雙丹明目膠囊治療糖尿病視網(wǎng)膜病變研究進(jìn)展及抗血管內(nèi)皮生長因子的思考

高雅婷

(江西中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,江西 南昌 330004)

流行病學(xué)研究表明,20%～40%的糖尿病患者合并不同程度的視網(wǎng)膜病變,糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy,DR)已成為主要的致盲原因[1-2]。病理性新生血管生長是DR 由非增殖期惡化為增殖期的不可逆性視力喪失甚至致盲的主要原因之一[3]。研究表明,DR 的嚴(yán)重程度主要與糖化血紅蛋白(Hb Alc)、空腹血糖(FBG)、膽固醇(TC)水平有關(guān),病變程度越輕,其術(shù)后最佳矯正視力改善率越高。目前DR 病理性新生血管生成機(jī)制主要如下:視網(wǎng)膜中微血管病變是在微環(huán)境持續(xù)的高血糖毒性作用下產(chǎn)生氧化應(yīng)激、蛋白激酶C(PKC)的活化、多元醇途徑及晚期糖基化終末產(chǎn)物形成等引起視網(wǎng)膜內(nèi)皮細(xì)胞損害、微血管功能改變、血管擴(kuò)張,引起視網(wǎng)膜血管內(nèi)皮細(xì)胞的功能和結(jié)構(gòu)改變;血管擴(kuò)張進(jìn)一步加重缺血、缺氧及炎癥因子誘發(fā)產(chǎn)生血管內(nèi)皮生長因子(VEGF),加重血-視網(wǎng)膜屏障損害,導(dǎo)致視網(wǎng)膜血管滲漏、再生[4-6]。持續(xù)的不可逆性損傷導(dǎo)致DR 惡化至增殖期,可引起異常血管新生,若新生血管出血或增殖牽拉視網(wǎng)膜,可導(dǎo)致玻璃體出血、視網(wǎng)膜脫離,導(dǎo)致患者失明[7]。

DR 患者在出現(xiàn)眼底微血管增殖甚至病理損傷改變之前,視網(wǎng)膜已出現(xiàn)不同程度的損傷,但目前沒有針對(duì)早期階段病變的可長期使用且安全有效的治療措施,無法對(duì)DR 早期開展防治以延緩病情進(jìn)展[8]。因此,探索DR 早期改變機(jī)制中的可能介入靶點(diǎn),尋找潛在的治療方法及藥物具有重大的臨床價(jià)值和意義。目前臨床治療非增殖期DR 常用羥苯磺酸鈣、非諾貝特、胰激肽原酶和RAS 抑制劑等,初步顯示它們對(duì)阻止DR 的發(fā)生發(fā)展具有積極的作用,考慮到其不良反應(yīng)較大、高依賴性等缺點(diǎn)[9],尋找一種有效防治DR 發(fā)生發(fā)展且不良反應(yīng)少的中藥復(fù)方具有重要的臨床價(jià)值。雙丹明目膠囊是湖南中醫(yī)藥大學(xué)秦裕輝教授研發(fā)的新藥(國藥準(zhǔn)字Z20080062),主治肝腎陰虛、瘀血阻絡(luò)所致的2型糖尿病視網(wǎng)膜病變非增殖期[10],臨床療效明顯,安全可靠。本文對(duì)雙丹明目膠囊治療DR 的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述并結(jié)合其抗VEGF 機(jī)制,認(rèn)為有望將其作為延緩DR 病情進(jìn)展的長期推薦用藥。

1 雙丹明目膠囊主要成分的作用及其機(jī)制

雙丹明目膠囊由女貞子、墨旱蓮、三七、山茱萸、山藥、牡丹皮、茯苓、土茯苓、牛膝、丹參、澤瀉11味藥物組成[10]。目前針對(duì)雙丹明目膠囊的研究,主要是聚焦中成藥口服吸收后對(duì)某條作用通路、某些靶點(diǎn)的影響,而其可能是通過多條通路、多個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮對(duì)DR 的綜合治療作用。

