福建醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院眼科，福建省眼科研究所　張婉瑜　徐國興

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抗 VEGF藥物在增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變的應用進展*

福建醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院眼科，福建省眼科研究所張婉瑜徐國興

[摘要]糖尿病性視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy，DR)是最常見的糖尿病眼底并發(fā)癥，目前，增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變(proliferative diabetic retinopathy，PDR)的治療方法包括藥物治療、激光光凝治療、糖皮質激素治療、抗血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)治療及手術治療?？筕EGF藥物通過抑制VEGF的表達，達到抑制眼中新生血管形成的作用，降低血管的通透性、減少血管滲漏是現(xiàn)有延緩PDR進展研究的熱點。該文主要就抗VEGF藥物在增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變性的應用進展進行綜述。

[關鍵詞]血管內(nèi)皮生長因子增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變糖尿病

糖尿病性視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy，DR)是最常見的糖尿病眼底并發(fā)癥，隨著全球糖尿病發(fā)病率升高，近年來糖尿病視網(wǎng)膜病變已成為主要的致盲性疾病[1]。增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變（proliferative diabeticretinopathy，PDR)的病理改變主要是視網(wǎng)膜前新生血管的形成，患者常因黃斑水腫、虹膜新生血管、新生血管性青光眼、玻璃體積血、牽拉性視網(wǎng)膜脫離等嚴重并發(fā)癥損害其視功能[2]。而嚴格控制血壓、血脂和血糖、延緩糖尿病性并發(fā)癥的進展，仍然是控制糖尿病性視網(wǎng)膜病變最有效的措施[3-5]。目前，PDR的治療方法包括藥物治療、激光光凝治療、糖皮質激素治療、抗血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)治療及手術治療?？筕EGF藥物通過抑制VEGF的表達，達到抑制眼中新生血管形成的作用，降低血管的通透性、減少血管滲漏是現(xiàn)有延緩PDR進展研究的熱點[6]。本文主要就抗VEGF藥物在增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變性的應用進展進行綜述。

1　VEGF在DR中的作用機制

VEGF是一種堿性二聚體糖蛋白，其家族由7個成員組成：VEGF-A(原形的VEGF)、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、VEGF-F及P1GF(胎盤生長因子)。在眼部，VEGF可由多種細胞產(chǎn)生和分泌，如視網(wǎng)膜色素上皮細胞、血管內(nèi)皮細胞、Miiller細胞、星形膠質細胞和神經(jīng)節(jié)細胞。研究表明，其可與內(nèi)皮細胞表面的受體(VEGFR)特異性結合，一定程度地刺激血管內(nèi)皮細胞增殖、遷移及管腔形成，在血管形成過程起著關鍵作用[7]。高血糖狀態(tài)下，多因素協(xié)同作用引起視網(wǎng)膜缺血缺氧，從而刺激新生血管生成，而缺氧是刺激VEGF mRNA表達的關鍵信號[8, 9]。有些研究結果顯示，PDR患者玻璃體中 VEGF水平顯著高于非糖尿病患者[10, 11]. 在DR患者中，玻璃體內(nèi)注抗VEGF可以顯著降低房水及玻璃體內(nèi)VEGF水平[12]，提示VEGF在DR的病理過程中發(fā)揮著重要作用。Abu EI-Asrar[13]等研究顯示，DR患者的新生血管生成與高水平的VEGF存在顯著相關性。Kuiper[14]的研究也表明，隨著PDR患者眼內(nèi)纖維化程度的加劇，VEGF在玻璃體液中的含量降低，且VEGF在玻璃體液中含量的對數(shù)值與眼內(nèi)纖維化程度負相關。因此可以推測，隨著糖尿病視網(wǎng)膜病變進展，血-視網(wǎng)膜屏障破壞及新生血管形成引起玻璃體出血、黃斑水腫、虹膜新生血管、視網(wǎng)膜前膜生成等一系列并發(fā)癥，視網(wǎng)膜缺血缺氧得到一定改善，這也與臨床觀察到的PDRⅥ期患者眼底新生血管減少現(xiàn)象相一致，關于眼內(nèi)VEGF含量是否在PDR后期呈下降趨勢及VEGF與PDR纖維化的關系，還需要加以明確。其次，玻璃體中VEGF繼續(xù)向前擴散，彌散入后房，再隨著房水循環(huán)到前房，可能導致引起玻璃體VEGF下降[15]，這仍需大樣本實驗性研究進一步證實。

