抗VEGF藥物玻璃體內(nèi)注射治療對早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的影響

田婭 綜述 張福燕 張國明 審校

1貴州醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，貴陽550004；2深圳市眼科醫(yī)院 深圳市眼病防治研究所 暨南大學(xué)附屬深圳眼科醫(yī)院 深圳大學(xué)眼視光學(xué)院，深圳 518040

隨著早產(chǎn)、低出生體質(zhì)量兒成活率的提高，早產(chǎn)兒眼部并發(fā)癥也隨之增多。早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變(retinopathy of prematurity，ROP)是由于多種因素導(dǎo)致未成熟視網(wǎng)膜血管閉塞、新生血管異常增生，進(jìn)而破壞血-視網(wǎng)膜屏障的新生兒眼病，占兒童致盲原因的6%～18%。目前，視網(wǎng)膜激光光凝術(shù)仍是ROP的一線治療方案，其利用激光的熱凝破壞效應(yīng)促使視網(wǎng)膜的異常新生血管瘢痕化，從而實現(xiàn)治療ROP的目的。然而，激光光凝治療可破壞視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致患兒周邊視野缺損并增加其近視的風(fēng)險。血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是一種特異性刺激血管內(nèi)皮細(xì)胞增生及新生血管形成的生長因子，靶向抑制其生物活性可有效延緩ROP患兒新生血管形成所導(dǎo)致的視力損害?？筕EGF藥物，如貝伐單抗和雷珠單抗具有穩(wěn)定性高、靶向性強(qiáng)、穿透性強(qiáng)、阻斷活性顯著等特點(diǎn)。隨著VEGF在病理性新生血管形成中的重要性越來越明確，抗VEGF藥物的應(yīng)用為眼科新生血管性疾病的治療提供了新的選擇。玻璃體內(nèi)注射抗VEGF藥物已逐漸被應(yīng)用于ROP臨床治療并取得良好的效果，但ROP易伴隨血-視網(wǎng)膜屏障、血-腦屏障破壞以及視網(wǎng)膜微環(huán)境改變，致使眼內(nèi)抗VEGF藥物進(jìn)入全身循環(huán)，有損傷神經(jīng)細(xì)胞的可能性。本文就玻璃體內(nèi)注射抗VEGF藥物對ROP患兒神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的影響進(jìn)行綜述，以期為臨床醫(yī)生合理、安全應(yīng)用抗VEGF藥物治療ROP提供參考。

1.VEGF.ROP發(fā)病中的作用

ROP是以未發(fā)育成熟的視網(wǎng)膜血管異常增生為主要病理特征的致盲眼病，其具體發(fā)病機(jī)制目前尚未完全闡明。目前認(rèn)為早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜血管微環(huán)境中氧濃度改變而誘導(dǎo)的VEGF表達(dá)異常成為促使ROP發(fā)生和發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。早產(chǎn)兒早期視網(wǎng)膜暴露于相對高氧環(huán)境中，抑制缺氧誘導(dǎo)因子1的表達(dá)，導(dǎo)致大量氧自由基釋放并誘發(fā)脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞核膜溶解和VEGF產(chǎn)生受阻，使得正常發(fā)育的視網(wǎng)膜血管停止向周邊視網(wǎng)膜生長發(fā)育，后期未完全血管化的視網(wǎng)膜處于病理性缺血缺氧狀態(tài)，刺激大量VEGF釋放，導(dǎo)致視網(wǎng)膜病理性新生血管形成。VEGF是一類廣泛存在于機(jī)體各組織器官的同源二聚體糖蛋白，相對分子質(zhì)量為36 000～45 000，家族成員包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D及胎盤生長因子，并已證實VEGF-A參與ROP的病理過程。Ashton等通過建立經(jīng)典的氧誘導(dǎo)視網(wǎng)膜病變(oxygen induced retinopathy，OIR)動物模型成功模擬了ROP的病理形成過程，為ROP等視網(wǎng)膜血管病變的研究提供了理論基礎(chǔ)。Ramshekar等在OIR模型中發(fā)現(xiàn)VEGF-A與VEGF受體2結(jié)合，通過受體胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域酪氨酸殘基的自磷酸化誘導(dǎo)受體同型二聚或異源二聚和活化激發(fā)其生物功能，從而影響生理性和病理性視網(wǎng)膜血管生成以及視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)。下調(diào)VEGF表達(dá)可改善OIR小鼠模型視網(wǎng)膜病理性新生血管的形態(tài)。因此，視網(wǎng)膜血管中VEGF穩(wěn)態(tài)是早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜血管保持正常發(fā)育的關(guān)鍵因素。而VEGF在誘導(dǎo)視網(wǎng)膜新生血管生成中的關(guān)鍵作用則促使研究人員探索抗VEGF藥物在ROP管理中的作用。玻璃體內(nèi)注射抗VEGF藥物，如貝伐單抗、雷珠單抗、阿柏西普、康柏西普，可阻止或減少病理性視網(wǎng)膜新生血管的生成，目前已成為治療ROP的常用藥物。