1.1 多條信號(hào)通路抑制血管生成 DR 的發(fā)病機(jī)制目前尚不完全清楚,其病理改變涉及信號(hào)傳導(dǎo)、代謝酶、炎癥、細(xì)胞外基質(zhì)及離子通道等相關(guān)基因和蛋白表達(dá)的變化[12]。其中DR 從非增殖型轉(zhuǎn)變?yōu)樵鲋承偷臉?biāo)志性病理改變是新生血管生成,其受多種生長因子和多條信號(hào)通路的調(diào)節(jié),抑制新生血管生成被認(rèn)為是治療DR 的有效手段[13]。

研究發(fā)現(xiàn),PI3K/Akt通路參與新生血管的形成過程,PKB/Akt蛋白磷酸化后能促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞的內(nèi)皮型一氧化氮合酶(eNOS)的活躍,促進(jìn)生成一氧化氮(NO),引起血管通透性改變,促進(jìn)新生血管形成[14]。研究表明,雙丹明目膠囊可以抑制DR 大鼠視網(wǎng)膜PI3K/Akt信號(hào)通路上的Akt、eNOS的表達(dá),減少DR 大鼠視網(wǎng)膜上新生血管再生[15]。Raf激酶是能將細(xì)胞外刺激信號(hào)傳至細(xì)胞內(nèi)的關(guān)鍵因子,活化后引起細(xì)胞內(nèi)一系列反應(yīng),其中Ras-Raf-1-MEK-ERK 為經(jīng)典信號(hào)通路[16],在細(xì)胞外信號(hào)刺激下Ras轉(zhuǎn)化為激活態(tài),能磷酸化激活Raf,繼而激活下游分子MEK,促使ERK 活化,入核后影響轉(zhuǎn)錄過程[17],從而參與調(diào)控細(xì)胞增殖、分化、凋亡、轉(zhuǎn)移等功能。研究發(fā)現(xiàn),雙丹明目膠囊能有效降低DR 大鼠視網(wǎng)膜Ras、Raf-1、MEK、ERK 的表達(dá)而抑制新血管生成,保護(hù)視網(wǎng)膜組織[18]。HIF-1α是負(fù)責(zé)調(diào)控缺氧引起的多種細(xì)胞適應(yīng)性反應(yīng)的關(guān)鍵因子,可影響血管新生、新陳代謝及細(xì)胞凋亡等過程,直接增強(qiáng)VEGF 的轉(zhuǎn)錄活性,使其表達(dá)增加而誘導(dǎo)血管生成[19]。缺氧過程還能活化NF-κB,啟動(dòng)和促進(jìn)VEGF,增強(qiáng)白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞間的黏附,促進(jìn)新生血管形成[20]。研究發(fā)現(xiàn),雙丹明目膠囊能通過降低DR 大鼠視網(wǎng)膜HIF-1α、NF-κB 基因和蛋白表達(dá),從而發(fā)揮抑制新血管生成的作用[21]。VEGF 是誘發(fā)新生血管生成重要的調(diào)控因子之一,降低視網(wǎng)膜VEGF表達(dá)是抑制新血管生成的重要機(jī)制,酪氨酸激酶結(jié)合蛋白Spred-1 能抑制VEGF,從而負(fù)性調(diào)控血管新生[22]。研究表明,雙丹明目膠囊能上調(diào)Spred-1表達(dá),降低VEGF表達(dá),抑制新血管生成[23]。

另外,人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(HUVEC)因其干細(xì)胞潛能而常用于血管內(nèi)皮細(xì)胞的相關(guān)研究中,抑制HUVEC的增殖作用能減少或阻止新血管生成[24]。趙洪慶等[25]通過Hoechst染色和流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞凋亡發(fā)現(xiàn),經(jīng)MTT 檢測篩選出的3-乙酸齊墩果酸(來自墨旱蓮)、丹參酮ⅡA、芹菜素和大波斯菊苷(來自女貞子)4個(gè)成分均有抑制HUVEC 增殖的作用,能誘使HUVEC呈凋亡形態(tài),增加其凋亡率,是雙丹明目膠囊發(fā)揮治療DR 的有效成分。

