補體旁路途徑在年齡相關(guān)性黃斑變性中作用的研究進展

周雅琪，亢澤峰

年齡相關(guān)性黃斑變性（age-related macular degeneration，AMD）主要病變是黃斑區(qū)視網(wǎng)膜色素上皮（retinal pigment epithelial，RPE）層、Bruch 膜和脈絡(luò)膜毛細血管層復合結(jié)構(gòu)的緩慢進行性變性[1]。世界范圍內(nèi)AMD 的發(fā)病率為13.0%[2]，約占老年人失明病因的20.0%。在我國，50 歲以上人群AMD 患病率為4.8%～15.5%，且發(fā)病率呈增長趨勢[3-6]，已成為老年人致盲的最主要眼病。AMD 發(fā)病機制復雜，研究[7-9]表明，AMD 發(fā)病主要與衰老、遺傳、環(huán)境、生活方式有關(guān)，其中衰老、缺血缺氧、氧化應激、免疫炎癥反應等是AMD 發(fā)病的重要機制。相關(guān)研究[8-13]顯示，AMD 的發(fā)病與補體旁路途徑激活引起的炎性反應密切相關(guān)，隨著年齡的增長，人體組織的衰老、抗氧化能力及修復系統(tǒng)效率的降低，視網(wǎng)膜補體旁路途徑被激活，引起RPE 氧化損傷、裂解，形成玻璃膜疣，并逐漸進展為晚期AMD。研究[14-17]表明，補體旁路途徑失調(diào)是AMD 發(fā)生的重要機制，并能夠促進AMD 病理過程的進展。補體調(diào)節(jié)系統(tǒng)相關(guān)補體因子，如補體調(diào)節(jié)因子H（complement factor H，CFH）、補體調(diào)節(jié)因子I（complement factor I，CFI）發(fā)生基因突變或因其他原因（如炎癥、衰老等）導致其含量或結(jié)構(gòu)改變都會激活補體旁路途徑，引起眼部免疫穩(wěn)態(tài)的破壞，從而引起AMD，且發(fā)病風險成倍增長。本文將對補體旁路途徑對AMD 發(fā)病及病程進展的作用進行綜述。

1 補體旁路激活途徑

旁路途徑是以革蘭氏陰性菌、脂多糖、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的IgA 和IgG4 為激活物直接與液相C3 結(jié)合后，在B因子、D 因子和P 因子的參與下，使補體固有成分以C3、C5～C9 順序發(fā)生酶促級聯(lián)反應的補體活化途徑。生理情況下，無激活物質(zhì)存在時，機體處于非激活狀態(tài)，C3bBb（旁路途徑C3轉(zhuǎn)化酶）保持在極低的水平，不再激活C3 和形成后續(xù)的攻膜復合物[18]。補體旁路途徑在維持免疫監(jiān)視和眼內(nèi)微環(huán)境穩(wěn)態(tài)方面起著不可或缺的作用[19]，只有當眼內(nèi)微環(huán)境處于炎癥或者衰老狀態(tài)時，補體調(diào)節(jié)因子的作用被抑制，旁路途徑才會被激活，C3b 含量增加，并沉積在細胞表面，形成C5 轉(zhuǎn)化酶，使C5 活化最終形成C5b-9 攻膜復合物（圖1）。攻膜復合物是補體發(fā)揮溶細胞生物效應的效應復合體，可以作用于細胞膜形成內(nèi)外通路，使細胞內(nèi)滲透壓降低，最終導致靶細胞裂解。