2.VEGF在神經(jīng)生長發(fā)育中的作用

已有研究證實，VEGF可通過激活VEGF受體2及Src激酶改變縫隙連接蛋白43的磷酸化，進(jìn)而透過血-腦屏障的基底膜進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行神經(jīng)血管重塑，發(fā)揮神經(jīng)元的發(fā)育、再生和營養(yǎng)保護(hù)等廣泛調(diào)節(jié)作用。在缺氧狀態(tài)下，機(jī)體神經(jīng)組織中VEGF表達(dá)代償性升高，可與VEGF受體2結(jié)合并抑制谷氨酸超載觸發(fā)的鈣離子內(nèi)流以及高電壓激活的鈣離子電流，減少缺氧誘導(dǎo)的神經(jīng)細(xì)胞的凋亡，從而保護(hù)神經(jīng)組織。Froger等在體外成年大鼠視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(retinal ganglion cells，RGCs)培養(yǎng)液中檢測到VEGF表達(dá)，VEGF通過RGCs以自分泌方式產(chǎn)生并激活VEGF受體1和VEGF受體2后對RGCs發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。同時，VEGF抑制劑可抑制RGCs自分泌VEGF，促使青光眼伴年齡相關(guān)性黃斑變性或糖尿病黃斑水腫患者的RGCs軸突纖維層明顯變薄，導(dǎo)致RGCs進(jìn)一步損傷。因此推測VEGF是一種視網(wǎng)膜神經(jīng)元保護(hù)性依賴因子，在視網(wǎng)膜局部缺血損傷的適應(yīng)性反應(yīng)中起到關(guān)鍵的神經(jīng)保護(hù)作用。VEGF-B是一種具有高度生物活性的神經(jīng)保護(hù)因子，可通過與VEGF受體1和神經(jīng)氈蛋白1(neuropilin-1，NRP-1)結(jié)合提高各類神經(jīng)元的活力，起到保護(hù)神經(jīng)元的作用。重組VEGF-B通過VEGF-B/VEGF受體1信號可抑制VEGF-B缺陷小鼠角膜上皮組織中相關(guān)凋亡蛋白，如B細(xì)胞淋巴瘤因子2(B-cell lymphoma factor-2，Bcl-2)的表達(dá)，減少神經(jīng)細(xì)胞凋亡并促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞再生和神經(jīng)功能的修復(fù)，推測VEGF-B對神經(jīng)組織生長發(fā)育具有積極作用。VEGF還可通過VEGF受體2/磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K)/絲氨酸蘇氨酸激酶(serine threonine kinase，Akt)信號通路激活A(yù)kt，使得核轉(zhuǎn)錄因子κB(nuclear factor-κB，NF-κB)上調(diào)細(xì)胞凋亡抑制蛋白1(cellular-inhibitor of apoptosis-1，c-IAP-1)、c-IAP-2和X連鎖凋亡抑制蛋白等凋亡蛋白抑制因子，進(jìn)而發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。林霞建立體外大鼠皮質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞缺氧缺糖再灌注損傷模型，發(fā)現(xiàn)VEGF受體2抑制劑SU1498可通過競爭性拮抗VEGF164與其受體結(jié)合促進(jìn)皮質(zhì)神經(jīng)細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白Bcl-2和Bcl-2相關(guān)X蛋白(Bcl-2-associated X protein，Bax)表達(dá)，抑制神經(jīng)細(xì)胞活力，從而抑制VEGF對神經(jīng)細(xì)胞的保護(hù)作用。