1.2 保護(hù)視網(wǎng)膜微結(jié)構(gòu) DR 模型大鼠視網(wǎng)膜內(nèi)界膜腫脹、增厚,毛細(xì)血管壁突出,間質(zhì)水腫,表現(xiàn)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)疏松,各層細(xì)胞排列紊亂[4]。經(jīng)雙丹明目膠囊干預(yù)后,能降低DR 大鼠視網(wǎng)膜VEGF 及其含激酶插入?yún)^(qū)受體(KDR)的表達(dá),使視網(wǎng)膜各層結(jié)構(gòu)水腫、壞死情況得到緩解,超微結(jié)構(gòu)得以改善,視網(wǎng)膜組織損傷緩解,提示其有保護(hù)視網(wǎng)膜微結(jié)構(gòu)的作用[26]。研究發(fā)現(xiàn),雙丹明目膠囊可能通過PARP/GAPDH 通路而發(fā)揮抑制氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的周細(xì)胞凋亡的作用[27]。

1.3 改善血糖、血脂及血液流變性學(xué) 血糖、血脂代謝及血液流變學(xué)異常是DR 發(fā)生發(fā)展過程中潛在的危險(xiǎn)因素。研究發(fā)現(xiàn),雙丹明目膠囊單用有降低血小板黏附率、改善血液流變性、促進(jìn)血液循環(huán)的作用,聯(lián)合降糖藥物能促進(jìn)其降糖效果[28]。血小板異常黏附和聚集及血液黏滯度升高等會(huì)引起毛細(xì)血管閉塞,導(dǎo)致視網(wǎng)膜微循環(huán)血流灌注不良,繼而導(dǎo)致適應(yīng)性的基因轉(zhuǎn)錄表達(dá),如激活多種促血管生成因子生成,導(dǎo)致視網(wǎng)膜新生血管生成[3]。雙丹明目膠囊還能顯著降低優(yōu)球蛋白溶解時(shí)間,說明能通過抑制纖溶酶原激活物而增強(qiáng)血液的纖溶能力,抑制微血管生成[29]。

2 雙丹明目膠囊治療糖尿病視網(wǎng)膜病變的臨床療效

羥苯磺酸鈣是臨床治療DR 的常用藥物,能減輕視網(wǎng)膜高通透性,抑制血管活性物質(zhì),改善微血管病變和靜脈曲張,還有助于改善視網(wǎng)膜血液循環(huán)、滲血和消除水腫,降低纖維蛋白酶活性,改善血液黏稠度[30]。研究顯示,以羥苯磺酸鈣膠囊作為對(duì)照治療藥物,試驗(yàn)組口服雙丹明目膠囊,治療16 周后比較DR 患者視力、視野、眼底熒光血管造影及各項(xiàng)臨床癥狀與體征變化,結(jié)果發(fā)現(xiàn)雙丹明目膠囊組DR 患者視網(wǎng)膜微血管瘤數(shù)目、出血、滲出、滲漏、毛細(xì)血管無灌注區(qū)面積、視野缺損區(qū)面積均明顯減少,視力得到提高,且不良反應(yīng)率較低[31]。研究發(fā)現(xiàn),雙丹明目膠囊聯(lián)合復(fù)方樟柳堿注射液使用比單用復(fù)方樟柳堿注射液,可顯著提升患者視力水平、視野平均敏感度,降低眼壓,且不會(huì)增加不良反應(yīng)[32]。

研究顯示,對(duì)照組DR 患者口服羥苯磺酸鈣分散片,治療組DR 患者在對(duì)照組基礎(chǔ)上口服雙丹明目膠囊治療,治療4個(gè)月后,治療組有效率(95.83%)明顯高于對(duì)照組(84.51%);與對(duì)照組相比,低視力者生活質(zhì)量評(píng)分量表(CLVQOL)評(píng)分顯著升高(P<0.05),視野平均缺損程度、證候積分均顯著降低(P<0.05),血清脂聯(lián)素、胰島素樣生長因子1(IGF-1)及色素上皮衍生因子(PEDF)水平改善程度優(yōu)于對(duì)照組(P<0.05),表明雙丹明目膠囊聯(lián)合羥苯磺酸鈣治療DR 具有協(xié)同增效的作用[33]。柳潔平等[34]研究發(fā)現(xiàn),雙丹明目膠囊聯(lián)用羥苯磺酸鈣膠囊在減少黃斑厚度、出血斑面積,降低血清VEGF、PDGF 及白細(xì)胞介素-1(IL-1)水平方面均優(yōu)于單用羥苯磺酸鈣膠囊治療,且安全性較好。研究顯示,雙丹明目膠囊能有效改善DR 患者的眼底情況及視物模糊、咽干口燥癥狀[35]。