2　抗VEGF在PDR中的作用

抗VEGF藥物通過抑制VEGF的表達，在眼部新生血管疾病中以VEGF-A最重要，其作用有：致有絲分裂、新生血管形成和血管滲透性增高并誘發(fā)血管內(nèi)皮鈣粘蛋白磷酸化、閉合蛋白及閉鎖小帶-1磷酸化，導致緊密連接的破壞[16]；針對VEGF的治療包括玻璃體內(nèi)注射VEGF的單克隆抗體及小干擾RNA技術、納米技術等[17]?？筕EGF治療對多數(shù)DR患者的視力有改善，但仍有大量患者對抗VEGF藥物并不敏感，尤其在PDR期患者，這表明PDR可能存在其他相關因子促進PDR的進展。有報道稱抗VEGF藥物在減少新生血管的同時加重了增殖膜的纖維化[18]。Hu[19]等認為CTGF是最具特異性的促纖維化因子。Van Geest[18]等研究發(fā)現(xiàn)，玻璃體內(nèi)注射抗血管內(nèi)皮生長因子制劑能夠增加視網(wǎng)膜中 CTGF的表達，可能促進增殖性糖尿病視網(wǎng)膜病變的發(fā)生，引起纖維化加重，進一步說明了 CTGF／VEGF共同作用決定了血管纖維化程度。研究發(fā)現(xiàn)，PDR患者玻璃體HIF-1α濃度升高[20]。HIF-1α在PDR增殖膜中參與新生血管形成，主要通過上調(diào)多種致新生血管血管作用因子，如 VEGF、EPO、血管生成素等[21]。轉化生長因子 β（transfoming growth factorβ，TGF-β）是一類可以調(diào)節(jié)細胞生長和分化的細胞因子，Van Geest[22]等的研究證明TGF-2和VEGF對于新生血管形成和纖維化具有協(xié)同作用。單俊杰[23]等的研究結果發(fā)現(xiàn)血清b FGF、VEGF的含量在PDR病情明顯增高，血清中VEGF與bFGF之間呈正相關。多種相關因子的共同作用進一步說明，抗VEGF的單一治療無法完全控制PDR的進展。

當前臨床上用于糖尿病視網(wǎng)膜病變的抗 VEGF藥主要有：貝伐單抗 (Bevacizumab，Avastin)、雷珠單抗、阿柏西普(VEGF Trap．Eye／Aflibercept)、哌加它尼鈉(Pegaptanib)、康博西普。以上藥物抗VEGF主要通過抑制VEGF的表達，達到抑制眼中新生血管形成的作用，降低血管的通透性，減少血管滲漏，延緩PDR的發(fā)生和發(fā)展。

2.1糖尿病性黃斑水腫

糖尿病性黃斑水腫(diabetic macular dema，DME)是導致糖尿病患者視力下降的主要原因之一。血視網(wǎng)膜屏障的破壞及血管通透性增加，造成視網(wǎng)膜下積聚過多滲漏的血液成分，黃斑部視網(wǎng)膜厚度增加，形成DME視網(wǎng)膜缺血缺氧，誘導血管內(nèi)皮生長因子表達升高及炎癥細胞因子增加。研究發(fā)現(xiàn)，DME患者房水中不僅 VEGF的表達顯著增強，且 IL-6與VEGF的表達存在相關性，IL-6可通過誘導VEGF表達而間接誘導血管滲漏發(fā)生[24]。Funatsu[25]等學者發(fā)現(xiàn)，DME患者玻璃體內(nèi)VEGF明顯高于無DME的糖尿病患者和非糖尿病患者，提示VEGF在DME的病理過程中發(fā)揮著重要作用。注射抗VEGF 藥物后，玻璃體及房水VEGF濃度下降[12]。因此抗VEGF主要通過降低VEGF達到治療DME。既往通過激光、激素治療曾經(jīng)是 DME治療的“金標準”，但其引起視力下降、視野缺損及玻璃體積血等不良反應較多。有一些報告顯示，單純采用激光治療黃斑水腫無效，甚至會加重水腫[26]。近年來，抗血管內(nèi)皮生長因子藥物在 DME中得到廣泛的研究和應用。