綜上，VEGF是一種血管源性神經(jīng)保護(hù)因子，在神經(jīng)系統(tǒng)中通過抑制細(xì)胞凋亡、促進(jìn)神經(jīng)再生、應(yīng)激等多種途徑發(fā)揮促進(jìn)神經(jīng)元分化和修復(fù)受損神經(jīng)元的作用。抑制VEGF的活性會降低VEGF的神經(jīng)保護(hù)作用，對神經(jīng)系統(tǒng)的生長發(fā)育產(chǎn)生較大影響。玻璃體內(nèi)注射抗VEGF藥物后是否會導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞凋亡進(jìn)而造成ROP患兒神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育異常仍亟待明確。

3 玻璃體內(nèi)注射抗VEGF藥物對ROP患兒神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的影響

研究發(fā)現(xiàn)，玻璃體內(nèi)注射抗VEGF藥物后全身的血清VEGF濃度降低，可能會產(chǎn)生全身不良反應(yīng)。嬰幼兒神經(jīng)系統(tǒng)處于快速發(fā)育期，易受外界不良因素干擾，主要表現(xiàn)為運(yùn)動、語言、認(rèn)知等方面改變，嚴(yán)重者可能出現(xiàn)腦損傷和智力低下等神經(jīng)發(fā)育障礙?？紤]到早產(chǎn)、低出生體質(zhì)量兒心臟、肺臟、腎臟、腦等器官功能尚未發(fā)育成熟，器官內(nèi)源性VEGF分泌不足易引起神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育障礙等全身不良事件發(fā)生。外源性抗VEGF藥物的應(yīng)用可能會進(jìn)一步降低器官內(nèi)源性VEGF儲備能力，使機(jī)體處于VEGF分泌匱乏的狀態(tài)，從而可能導(dǎo)致神經(jīng)損害。根據(jù)抗VEGF藥物作用靶點(diǎn)不同，雷珠單抗、貝伐單抗、阿柏西普、康柏西普用于治療ROP的療效雖已得到證實，但對眼及全身發(fā)育的影響、藥物安全性等問題仍存在爭議。已有大量關(guān)于玻璃體內(nèi)注射貝伐單抗(intravitreal injection of bevacizumab，IVB)治療ROP后患兒神經(jīng)發(fā)育結(jié)果的研究。Morin等通過回顧性分析27例接受IVB和98例接受視網(wǎng)膜激光光凝治療的ROP患兒發(fā)現(xiàn)，與視網(wǎng)膜激光光凝組相比，IVB組在平均矯正胎齡18個月時精細(xì)運(yùn)動方面得分有所降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，發(fā)生嚴(yán)重神經(jīng)發(fā)育障礙(Bayley評分<70、嚴(yán)重腦癱、需要使用助聽器或雙眼盲)的概率升高3.1倍，但2個組在認(rèn)知和語言方面得分均無明顯差異。Natarajan等的多中心回顧性研究表明，出生胎齡<27周的ROP患兒接受IVB治療后有較高的死亡率和較差的兒童早期認(rèn)知能力。最近，Arima等通過回顧性研究發(fā)現(xiàn)IVB治療Ⅰ型ROP可能會增加早產(chǎn)兒人際關(guān)系、社交或語言能力方面發(fā)育障礙的風(fēng)險，并建議對行IVB治療的ROP患兒神經(jīng)發(fā)育情況進(jìn)行長期隨訪。Chou等在單中心的前瞻性隊列研究中將186例早產(chǎn)兒根據(jù)病史不同分為無ROP早產(chǎn)兒組、ROP無需治療組、IVB單次治療組、IVB聯(lián)合視網(wǎng)膜激光光凝治療組和視網(wǎng)膜激光光凝單次治療組，對101例早產(chǎn)兒的神經(jīng)評估結(jié)果進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，各組在4.5～4.9歲和6.1～7.0歲時的總智商(full-scale intelligence quotient，F(xiàn)SIQ)分?jǐn)?shù)相似，差異無統(tǒng)計學(xué)意義；IVB聯(lián)合視網(wǎng)膜激光光凝治療組在4.5～4.9歲時表現(xiàn)出較高的嚴(yán)重神經(jīng)發(fā)育障礙發(fā)生率(FSIQ<70)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，而在6.1～7.0歲時各組間嚴(yán)重神經(jīng)發(fā)育障礙發(fā)生率的差異無統(tǒng)計學(xué)意義。然而，Lien等對33例接受視網(wǎng)膜激光光凝、12例接受IVB以及16例接受IVB聯(lián)合視網(wǎng)膜激光光凝治療的Ⅰ型ROP患兒平均隨訪2年后發(fā)現(xiàn)，各組患兒神經(jīng)發(fā)育包括語言技能、解決問題能力、記憶力和模仿能力以及粗大和精細(xì)運(yùn)動技能評分均無明顯差異。Fan等對38例接受IVB治療的Ⅰ型ROP以及31例無需治療的退行性ROP患兒進(jìn)行前瞻性隊列研究發(fā)現(xiàn)，2個組患兒平均年齡1.5歲時Bayley評分、屈光狀態(tài)以及視力均無明顯差異。Chang等的回顧性隊列研究結(jié)果也顯示，接受IVB治療的ROP患兒與未治療的退行性ROP患兒在矯正胎齡6個月和2年時的體質(zhì)量、認(rèn)知、語言和運(yùn)動綜合評分均無明顯差異。因此，玻璃體內(nèi)注射抗VEGF藥物治療ROP后是否會對患兒神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育造成影響，臨床上仍具有較大爭論。