3 雙丹明目膠囊可通過抗VEGF延緩增殖性糖尿病視網(wǎng)膜病變

目前藥物治療DR 增殖期方面主要是使用抗VEGF藥物[2,9],抗VEGF 藥物多次重復(fù)玻璃體內(nèi)注藥是治療DR 增殖期的主要方法,僅用于中晚期DR。VEGF被認(rèn)為是參與PDR 患者視網(wǎng)膜新生血管形成過程中作用較強(qiáng)、特異性較高的血管新生促進(jìn)因子[20],以VEGF信號(hào)傳導(dǎo)介導(dǎo)的抗新生血管藥物成為近年來眼科學(xué)不斷發(fā)展的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。目前臨床主要有4類注射用抗VEGF藥物(貝伐單抗、雷珠單抗、帕唑帕尼和阿伯西),但由于是有創(chuàng)操作,可能引起眼內(nèi)炎、高眼壓、出血、牽引性視網(wǎng)膜脫離等并發(fā)癥[36]。目前研發(fā)以VEGF 作為靶點(diǎn),可長期服用、不良反應(yīng)少的抗VEGF口服制劑成為治療新生血管性眼科疾病的重要藥物。

VEGF家族主要包括VEGF-a、VEGF-b、VEGF-c等,VEGF作為促血管生成因子作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞,促使其分裂增殖,誘導(dǎo)血管生成[37]。彭俊等[38]研究發(fā)現(xiàn),雙丹明目膠囊能明顯降低糖尿病模型大鼠視網(wǎng)膜中VEGF-a、VEGF-b、VEGF-c的表達(dá),具有保護(hù)視網(wǎng)膜毛細(xì)血管的作用。研究發(fā)現(xiàn),雙丹明目膠囊能降低DR大鼠視網(wǎng)膜血管中VEGF和血管內(nèi)皮生長因子受體(VEGFR)蛋白磷酸化水平,減輕DR 大鼠視網(wǎng)膜血管病理改變[39]。雙丹明目膠囊還能有效抑制DR 大鼠視網(wǎng)膜VEGF的表達(dá),改善DR 大鼠視網(wǎng)膜微血管病變[40]。雙丹明目膠囊還可以通過對(duì)Ras-Raf-1-MEK-ERK 信號(hào)通路、PI3K/Akt通路、微循環(huán)缺氧與炎癥代謝因子、高血糖微環(huán)境、血小板異常黏附和凝集、血液黏滯度升高等因素的調(diào)節(jié),從不同環(huán)節(jié)、多條信號(hào)通路降低VEGF 的表達(dá),發(fā)揮延緩DR 進(jìn)展的作用。

4 小結(jié)

雙丹明目膠囊由女貞子、墨旱蓮、三七、山茱萸、山藥、牡丹皮、茯苓、土茯苓、牛膝、丹參、澤瀉組成。女貞子和墨旱蓮為古方二至丸的組成藥物,具有補(bǔ)肝腎陰、明目的作用。方一惟等[41]發(fā)現(xiàn)二至丸加減可有效改善DR 患者視力和視網(wǎng)膜震蕩電位,具有降低復(fù)發(fā)率的作用。在二至丸組方基礎(chǔ)上加山茱萸、山藥、牛膝增強(qiáng)補(bǔ)肝腎作用,加澤瀉、茯苓、土茯苓增強(qiáng)泄?jié)彡幍淖饔?發(fā)揮補(bǔ)虛泄?jié)?、?biāo)本兼治之功;加入三七、丹參、牡丹皮活血祛瘀以明目,此類活血化瘀藥物具有改善微循環(huán)、抑制異常血管增殖、改善血流動(dòng)力學(xué)及血液流變學(xué)、抗血栓、抗纖維化等作用[42]。

雙丹明目膠囊是預(yù)防和延緩新生血管性眼科疾病的重點(diǎn)藥物,其可通過抑制VEGF 的表達(dá)以延緩增殖性DR,不良反應(yīng)發(fā)生率低,可作為DR 增殖期的替代治療藥物,或非增殖期向增殖期進(jìn)展的預(yù)防和治療用藥。早期和全程使用雙丹明目膠囊,可抑制血管新生,配合西藥對(duì)癥治療,有望阻止DR 的進(jìn)展。