胞間隙最終引起葡萄膜鞏膜流出阻力下降致眼壓下降[6]。

1.3房水中的其他物質(zhì)阻礙房水外流與小梁網(wǎng)分泌的ECM蛋白堆積有關(guān)。此外，原發(fā)性開角型青光眼(primary open-angleglaucoma,POAG)患者的房水和小梁網(wǎng)組織中轉(zhuǎn)化生長因子β2(transforming growth factor-β2,TGF-β2)水平升高。TGF-β2直接參與小梁網(wǎng)細(xì)胞ECM蛋白的沉積和積累，導(dǎo)致房水的抗流出能力增強，眼壓升高[7]。

POAG患者房水中可溶解CD44水平與視野喪失的白種人患者各期視野喪失程度及非裔美國患者輕、中度視野喪失程度相關(guān)。可溶解CD44水平可能是POAG視野喪失的蛋白質(zhì)生物標(biāo)志物[8]。

2 針對青光眼性視神經(jīng)損傷

視神經(jīng)保護(hù)是指能夠延遲、防止及逆轉(zhuǎn)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(retinal ganglion cells，RGC)死亡的一切手段。神經(jīng)保護(hù)的作用機制是通過細(xì)胞生存信號，由腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brain-derived neurotrophic factor，BDNF)、神經(jīng)生長因子(nerve growth factor，NGF)、基本的成纖維細(xì)胞生長因子(basic fibroblast growth factor，bFGF)、睫狀神經(jīng)營養(yǎng)因子(ciliary neurotrophic factor,CNTF)增強生存信號通路[9-13]；通過細(xì)胞死亡信號，如谷氨酸、缺血、GF剝奪，凋亡抑制劑XIAP(X-linked-inhibitor of apoptosis)、Bcl通路調(diào)控因子Bax、膠質(zhì)細(xì)胞抑制劑，抑制死亡信號通路[9-15]。

急性青光眼是由于迅速的眼壓升高和繼發(fā)視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞亡而導(dǎo)致的視力不可避免損傷。雖然RGC凋亡機制尚未完全闡明，但氧化應(yīng)激和神經(jīng)炎性反應(yīng)在急性青光眼的RGC損傷機制中起重要作用[16]。曲美他嗪(trimetazidine，TMZ)是一種抗缺血藥物，具有的抗氧化和抗炎特性使其在組織損傷方面有治療潛力。TMZ在急性青光眼的作用及其潛在分子機制仍不明。Wan等[17]報道TMZ能顯著減弱急性青光眼小鼠視網(wǎng)膜損傷和RGC凋亡，伴隨視網(wǎng)膜活性氧簇(reactive oxygen species，ROS)和炎癥細(xì)胞因子顯著減少。此外，TMZ治療直接減少ROS產(chǎn)物，并可使氧化還原反應(yīng)再平衡。通過核因子紅血球相關(guān)因子2/血紅素加氧酶1/半胱天冬酶caspase-8途徑的調(diào)控，TMZ介導(dǎo)阻礙RGC凋亡和炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)出。同時，在急性青光眼中，TMZ介導(dǎo)的神經(jīng)保護(hù)在HO-1抑制劑SnPP作用時被廢除。有研究發(fā)現(xiàn)了RGC凋亡的潛在機制，并提出TMZ在急性青光眼具有精確的神經(jīng)保護(hù)作用。

迅速升高和降低的眼壓引起視網(wǎng)膜缺血-再灌注損傷，造成RGC凋亡。目前在急性青光眼中通過藥物和手術(shù)降低眼壓并不能完全阻止RGC凋亡進(jìn)程。研究結(jié)果表明，TMZ抑制體內(nèi)和體外RGC的凋亡和炎癥可能通過抑制caspase-8的信號[18]。重要的是，進(jìn)一步確定了TMZ的神經(jīng)保護(hù)機制，證明NRF2-HO-1信號轉(zhuǎn)導(dǎo)對于TMZ介導(dǎo)的體外和體內(nèi)神經(jīng)保護(hù)作用是必需的。這些發(fā)現(xiàn)提供了令人信服的證據(jù)，證明TMZ可以預(yù)防急性青光眼，并成為治療急性青光眼的一種有效的候選藥物。

