抗VEGF藥物在眼科學(xué)與腫瘤學(xué)的應(yīng)用研究進(jìn)展

章 爽，邵 毅，高桂平

0引言

正常眼部血管結(jié)構(gòu)及功能的維持依賴于血管生成促進(jìn)因子和抑制因子的平衡狀態(tài)，當(dāng)此種平衡被打破時(shí)，新生血管形成的閥門即可開啟，眼部新生血管過程涉及各類受體介導(dǎo)的細(xì)胞信號通路，其中刺激血管生成作用最強(qiáng)的是血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)。 新生血管的形成在腫瘤生長、侵襲、轉(zhuǎn)移過程中也起著重要作用，以VEGF作為靶點(diǎn)的藥物為眼科新生血管疾病及腫瘤疾病的治療開辟了新方向與途徑[1]，以VEGF介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的抗新生血管藥物成為目前眼科學(xué)及腫瘤學(xué)中重要的研究方向，本文將介紹抗VEGF藥物在眼科學(xué)及腫瘤學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)研究、應(yīng)用及聯(lián)系，強(qiáng)調(diào)眼科學(xué)及腫瘤學(xué)醫(yī)師在基礎(chǔ)研究和臨床研究等方面的密切交流與合作。

1 VEGF的特性及誘導(dǎo)新生血管形成機(jī)制

1.1 VEGF的特性VEGF是一種同源二聚體糖蛋白。人類VEGF基因位于染色體6p21.3，全長14kb，由8個(gè)外顯子，7個(gè)內(nèi)含子組成[2]，在VEGF家族中，有VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E和胎盤生長因子等6個(gè)亞型，其中以VEGF-A活性最強(qiáng)，是促進(jìn)新生血管形成的主要血管源性刺激因子，VEGF-B/C/D促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞分裂的作用較弱，可能與淋巴管的發(fā)育有關(guān)[3-4]。

1.2 VEGF誘導(dǎo)新生血管形成機(jī)制VEGF廣泛存在于人體內(nèi)各種器官，在眼部主要分布于視網(wǎng)膜周細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、色素上皮細(xì)胞等。VEGF是血管內(nèi)皮細(xì)胞的生存因子，可以增加血管內(nèi)皮細(xì)胞的通透性，誘導(dǎo)血管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)入有絲分裂階段，VEGF與其受體結(jié)合后可調(diào)節(jié)血管滲透壓并引起血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖及分化的受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)級聯(lián)，通過直接和間接機(jī)制促使血管生成，并促進(jìn)眼內(nèi)病理性新生血管的生成[5]。

2抗VEGF藥物在眼科學(xué)的應(yīng)用

2.1年齡相關(guān)性黃斑變性年齡相關(guān)性黃斑變性(age-related macular degeneration，ARMD)以黃斑部視網(wǎng)膜及其下的視網(wǎng)膜色素上皮(retinal pigment epithelium，RPE)和脈絡(luò)膜發(fā)生病變?yōu)樘攸c(diǎn)[6]。脈絡(luò)膜新生血管(choroidal neovascularization，CNV)生成是濕性ARMD的主要病理改變，VEGF是CNV生成必不可少的誘導(dǎo)因子，在CNV的發(fā)病過程中發(fā)揮重要作用。近年來，隨著醫(yī)學(xué)的發(fā)展，抗VEGF藥物在ARMD的治療中取得了突破性進(jìn)展，ARMD患者長期應(yīng)用抗VEGF藥物可有效控制ARMD并提升視力，且安全有效，現(xiàn)已作為臨床治療ARMD的主要用藥[7]。