Bressler[27]等研究表明，361眼DME患者玻璃體腔注射Bevacizumab后1年，幾乎所有患者在視力及黃斑視網(wǎng)膜厚度上均有改善。Schmidinger[28]等研究表明，對于PRP后仍有視網(wǎng)膜持續(xù)新生血管的PDR患者，行IVB后1周，73%的患眼視網(wǎng)膜新生血管完全消退。在DME患者380眼研究，分Bevacizumab組和激光組，兩年后發(fā)現(xiàn)注射組平均BCVA提高明顯優(yōu)于激光組[29]。但也有相關報道顯示, 玻璃體腔注射Bevacizumab可能引起黃斑區(qū)缺血，導致急性視力損害等不良反應[30]。總而言之，玻璃體腔注射Bevacizumab能夠使新生血管快速消退，可作為 PDR患者行治療前后的輔助手段，但其單獨治療安全性仍需大量臨床研究證實。

Ranibizumab在眼病治療中是被美國FDA批準的唯一抗VEGF藥物。2010年，Sato[31-33]等針對 151 例 DME 患者進行雷珠單抗眼內(nèi)注射（即RESOLVE 試驗），分別對患者進行雷珠單抗眼內(nèi)注射0.3 mg、0.5 mg及空白注射，每月1次，連續(xù)12個月，結果表明眼內(nèi)注藥組比空白注射組視力明顯提高、相干光斷層掃描（OCT）示黃斑厚度明顯減少，證實雷珠單抗眼內(nèi)注射治療DME能夠抑制糖尿病性黃斑水腫新血管再生，顯著改善患者視力，藥物治療后不安全事件比對照組明顯降低。該結論與Puche等人[32-34]的研究結論相符。近年多項Ⅱ期及Ⅲ期臨床試驗表明,與單純激光治療相比,單純Ranibizumab 玻璃體腔注射治療或Ranibizumab 聯(lián)合激光光凝治療可明顯提高 DME 患者的最佳矯正視力和明顯緩解黃斑中心的水腫程度[33-37]。Berger等[36,38]研究表明，單純使用Ranibizumab 與聯(lián)合激光治療DME隨訪12月后，其安全性及有效性明顯高于單激光的治療。Ranibizumab 使用安全性高，已廣泛應用于臨床DME治療。但Ranibizumab的聯(lián)合激光治療，其玻璃體注射最佳時機在術前、術中與術后比較及頻次仍需進一步臨床試驗驗證，現(xiàn)在公認最佳治療時機為術前3～7天。此外抗VEGF半衰期短，但是頻繁行眼內(nèi)注藥治療又可能增加眼內(nèi)炎發(fā)生的風險，這是抗VECF治療必須關注的問題。

阿柏西普是重組可溶性 VEGFR蛋白，能夠廣泛與VEGF-A、VEGF-B和PDGF結合，含VEGFR-1和VEGFR-2以及人類免疫球蛋白 IgG1的部分片段關鍵結構域，其中的Fc段增加其穩(wěn)定性、減慢清除速率，使半衰期變長，可減少其注射次數(shù)[37]。在一項試驗中，DME患者872眼隨機分為3組：①每4周玻璃體腔內(nèi)注射2mg Aflibercept(2q4)；②每8周玻璃體腔內(nèi)注射2mg Aflibercept(2q8)；③傳統(tǒng)的激光光凝。52周后，Brown 等發(fā)現(xiàn)，Aflibercept在改善視力、減輕水腫方面顯著優(yōu)于傳統(tǒng)激光光凝，2q4及2q8之間無明顯異常，Aflibercept治療DME安全性等同于傳統(tǒng)激光光凝[38]。

Pegaptanib（商品名 Macugen）是第一種用于DME治療的抗 VEGF 藥物，它是一種合成的可拮抗 VEGF最主要的同分異構體VEGF-165的抗VEGF藥物。視網(wǎng)膜新生血管的大多數(shù)病例在應用哌加他尼后至第36周，顯示新生血管的消退。這些研究提示哌加他尼對糖尿病患者的視網(wǎng)膜新生血管有直接作用。Sultan等[39]進行了一項隨機雙盲實驗，發(fā)現(xiàn)對DME 患者 Pegaptanib玻璃體腔注射可明顯提高其視力，且安全性良好。 但Pegaptanib生產(chǎn)成本高、治療費用高，在我國尚未被廣泛應用。