圖1 補體旁路途徑激活模式圖

2 補體旁路途徑激活引發(fā)AMD

2.1 C3 高表達可推進AMD 進展

C3 是存在于體液中的補體系統(tǒng)的固有成分，由肝臟和巨噬細胞生成，為血清中含量最高的補體成分。它既是3 條補體激活途徑共同的末端成分，又是補體旁路途徑C5 轉(zhuǎn)化酶生成的必要成分，可自行裂解為C3a 及C3b，C3a 具有過敏毒素作用。體外實驗[20]表明，C3a 通過補體驅(qū)動蛋白酶體誘導形成RPE 下沉積，且可與自身受體結(jié)合刺激膠原蛋白IV 和VI在RPE 下沉積，在AMD 早期發(fā)揮重要作用；持續(xù)裂解產(chǎn)生的C3b 迅速被I 因子滅活，而C3b 的過度沉積引起補體旁路途徑的慢性激活，導致AMD 進一步進展[21]。近年來，一些研究[22-25]表明，C3 與AMD 的發(fā)生密切相關(guān)，其單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphism，SNP）是AMD 的高危因素，基因變異更是增加了AMD 向晚期進展的風險；而抑制眼內(nèi)C3表達可降低AMD 晚期地圖樣萎縮的增長。

2.2 CFH 基因的SNP 可增加AMD 的患病風險

CFH 是一種重要的負向調(diào)節(jié)補體旁路途徑的活性成分，由肝臟合成，體液中CFH 對C3b 的親和力較B 因子高，并且CFH 與B 因子在C3b 的結(jié)合位點相同，因此，CFH 可與B 因子、Bb 片斷競爭與C3b 結(jié)合。CFH 一方面抑制旁路途徑C3轉(zhuǎn)化酶的形成，另一方面能加速C3 轉(zhuǎn)化酶衰變[26]。CFH 還可作為CFI 的輔助因子，促進CFI 對C3b 的裂解，阻止C5b-9 攻膜復合物生成，抑制補體介導的細胞裂解的旁路途徑激活，保護宿主細胞避免遭攻擊和損傷[27]。當CFH 含量下降或結(jié)構(gòu)改變時，補體系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)被打破，導致C5b-9 攻膜復合物的生成。

近年來，關(guān)于AMD 免疫方向的研究[28]發(fā)現(xiàn)，隨著年齡增加、機體衰老，一些代謝物及補體在視網(wǎng)膜下沉積導致玻璃膜疣形成（AMD 早期標志）。在AMD 早期，RPE 處于氧化應激狀態(tài)，從而促進補體調(diào)節(jié)因子CFH 在眼部RPE 產(chǎn)生[29]。CFH 的氧化形式及游離硫醇形式能有效地結(jié)合C3b 和脂質(zhì)過氧化副產(chǎn)物，抑制補體旁路途徑激活，起到抑制病情進展的作用[29-30]。研究[31]表明，CFH 能夠維持RPE 細胞間的緊密連接，調(diào)控凋亡過程，從而保護RPE。當CFH 含量下降，眼部補體旁路途徑會被激活，攻膜復合物大量沉積在視網(wǎng)膜，使RPE出現(xiàn)病變，進一步加重患者病情的進展[32]。目前，CFH 基因被確定為我國AMD 的易感基因[33-34]，CFH 基因的SNP 可導致AMD 的發(fā)生，并且增加AMD 的患病風險[35]。其中最為常見的基因突變?yōu)镃FHY402H，該變異的發(fā)生影響CFH 與肝素的結(jié)合[36]，降低CFH 與C3b 的親和力，從而減弱其對補體系統(tǒng)激活的抑制作用，可致AMD 患病風險提高2.33 倍[37]。最新研究[38]表明，CFHY402H 與AMD 病程進展存在相關(guān)性。

2.3 CFI 的活動度與AMD 嚴重程度呈正相關(guān)

CFI 是一種重要的負向調(diào)節(jié)補體旁路途徑的活性成分，由肝臟合成，其通過降解C3b 及C4b 抑制旁路途徑C3 轉(zhuǎn)化酶的形成，與CFH、C4BP 及MCP 的相互作用抑制補體旁路途徑激活。研究[17,39]表明，CFI rs141853578（G119R）是發(fā)展為進展型AMD 的危險因素，并且在人群中G119R 多態(tài)性的頻率并不罕見；在AMD 患者中，血漿CFI 水平和生物活性與正常人無顯著差異，然而，隨著疾病的嚴重程度增加CFI 活動度增加[40]。這些研究表明，CFI 在AMD 的發(fā)生過程中發(fā)揮重要作用。