2.2新生血管性青光眼新生血管性青光眼(neovascular glaucoma，NVG)多繼發(fā)于如視網(wǎng)膜血管栓塞、糖尿病視網(wǎng)膜病變、眼缺血綜合征等廣泛性視網(wǎng)膜缺血疾病，臨床特點(diǎn)是在原發(fā)性眼科疾病的基礎(chǔ)上虹膜出現(xiàn)新生血管。視網(wǎng)膜缺氧和毛細(xì)血管無灌注是虹膜新生血管形成的根源，而VEGF的高表達(dá)是NVG新生血管形成的必要條件[8]。Kim等[9]研究納入30例NVG患者，采用抗VEGF聯(lián)合復(fù)合小梁切除術(shù)治療，術(shù)前眼壓58.7±5.3mmHg，術(shù)后1wk平均眼壓控制在20.4±3.6mmHg，隨訪3mo眼壓穩(wěn)定。另有研究表明，玻璃體腔注射抗VEGF藥物聯(lián)合全視網(wǎng)膜光凝及復(fù)合小梁切除術(shù)能有效減少新生血管的活動性，降低新生血管的滲透性，促進(jìn)虹膜和房角新生血管消退，有效控制眼壓，同時(shí)避免了睫狀體冷凍術(shù)造成的眼球萎縮及其他副作用[10-11]。

2.3早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變(retinopathy of prematurity，ROP)病理表現(xiàn)為視網(wǎng)膜組織缺氧，新生血管形成、纖維增殖[2]。ROP早期高氧環(huán)境使正常血管的發(fā)育受到限制，并出現(xiàn)無完全血管化的視網(wǎng)膜區(qū)域，繼而會刺激病理性VEGF表達(dá)，誘導(dǎo)病理性新生血管產(chǎn)生，激光治療可破壞產(chǎn)生VEGF的無血管化視網(wǎng)膜，但不能阻止存在于玻璃體內(nèi)高水平的VEGF所產(chǎn)生的破壞性作用，而玻璃體內(nèi)注射抗VEGF藥物既可以阻斷視網(wǎng)膜產(chǎn)生的VEGF， 也可以中和玻璃體內(nèi)高水平的VEGF，從而加速新生血管退化，被用于ROP的治療，由于增殖期ROP玻璃體內(nèi)VEGF水平顯著升高，因此抗VEGF藥物常用于ROP增殖階段[12]。

抗VEGF藥物的治療目的主要是阻擋不適當(dāng)?shù)男律墚a(chǎn)生。VEGF能夠促進(jìn)新生血管的形成，增加血管通透性，引起出血及滲漏[13]?？筕EGF藥物可與VEGF受體結(jié)合，從而抑制新生血管產(chǎn)生[14]。此外，在眼科學(xué)中，抗VEGF藥物還被應(yīng)用于視網(wǎng)膜靜脈阻塞、糖尿病視網(wǎng)膜病變等相關(guān)新生血管性眼科疾病。

2.4眼部腫瘤眼內(nèi)腫瘤致盲率高，應(yīng)引起高度重視。與多數(shù)腫瘤一樣，眼部腫瘤生長及轉(zhuǎn)移也離不開新生血管生成，腫瘤細(xì)胞可以通過分泌的VEGF刺激腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞增生和促進(jìn)腫瘤新生血管形成，進(jìn)而發(fā)生轉(zhuǎn)移。在一些眼內(nèi)腫瘤免疫組織化學(xué)染色研究中發(fā)現(xiàn)，視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤[15]、脈絡(luò)膜黑色素瘤[16]、脈絡(luò)膜骨瘤[17]及眼眶海綿狀血管瘤[18]的腫瘤細(xì)胞中存在高水平VEGF表達(dá)，且在血管內(nèi)皮細(xì)胞膜上表達(dá)VEGF受體，提示VEGF信號傳導(dǎo)通路在眼部腫瘤生長過程中起重要作用?；|(zhì)金屬蛋白酶-2可通過降低視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤中VEGF表達(dá)，從而降低細(xì)胞存活率[19]。預(yù)防性玻璃體腔內(nèi)注射抗VEGF藥物可防止葡萄膜惡性黑色素瘤引起的眼前段新生血管形成[20]。抗VEGF藥物對于脈絡(luò)膜血管瘤也是一種有效的治療方法[21]。Li等[22]研究發(fā)現(xiàn)，給予玻璃體腔內(nèi)雷珠單抗治療后，惡性黑色素瘤細(xì)胞增殖能力明顯下降，但在視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞反應(yīng)并不明顯。此外，脈絡(luò)膜黑色素瘤及乳腺癌轉(zhuǎn)移至眼部的脈絡(luò)膜黑色素瘤患者中，給予玻璃體腔注射貝伐單抗后，在未來數(shù)月內(nèi)視力保持穩(wěn)定甚至視力有所提高[23-24]，表明眼內(nèi)腫瘤細(xì)胞對抗VEGF藥物較為敏感。但在Maudgil等[25]研究中發(fā)現(xiàn)，脈絡(luò)膜轉(zhuǎn)移癌患者在注射貝伐單抗后，腫瘤出現(xiàn)進(jìn)展的現(xiàn)象。對于眼內(nèi)腫瘤患者，玻璃體腔內(nèi)注射抗VEGF藥物是一種簡單且創(chuàng)傷及傷害較小的方法，但療效仍需更多的臨床試驗(yàn)及進(jìn)一步的觀察來驗(yàn)證。