2.2玻璃體積血

PDR患者視網(wǎng)膜新生血管的破壞和視網(wǎng)膜缺血使得侵入玻璃體內(nèi)的新生血管出血，致玻璃體積血(vitreous hemorrhage，VH)，甚至致玻璃體機化、導致視網(wǎng)膜增生膜，導致牽拉性視網(wǎng)膜脫離(tractional retinal detachment，TRD)，玻璃體切割術聯(lián)合激光光凝治療，在改善患者視力上有一定幫助。對于嚴重的 PDR 患者，玻璃體切除術(pars planavitrectomy，PPV)是一個重要的方法，但由于PDR患者視網(wǎng)膜新生血管和玻璃體機化等原因，行玻璃體切割術術中出血風險增高，給手術帶來極大困難，嚴重影響預后?？筕EGF 藥物可使視網(wǎng)膜新生血管消退，減少血液成分滲漏，VH快速吸收，降低增生膜剝離難度，提高了手術效果，甚至使PDR患者避免多次玻璃體手術[40]。Gupta[41]等分析了在PDR患者行玻璃體切割術術前4周內(nèi)進行單次注射 1.25mg Bevacizumab(0.05mL)的療效，結果顯示，6個月后發(fā)現(xiàn)術前4周內(nèi)給予Bevacizumab注射能顯著提高患者視力和減少術后VH的發(fā)生率。一項91例107眼前瞻性隨機對照研究發(fā)現(xiàn)，行玻璃體切割術PDR患者術前和術中注射Bevacizumab比較，術中給予Bevacizumab注射術后VH發(fā)生率較術前組低[42]。因此，可能玻璃體切割術聯(lián)合術前或術中注射抗VEGF注射是降低術后VH發(fā)生率的較好方法。Schmidinger等研究[28,45]發(fā)現(xiàn)，PDR患者PRP后仍有視網(wǎng)膜持續(xù)新生血管者，再行IVB后1周，73%的患眼視網(wǎng)膜新生血管完全消退。

另有研究顯示，PPV術中玻璃體腔注射Ranibizumab(IVR)組較非IVR組新生血管出血次數(shù)少，有利于視網(wǎng)膜前膜玻璃剝離，術中并發(fā)癥發(fā)生率明顯減少[43]。Sharma等[44]研究顯示，玻璃體內(nèi)注射Ranibizumab后未發(fā)現(xiàn)嚴重眼部并發(fā)癥，眼內(nèi)炎癥發(fā)生率明顯少于 Bevacizumab，但卻明顯增加了動脈血栓形成的風險。Ranibizumab因能結合多個有生物學活性的VEGF-A異構體，抑制其與同源受體結合且相對Bevacizumab分子量小、親和力高，有很好的視網(wǎng)膜穿透性，且玻璃體腔注射的安全性高，現(xiàn)被廣泛運用于臨床。

2.3虹膜新生血管

虹膜新生血管(iris neovascularization，INV)又稱虹膜紅變，是一種并發(fā)或繼發(fā)于眼部疾病或全身疾病的眼部并發(fā)癥，最常見于糖尿病視網(wǎng)膜病變、視網(wǎng)膜中央靜脈阻塞和眼缺血綜合征[45]。發(fā)病機制為缺血缺氧的視網(wǎng)膜釋放具有彌散的活性VEGF，該因子擴散至眼前段，刺激虹膜形成新生血管。以往研究證實，播散性視網(wǎng)膜光凝(PRP)在治療PDR虹膜新生血管形成等缺血性視網(wǎng)膜疾病方面有重要作用，但對并發(fā)白內(nèi)障或玻璃體積血者，PRP等傳統(tǒng)治療方法并不適用[46]。玻璃體切除手術使血管生成因子更易從視網(wǎng)膜彌散進入前節(jié)，因此玻璃體切除手術可能增加INV的發(fā)生率。