血管內(nèi)皮生長因子A(vascular endothelial growth factor A,VEGF-A)對實驗性青光眼模型的視網(wǎng)膜神經(jīng)保護(hù)是必需和足夠的。VEGF-A是治療多種血管生成和血管通透性相關(guān)病理疾病的有效靶點，包括某些癌癥和潛在致盲疾病，如年齡相關(guān)性黃斑變性和糖尿病視網(wǎng)膜病變。研究發(fā)現(xiàn)，VEGF-A在神經(jīng)發(fā)育和神經(jīng)保護(hù)作用也起重要作用，包括神經(jīng)視網(wǎng)膜[19]。在體內(nèi)，VEGF-A能挽救視神經(jīng)損傷后視網(wǎng)膜神經(jīng)元[20]，VEGF-A功能的拮抗作用可能因此對神經(jīng)元的存活存在風(fēng)險，VEGF-A直接作用于RGC促進(jìn)其生存。在分離的RGC中，VEGF受體-2信號轉(zhuǎn)導(dǎo)需要通過磷酸肌醇3-激酶/Akt途徑，這些結(jié)果在星狀孢菌素誘導(dǎo)的RGC和高眼壓性青光眼中得到證實。重要的是還觀察到VEGF-A的阻斷明顯加重了高眼壓性青光眼模型中神經(jīng)細(xì)胞的死亡。由此強調(diào)了需要更好地定義使用VEGF作為眼部環(huán)境中的一種拮抗劑的相關(guān)風(fēng)險[21]。

有研究調(diào)查鼠模型中，17β-雌二醇(17β-estradiol，E2)在顯著升高的眼壓中發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用，從而阻止RGC的凋亡[22]，并且發(fā)現(xiàn)每天使用含有E2滴眼液的治療會導(dǎo)致視網(wǎng)膜中顯著的E2水平，即使在持續(xù)升高的眼壓下，也會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的神經(jīng)保護(hù)治療效果，在E2處理組中RGC層中的凋亡細(xì)胞數(shù)量顯著低于對照組。在E2處理的動物視網(wǎng)膜中也發(fā)現(xiàn)了與維持視網(wǎng)膜健康有關(guān)的幾種蛋白質(zhì)表達(dá)的有益變化，另一方面，滴眼液無法避免全身不良反應(yīng)，這是由測定的高循環(huán)雌激素水平和對代表典型激素敏感外周器官的子宮的評估所證實的?？偟膩碚f，局部E2在選定的青光眼動物模型中表現(xiàn)出了顯著的神經(jīng)保護(hù)作用，為進(jìn)一步的研究提供了明確的理論基礎(chǔ)，現(xiàn)階段治療目的是在避免系統(tǒng)性E2暴露的同時，減少不良反應(yīng)的發(fā)生。

治療阿爾茨海默病的N-甲基-D天門冬氨酸受體抑制劑美金剛曾被寄予厚望。在2006年Ⅰ期及2007年Ⅱ期臨床試驗通過審核，但2008年Ⅲ期試驗顯示其臨床療效與安慰劑組無統(tǒng)計學(xué)差異[23]。雷公藤甲素改善大鼠慢性青光眼模型RGC的存活，其機制可能與抑制小膠質(zhì)細(xì)胞活性和減少腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)的分泌有關(guān)，而不依賴于眼壓的降低[24]。

3 針對青光眼的遺傳學(xué)及藥物基因組學(xué)

青光眼患者中單個個體往往存在多個突變，單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphisms，SNP)全基因組掃描可以提供精確的基因突變數(shù)據(jù)。如青光眼嬰兒患者被發(fā)現(xiàn)攜帶CYP1B1的2個突變副本，CYP1B1是一種常染色體隱性基因，與一種導(dǎo)致嬰兒眼壓升高的青光眼有關(guān)。一個攜帶缺陷CYP1B1副本的人可能比正?；蛞吧突虻娜烁赡茉谳^早的年齡發(fā)展成青少年和成人的開角型青光眼[25]。每個患者對抗青光眼藥物的治療反應(yīng)均不一致。遺傳在其中發(fā)揮一定作用，如藥物作用的變異、藥物代謝系統(tǒng)和清除系統(tǒng)基因變異。對β受體阻滯劑不敏感患者，可能是由于β腎上腺受體基因(ADBR2)的單核苷酸突變導(dǎo)致。未來將針對個體基因突變采取不同治療方案，而個性化醫(yī)學(xué)的承諾是，經(jīng)過適當(dāng)設(shè)計的研究，根據(jù)患者的遺傳特征和健康行為對個體化治療方案做出臨床決策的新能力。遺傳情況將有助于評估疾病風(fēng)險、保護(hù)性遺傳因素、疾病進(jìn)展以及治療效果和毒性反應(yīng)的變化，達(dá)到這一步仍然需要大量的基礎(chǔ)和臨床研究[26-27]。