3抗VEGF藥物及其在眼科學(xué)和腫瘤學(xué)的應(yīng)用

在腫瘤學(xué)中，過度的異常血管生成在腫瘤進(jìn)展中起關(guān)鍵作用，缺氧不僅可以促進(jìn)腫瘤細(xì)胞分泌促血管生成因子，還可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞和間質(zhì)成纖維細(xì)胞分泌促血管生成因子[26-27]，而VEGF是針對血管內(nèi)皮細(xì)胞作用最強(qiáng)、特異性最高的血管新生促進(jìn)因子，其中VEGF-A和血管內(nèi)皮生長因子受體2(VEGFR-2)在腫瘤血管生成中起著重要作用[7]，提示抗VEGF藥物在眼科學(xué)和腫瘤學(xué)的應(yīng)用中存在共同靶點(diǎn)及作用機(jī)制。目前，在眼科學(xué)和腫瘤學(xué)常用的抗VEGF藥物及可以共同用于腫瘤科及眼科患者的抗VEGF藥物主要有雷珠單抗、貝伐單抗、帕唑帕尼。

3.1雷珠單抗雷珠單抗是一種人源化的抗體Fab片段，可以結(jié)合所有VEGF-A異構(gòu)體，阻斷信號通路。由于缺乏Fc抗體區(qū)域，因此雷珠單抗從血液中清除的速度比其他抗VEGF藥物更快，并且具有較短消除半衰期[7]。ARMD患者長期使用雷珠單抗可有效提高視力且療效穩(wěn)定。Jacob等[28]研究納入69例88眼ARMD患者，所有患者均接受0.5mg雷珠單抗治療后，75.9%患眼顯示出積極的(改善或穩(wěn)定)效果。Qi等[29]研究表明長期使用雷珠單抗治療可以維持視力，減少停藥后視力損失的風(fēng)險(xiǎn)，且無嚴(yán)重不良反應(yīng)。此外，雷珠單抗還被批準(zhǔn)用于治療糖尿病性黃斑水腫、視網(wǎng)膜靜脈阻塞等新生血管相關(guān)性眼病的治療[30-31]。