目前，玻璃體內(nèi)注射抗VEGF藥物治療ROP的研究多為短期隨訪觀察形式，且早產(chǎn)兒作為特殊群體，ROP患兒出生胎齡、出生體質(zhì)量、病情嚴(yán)重程度、鎮(zhèn)靜麻醉均可影響神經(jīng)發(fā)育結(jié)果，因此難以發(fā)現(xiàn)神經(jīng)發(fā)育障礙與抗VEGF藥物治療之間的獨(dú)立聯(lián)系。同時，關(guān)于抗VEGF藥物的選擇、注射劑量及次數(shù)是否影響ROP患兒神經(jīng)發(fā)育也值得關(guān)注。盡管目前較缺乏前瞻性長期的大樣本研究，但已有研究表明單次玻璃體內(nèi)注射阿柏西普0.012 5 ml/0.5 mg或玻璃體內(nèi)注射雷珠單抗(intravitreal injection of ranibizumab，IVR)0.025 ml/0.25 mg治療ROP后，所有患兒在治療后1、2、4周及2、3、6個月均未觀察到與藥物或治療方式有關(guān)的眼部及全身嚴(yán)重不良反應(yīng)。我們前期的一項多中心前瞻性隨機(jī)對照試驗表明，玻璃體內(nèi)注射康柏西普0.25 mg/0.025 ml、IVR 0.25 mg/0.025 ml治療ROP，在術(shù)后6個月的隨訪中未觀察到與注射相關(guān)的全身并發(fā)癥。RAINBOW試驗表明，IVR 0.2 mg治療ROP后2年內(nèi)未發(fā)生與干預(yù)相關(guān)的不良事件，患兒的視覺質(zhì)量恢復(fù)較理想。同時2021年《早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變的抗VEGF療法臨床指南》結(jié)合RAINBOW試驗后也推薦使用該劑量。該指南還指出，考慮到ROP患兒全身安全性問題，復(fù)發(fā)病例可聯(lián)合視網(wǎng)膜激光光凝或應(yīng)間隔1個月以上再次接受IVR治療，且對接受玻璃體內(nèi)注射抗VEGF藥物治療的患兒應(yīng)進(jìn)行長期隨訪。

4 小結(jié)

玻璃體內(nèi)注射抗VEGF藥物是預(yù)防和治療ROP視力喪失的有效方法之一，但其是否會造成ROP患兒神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育異常目前尚無定論，仍需通過更大樣本量和更長隨訪時間的前瞻性、隨機(jī)對照的動物和臨床試驗來明確抗VEGF藥物對ROP患兒神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育產(chǎn)生的影響和潛在風(fēng)險，并探討治療ROP的合適的抗VEGF藥物及劑量，為后期臨床上安全、有效地應(yīng)用抗VEGF藥物治療ROP及相關(guān)眼病提供理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。

利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明