4 青光眼的新治療靶點

調(diào)節(jié)主要作用于小梁網(wǎng)流出通道的新藥物可能是未來青光眼患者的降壓治療方法。還有其他一些藥物可以通過不同的機制減少房水產(chǎn)生或增加葡萄膜鞏膜流出，這些藥物可用于青光眼治療。近年新發(fā)現(xiàn)的有5-羥色胺、血管緊張素Ⅱ、大麻素類等[28]。如青光眼患者小梁網(wǎng)中Wnt信號通路抑制分泌型卷曲相關(guān)蛋白(secreted frizzled-related protein-1,sFRP1)增高，Wnt信號通路在調(diào)節(jié)眼壓中具有重要作用，糖原合成酶激酶-3(glycogen synthase kinase-3,GSK3)能夠抑制Wnt信號通路調(diào)節(jié)介質(zhì)β-catenin(聯(lián)蛋白)降解修復(fù)通路。Wang等[28]在青光眼模型小鼠眼表滴用GSK3抑制劑證實了其降低眼壓的作用。

5 新的給藥系統(tǒng)

眼內(nèi)植入式緩釋、結(jié)膜囊下藥物緩釋、Tenon囊下藥物緩釋、鞏膜藥物緩釋為小分子肽類、大分子蛋白制劑甚至人工重組的多肽提供了良好的給藥途徑。

可降解的貝美前列素緩釋劑植入體(biodegradable bimatoprost sustained-release implant，Bimatoprost SR)的設(shè)計是放入前房，隨著時間的推移貝美前列素緩慢釋放。75例前瞻性臨床對照隨機試驗結(jié)果顯示，對應(yīng)的總體平均眼壓在16周下降分別為7.2 mmHg(1 kPa=7.5 mmHg)、7.4 mmHg、8.1 mmHg和9.5 mmHg，而在局部貝美前列素滴眼液治療的眼中，眼壓降低值為8.4 mmHg。91%的患者無需再次用藥，研究顯示眼的不良反應(yīng)通常發(fā)生在注射后2 d內(nèi)，且為暫時性。Bimatoprost SR在6個月內(nèi)顯示出良好的療效和安全性，所有劑量強度在第16周的總體眼壓降低上與局部應(yīng)用貝美前列素相當(dāng)，它可能提供一個為了解決依從性的特有問題局部抗青光眼藥物轉(zhuǎn)換的方法[29-30]。

結(jié)膜下可降解的微生物顆粒碳酸酐酶抑制劑多佐胺可持續(xù)降低眼壓。多佐胺是十二烷基硫酸鈉(sodium dodecyl sulfate，SDS)和油酸鈉(sodium oleate，SO)在聚乳酸中的載藥量分別為0.8%和1.5%。在三乙胺存在下將多佐胺包封入聚(乙二醇)-共-聚(癸二酸)(PEG3-PSA)微粒得到14.9%藥物負(fù)載量，需要體外代謝12 d以上。結(jié)膜下注射多佐胺PEG3-PSA微粒體(dorzolamide-PEG3-PSA microparticles，DPP)在35 d內(nèi)與未治療的患眼相比，降低的眼壓為(4.0±1.5)mmHg。與未治療時的基線眼壓相比，結(jié)膜下注射DPP眼壓下降具有顯著統(tǒng)計學(xué)意義，而結(jié)膜下注射空白微粒(PEG3-PSA)不影響眼壓。微粒結(jié)膜下注射與結(jié)膜臨床血管化和結(jié)膜細(xì)胞炎癥浸潤是有聯(lián)系的。在注射后至少42 d檢測到熒光標(biāo)記的PEG3-PSA微粒，表明體內(nèi)微粒降解比體外降解更長數(shù)倍。

玻璃體內(nèi)注射β-晶體蛋白b2可減少RGC丟失、視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層減少、視神經(jīng)損傷。最終，蛋白質(zhì)組學(xué)數(shù)據(jù)顯示β-晶體蛋白b2可能影響鈣依賴性細(xì)胞信號通路，嚴(yán)重影響細(xì)胞凋亡和基因調(diào)控。在這種情況下，尤其是膜聯(lián)蛋白a5、鈣轉(zhuǎn)運ATP酶1和各種組蛋白似乎起主要作用[31]。