3.2貝伐單抗貝伐單抗于2004年獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)，成為美國第一個(gè)被批準(zhǔn)的抗血管生成藥物—人源化VEGF抗體，被批準(zhǔn)用于結(jié)直腸癌、晚期非小細(xì)胞肺癌、轉(zhuǎn)移性乳腺癌、晚期腎細(xì)胞和其他實(shí)體腫瘤的血管內(nèi)皮生長因子抑制劑[32]。研究表明，在轉(zhuǎn)移性直腸癌、非小細(xì)胞肺癌、轉(zhuǎn)移性乳腺癌、轉(zhuǎn)移性腎癌，Ⅲ或Ⅳ期卵巢癌患者中，通過在標(biāo)準(zhǔn)化療中聯(lián)合貝伐單抗，與安慰劑聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)化療相比，貝伐單抗聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)化療比單純標(biāo)準(zhǔn)化療的患者中位總生存期延長[33]。此外，貝伐單抗也被應(yīng)用于眼科相關(guān)疾病的研究，Rabena等[34]研究發(fā)現(xiàn)，糖尿病視網(wǎng)膜病變或虹膜新生血管患者玻璃體腔內(nèi)注射貝伐單抗24h后所有新生血管出現(xiàn)滲漏減少。Ushida等[11]研究也發(fā)現(xiàn)增殖性糖尿病視網(wǎng)膜病變患者玻璃體切除術(shù)前接受玻璃體腔注射貝伐單抗，其熒光造影顯示新生血管消退，滲漏減少，術(shù)后平均視力提高。

3.3帕唑帕尼帕唑帕尼是一種VEGF受體的酪氨酸激酶抑制劑，可拮抗多種VEGF受體，被批準(zhǔn)用于治療晚期腎細(xì)胞癌和幾種類型的轉(zhuǎn)移性軟組織肉瘤，在轉(zhuǎn)移性軟組織肉瘤及晚期腎細(xì)胞癌患者中，帕唑帕尼治療顯示生存期較安慰劑延長[35-36]。此外，帕唑帕尼滴眼液也用于繼發(fā)于ARMD的活動性黃斑下CNV患者中，Csaky等[37]發(fā)現(xiàn)，使用帕唑帕尼可以提高患者最佳矯正視力(BCVA)，且帕唑帕尼各劑量組患者耐受性良好，最常見的眼部不良事件是應(yīng)用部位疼痛(3%)和注射部位出血(1%)，無治療相關(guān)的嚴(yán)重不良事件報(bào)告。但帕唑帕尼治療眼科新生血管性疾病的可行性仍需進(jìn)一步探討。

4眼內(nèi)反復(fù)注射抗VEGF藥物的副作用

雖然玻璃體腔注射抗VEGF藥物發(fā)現(xiàn)的不良事件報(bào)道較少，但由于是有創(chuàng)操作，本身存在著有引起眼內(nèi)炎、高眼壓、視網(wǎng)膜脫離等并發(fā)癥的可能。此外，由于藥物在玻璃體內(nèi)存在的時(shí)間較短，新生血管性眼部疾病常常需要玻璃體腔反復(fù)注射抗VEGF治療，而抗VEGF藥物可導(dǎo)致血清VEGF濃度顯著降低，研究表明循環(huán)VEGF在許多組織中維持血管的完整性和通暢性起著重要的作用，包括心肌、腦等，循環(huán)VEGF的抑制與一氧化氮(NO)和前列腺素E2(prostaglandin E2，PGE2)的產(chǎn)生減少以及血管內(nèi)皮細(xì)胞的變性和死亡有關(guān)，NO和PGE2濃度的降低常導(dǎo)致外周血管收縮，從而導(dǎo)致高血壓，而內(nèi)皮細(xì)胞的變性導(dǎo)致磷脂和細(xì)胞外基質(zhì)暴露于血管腔，有利于血栓形成，從而造成腦血管意外、心肌梗死、短暫性缺血等發(fā)作[38]，眼部血-視網(wǎng)膜屏障可以有效地阻止血清、血漿內(nèi)容物進(jìn)入眼睛，但不能阻止一部分注射的藥物通過血管滲入血液，因此，反復(fù)注射抗VEGF藥物(特別是VEGF受體抑制劑)治療的患者可能會引起全身及心腦血管疾病等副作用，雖然全身嚴(yán)重不良事件的發(fā)生率較低，但在最近發(fā)生中風(fēng)或多次發(fā)生中風(fēng)的患者發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)可能較高。此外，使用抗VEGF藥物治療的患者可能還會出現(xiàn)蛋白尿或其他腎臟疾病、血細(xì)胞計(jì)數(shù)變化、甲狀腺功能障礙、過敏和過敏反應(yīng)[39]，但仍需更多的臨床數(shù)據(jù)及基礎(chǔ)研究去證實(shí)。