2.4 CFB 可能是AMD 的推動因子

補體調(diào)節(jié)因子B（complement factor B，CFB）為補體旁路途徑的固有成分，在液相中與C3b 在Mg2 存在下結(jié)合形成C3bB，為補體旁路途徑形成C5 轉(zhuǎn)化酶的必要條件。研究[41]表明，CFB 影響AMD 的發(fā)病，在伊朗人群樣本中，CFB 基因L9H 變異對AMD 的非TT 基因型具有保護作用，而TT 基因型則可能是AMD 易感性的危險因素。研究[42-43]發(fā)現(xiàn)，在AMD新生血管患者房水中CFB 含量明顯升高，以及體內(nèi)實驗小鼠RPE 細胞表達和分泌CFB 促進RPE 損傷和CNV 形成。但是，在對我國AMD 患者基因型的一項研究[44]中發(fā)現(xiàn)，CFB 基因的SNP 與AMD 發(fā)病無關(guān)，但相關(guān)研究較少，還需進一步研究考證。

2.5 CFD 的SNP 可能推動AMD 發(fā)生

補體調(diào)節(jié)因子D（complement factor D，CFD）為補體旁路途徑的固有成分，D 因子作用于C3bB，可使B 因子裂解，形成C3bBb。關(guān)于CFD 與AMD 相關(guān)性的研究較少，有研究[45]表明，CFD 的SNP 與AMD 的發(fā)病存在相關(guān)性，能夠促進AMD的發(fā)生。但也有研究[46]表明，CFD 基因SNP 與AMD 的發(fā)病無關(guān)。對于CFD 是否推動AMD 的發(fā)生還需進一步進行研究。

3 補體旁路途徑抑制劑治療AMD

補體旁路激活途徑中補體的異常可參與AMD 的形成及進展，所以針對補體旁路途徑治療AMD 靶點的研究一直存在，并取得了一定進展。

Lampalizumab 是較早研制開發(fā)的補體抑制劑，是針對CFD 的人源化單克隆抗體的抗原結(jié)合片段（Fab），作用靶點是CFD。可選擇性地抑制CFD 介導補體途徑的激活和放大，臨床Ⅱ期試驗[47]結(jié)果表明，Lampalizumab 治療能夠使干性AMD患者地圖樣萎縮的進展速度平均降低20.4%；但Ⅲ期試驗并未得到預期的療效。

ARCl905 可特異性地結(jié)合和抑制C5 的表達，阻止攻膜復合物的形成，針對AMD 的治療可能有效。LFC316 也是補體旁路途徑C5 的抑制劑，這2 種藥物的臨床試驗都取得了初步成效，正在進行進一步的試驗與研究[48]。

POT-4 是一種合成肽，它與C3 補體成分緊密結(jié)合，防止其參與補體旁路途徑活化進程。POT-4 用于治療老年黃斑病變于2005 年啟動Ⅰ期臨床試驗，是第1 個用于治療新生血管AMD 的補體抑制劑，試驗結(jié)果表明POT-4 具有良好的安全性和藥物耐受性。

4 小結(jié)

綜上所述，AMD 的發(fā)生與補體旁路途徑的激活密切相關(guān)，任何因素引起的補體旁路途徑失衡均會引起眼部微環(huán)境的穩(wěn)態(tài)破壞，從而引起一系列免疫炎癥級聯(lián)反應，促使AMD的發(fā)生和發(fā)展。因此，可以尋找補體旁路途徑相關(guān)的作用靶點，通過抑制該通路的激活，維持補體旁路途徑的穩(wěn)態(tài)，維持眼部微環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，防控AMD 的發(fā)生及發(fā)展，為臨床防治AMD 提供新的思路。