經(jīng)典的局部制劑水凝膠類、分子團(tuán)、納米晶體、可生物降解納米粒子、樹突狀聚合物(一種精確納米結(jié)構(gòu)的多聚體)可降低眼液所需滴數(shù)。而從局部應(yīng)用滴數(shù)必須逐漸過渡，從每天給予2～3次下降至只需每天1次，這樣可能會對患者的依從性產(chǎn)生積極影響，但它并不能消除貧困患者的依從性問題[32]。

生物降解植入物可以延長幾個月的碳酸酐酶抑制劑(carbonic anhydrase，CAI)釋放。用聚己內(nèi)酯混合種植體體外釋藥90 d以上，在兔的體外實驗中，使用這種植入體可以持續(xù)降低眼壓60 d以上[33]。植入體由光交聯(lián)的聚-富馬酸丙烯(propylene fumarate，PPF)/聚-N-乙烯基吡咯烷酮(vinylpyrrolidone，PVP)模型釋放CAI為期超過200 d[34]。然而，種植體的植入需要在結(jié)膜上做切口，而CAI釋放的植入物則與炎癥和纖維化有關(guān)。Fu等[34]描述了另一種控制釋放CAI的方法，它可以在通過最小的結(jié)膜粒子注射后引起持續(xù)的眼壓下降。

6 復(fù)方制劑

目前復(fù)方制劑包括β-受體阻滯劑+碳酸酐酶抑制劑：多佐胺/噻嗎洛爾(克索達(dá)，Cosopt)、布林佐胺/噻嗎洛爾(派立噻，Azayga)；β-受體阻滯劑+α-受體激動劑：溴莫尼定/噻嗎洛爾(科比根，Combigan)；β-受體+前列腺衍生物：拉坦前列素/噻嗎洛爾(適利加)、貝美前列素/噻嗎洛爾(克法特，Ganfort)、曲美前列素/噻嗎洛爾(蘇力坦，DuoTrav)。多佐胺和噻嗎洛爾聯(lián)合制劑(dorzolamide-timolol fixed combination，DTFC)初治正常眼壓青光眼患者，DTFC組眼壓降低效果不遜于拉坦前列素組。拉坦前列素組與DTFC組血壓、灌注壓、舒張壓無顯著性差異(P>0.05)[35]。

小梁切除術(shù)后3個月眼壓降低的情況多佐胺和噻嗎洛爾聯(lián)合制劑組的術(shù)前治療不劣于口服乙酰唑胺和外用地塞米松。小梁切除術(shù)6個月后發(fā)現(xiàn)類似的結(jié)果(-9.13 mmHgvs-9.06 mmHg，P=0.940 1)，2組在濾泡分類、角膜染色、5-FU、針刺和縫合液治療次數(shù)等方面也有類似的結(jié)果。與DTFC組相比，乙酰唑胺和地塞米松組不良反應(yīng)發(fā)生率更高。術(shù)前應(yīng)用固定劑量的DTFC與應(yīng)用乙酰唑胺和地塞米松同樣有效，且具有良好的安全性[36]。

7 青光眼藥物依從性

青光眼藥物依從性差是青光眼最常見的治療阻礙，包括自我效能低下、健忘、給藥和服藥困難。改善藥物依從性的干預(yù)措施必須解決每個患者的獨特問題[37]。對于大多數(shù)新發(fā)的青光眼患者，在治療的第1年觀察到的依從模式反映了隨后3 a的依從模式。在第1年中，將資源投入到識別和幫助那些依從模式不佳的患者上，可能會對長期依從性產(chǎn)生很大影響。表現(xiàn)出最佳依從模式的患者有一些不可改變的特征，如白種人、老年人和收入較高的人群，以及眼科護(hù)理提供者訪問次數(shù)的增加、減少藥品共同支付成本和不完全依賴商店藥房取藥來補藥。在 1 a 中具有良好依從性的患者在隨后4 a的時間仍會具有很好的依從性。依從性差的患者復(fù)發(fā)率隨著時間的推移而增加，強調(diào)了慢性藥物的依從性在青光眼患者中是普遍的問題[38]。平均12 a的隨訪研究發(fā)現(xiàn)，降低眼壓外用藥物的水平與正常眼壓青光眼進(jìn)展有關(guān)，眼壓降低的百分比較低是導(dǎo)致進(jìn)展的一個持續(xù)危險因素。

面對新的發(fā)展趨勢，針對青光眼的發(fā)病機制而產(chǎn)生的新的藥物需要在臨床試驗得到驗證，同時還需根據(jù)藥物多種性能情況下與患者自身特點相結(jié)合，以廣泛推廣使用，為我國青光眼臨床工作提供幫助。