5全身應(yīng)用抗VEGF藥物的眼部副作用

部分癌癥患者在全身使用抗VEGF藥物時(shí)可能會對眼部產(chǎn)生影響，經(jīng)貝伐單抗治療的癌癥患者同時(shí)可能會引起淚液分泌增加，而帕唑帕尼在治療癌癥同時(shí)可能會引起患者視力模糊及睫毛變色，這些眼部副作用已經(jīng)在一些臨床反應(yīng)中被觀測到。此外，使用帕唑帕尼治療的患者出現(xiàn)了類似視網(wǎng)膜脫離和視網(wǎng)膜裂孔的病例[40]。另外，有1例轉(zhuǎn)移性腎癌患者在接受舒尼替尼治療后訴雙眼視力下降，光學(xué)相干斷層掃描(optical coherence tomography，OCT)顯示雙眼神經(jīng)感覺性視網(wǎng)膜脫離和彌漫性水腫，停用舒尼替尼治療2wk后，OCT顯示神經(jīng)感覺性視網(wǎng)膜脫離和視網(wǎng)膜水腫完全消退，表明舒尼替尼可能會引起視網(wǎng)膜神經(jīng)上皮層脫離[41-42]?？筕EGF藥物也可能引起高血壓，而系統(tǒng)性高血壓可能增加視網(wǎng)膜栓塞、視網(wǎng)膜動脈和靜脈阻塞、高血壓視網(wǎng)膜病變和視神經(jīng)病變等眼部副作用[39]。此外，后部可逆性腦病綜合征(posterior reversible encephalopathy syndrome，PRES)在經(jīng)貝伐單抗和一些VEGFR抑制劑治療的患者中被報(bào)道，這些患者眼部表現(xiàn)為視力模糊或視力下降，伴有頭痛、癲癇、神志不清等神經(jīng)癥狀[42]。

6全身應(yīng)用抗VEGF藥物的眼科益處

癌癥患者使用抗VEGF藥物雖然可能會引起一些眼部副作用，但同時(shí)可能會對一些同時(shí)患有眼科疾病的癌癥患者帶來益處。ARMD患者分別用全身性貝伐單抗或安慰劑治療，在24wk的隨訪中，貝伐單抗組的病變大小和黃斑病變明顯減小[43]。Shouten等[44]比較分別通過靜脈注射和玻璃體腔注射貝伐單抗的效果，在ETDRS視力表中靜脈注射貝伐單抗的患者視力比玻璃體腔注射貝伐單抗者提高明顯，平均中央視網(wǎng)膜厚度的變化也較明顯。因此，在一些患有眼部疾病的癌癥患者，靜脈注射抗VEGF藥物不僅可以延長患者的生存期，而且同時(shí)可以治療眼部疾病，具有同玻璃體腔注射抗VEGF藥物同樣的益處。當(dāng)然，眼科醫(yī)生應(yīng)該嚴(yán)格把握全身應(yīng)用抗VEGF藥物的指征，對其全身應(yīng)用應(yīng)當(dāng)持謹(jǐn)慎態(tài)度。

7口服VEGF/VEGFR抑制劑的應(yīng)用

反復(fù)玻璃體腔注射抗VEGF藥物可能會增加一些眼部并發(fā)癥的發(fā)生率，因此，為了避免潛在的并發(fā)癥，需要探索新的抗VEGF藥物的輸送方法。替沃扎尼(Tivozanib)是一種有效的VEGF受體酪氨酸激酶抑制劑，可抑制3種VEGF受體，對VEGF受體激酶顯示出很強(qiáng)的選擇性，實(shí)現(xiàn)對VEGF通路的抑制[45]。在小鼠CNV模型中發(fā)現(xiàn)，口服替沃扎尼[1mg/(kg·d)]可抑制CNV的熒光素滲漏和CNV膜的生長[46]。替沃扎尼除了抑制細(xì)胞外VEGF介導(dǎo)的VEGF受體磷酸化外，還可以抑制細(xì)胞內(nèi)VEGFR2信號通路，從而誘導(dǎo)更強(qiáng)的血管內(nèi)皮細(xì)胞凋亡。此外，替沃扎尼目前還被應(yīng)用于腎細(xì)胞癌的臨床研究以及與乳腺癌、結(jié)直腸癌和其他胃腸道癌患者的化療聯(lián)合使用，是一種具有前景的抗腫瘤口服藥物[47]。在小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，口服阿西替尼(Axitinib)可有效抑制CNV進(jìn)展，提示阿西替尼可能作為ARMD的潛在治療替代藥物[48]。口服VEGFR抑制劑可能是治療新生血管性眼科疾病的臨床試驗(yàn)候選藥物，用于治療CNV具有很大的潛力，然而，這仍需更多的研究進(jìn)一步確定最佳劑量和治療作用機(jī)制，以確定治療新生血管性眼科疾病的適用性。

8小結(jié)與展望

抑制VEGF/VEGFR信號傳導(dǎo)的抗新生血管藥物為腫瘤學(xué)和眼科學(xué)疾病的治療提供了新思路，并發(fā)揮了確切的作用，在眼科學(xué)一些新生血管相關(guān)性疾病的治療中已成為主要用藥，但反復(fù)多次玻璃體腔注射抗VEGF藥物，可能會引起相關(guān)眼部并發(fā)癥?？诜EGF/VEGFR抑制劑的應(yīng)用雖然具有一定的療效，但因報(bào)道的臨床病例數(shù)據(jù)及研究仍然較少，故其具體的治療作用及療效還有待進(jìn)一步探討。此外，對于腫瘤疾病，抗血管生成只能抑制腫瘤的生長與轉(zhuǎn)移，不能達(dá)到消滅腫瘤細(xì)胞的目的，停藥后腫瘤仍恢復(fù)生長，腫瘤并發(fā)眼部疾病的患者全身應(yīng)用抗VEGF藥物雖然可能具有雙重益處，但也具有引起全身及心腦血管疾病等副作用的風(fēng)險(xiǎn)，如何在保證治療作用的同時(shí)減輕全身副作用，仍需要更多的研究及實(shí)驗(yàn)。使用抗VEGF藥物時(shí)，在許多情況下，眼科檢查可以快速發(fā)現(xiàn)癌癥患者可能產(chǎn)生的副作用，反之亦然，內(nèi)科醫(yī)生的檢查可能會揭示眼科患者產(chǎn)生的全身副作用，因此，臨床治療中需加強(qiáng)腫瘤科和眼科醫(yī)生之間的密切合作，及時(shí)評估患者出現(xiàn)的副作用，及時(shí)終止較為嚴(yán)重的副作用。關(guān)于抗VEGF藥物在臨床使用過程中仍有很多問題有待解決，對于使用劑量及適應(yīng)證仍需進(jìn)行進(jìn)一步的把控。此外，口服VEGF/VEGFR抑制劑可能是新生血管性疾病治療的臨床試驗(yàn)候選藥物，其用于治療新生血管性疾病具有很大的潛力。而小干擾RNA(siRNA)類藥物、VEGF受體酪氨酸激酶抑制劑、整合素抑制劑、mTOR抑制劑等新興的治療方法也有望成為新的靶點(diǎn)，為患者創(chuàng)造更多的福音，當(dāng)然這需要對其進(jìn)行更深入地研究和探討。