Bevacizumab可與VEGF結合，并防止VEGF與內(nèi)皮細胞表面受體結合，從而抑制新生血管的形成和生長。近幾年，IVB廣泛用來治療各種原因導致的INV。研究表明，IVB短期內(nèi)可使虹膜新生血管快速消退，有效率達 92.9%[47]。Wakabayashi、Ehlers[46,48]研究表明，采用玻璃體內(nèi)注射Bevacizumab聯(lián)合PRP治療INV能夠快速消退新生血管。Salman[49]對玻璃體切割聯(lián)合硅油填充術后出現(xiàn)虹膜新生血管的PDR患者11例15眼，予硅油內(nèi)注射Bevacizumab(0.05 mL)，結果顯示，注射后7d內(nèi)所有患眼的虹膜新生血管消退，因此術前和術后予Bevacizumab治療對PDR患者的虹膜新生血管有效。

雷珠單抗是一種人源化重組單克隆抗體片段，能與所有活化形式的VEGF特異性結合，抑制VEGF與其受體的相互作用，從而減少新生血管生成。Luke等人[50]的研究表明，對10例伴有虹膜紅變的患者眼內(nèi)注射雷珠單抗后12個月，通過虹膜熒光造影觀察，INV均較前明顯消退，考慮為雷珠單抗可以通過抑制VEGF而抑制新生血管生成，但遠期仍應警惕伴有視網(wǎng)膜缺血等并發(fā)癥。Tu[51]等觀察到，雷珠單抗玻璃體內(nèi)注射后4d，INV已明顯消退，其遠期INV復發(fā)率少，安全性高，可以作為糖尿病相關性虹膜紅變的輔助治療。

因此，玻璃體內(nèi)注射抗VEGF可暫時對抗眼內(nèi)及視網(wǎng)膜中的VEGF，從而減少玻璃體和前房出血及滲出，可作為玻切及PRP前圍手術期治療。

2.4新生血管性青光眼

新生血管性青光眼(neovascular glaucoma，NVG)是糖尿病視網(wǎng)膜病變等缺血性眼底病變的嚴重并發(fā)癥之一，其主要病變是虹膜和前房角出現(xiàn)新生血管，導致房水流出受阻、眼壓難以控制，造成視力不可恢復性下降，目前治療成功率低。診斷標準：Goldmann 壓平眼壓計測量眼壓>21 mmHg(1mmHg=0.133kPa)；虹膜或房角可見。新生血管既往的研究發(fā)現(xiàn)，VEGF是NVG最主要的致病因子，VEGF的持續(xù)作用造成虹膜及房角的新生血管纖維膜持續(xù)增生，遮蔽小梁網(wǎng)，繼而纖維血管膜收縮引起繼發(fā)性閉角型青光眼，造成眼壓持續(xù)性升高[52]。抗VEGF藥物在眼部的給藥方式主要為玻璃體腔內(nèi)注射。近期研究表明，該藥在治療眼部新生血管性病變中療效顯著，其雖能控制新生血管發(fā)生，但仍不能完全控制病情進展[53]。

Beutel[54]等選擇18例(20只眼)NVG患者行Bevacizumab玻璃體腔內(nèi)注射，在隨訪 67.7±13.8周后發(fā)現(xiàn)，25%患眼虹膜紅變完全消失，眼壓明顯降低，視力無明顯變化。該研究結果也支持了注射Bevacizumab虹膜紅變消退明顯，對降低眼壓有作用。Kitnarong等研究發(fā)現(xiàn)[55]，在14例NVG患者的15眼中，在行小梁切除術與絲裂霉素 C手術前 1月行Bevacizumab 0.5mg玻璃體腔內(nèi)注射，術后按要求行全光凝術(PRP)、結膜下注射5氟尿嘧啶或氣泡針刺，1周后發(fā)現(xiàn)虹膜新生血管明顯減退，眼壓及最佳矯正視力明顯好轉。Li[56]等的研究同樣證實了Bevacizumab玻璃體腔內(nèi)注射輔助治療可以明顯改善眼壓及最佳矯正視力。因此，Bevacizumab在減少虹膜和前房角新生血管方面療效顯著，有望成為治療NVG的選擇。研究發(fā)現(xiàn)，25例NVG患者接受玻璃體腔Lucentis注射（Ranibizumab）作為治療NVG的輔助方法，可提高NVG成功率[57]。Luke[50]的研究表明，玻璃體腔內(nèi)注射雷珠單抗可抑制新生血管，還能阻止前房角的阻塞，避免NVG的發(fā)生。

Elmekawey[58]等予 Ranibizumab前房注射治療 NVG 患者，4周后行應用絲裂霉素C的復合式小梁切除術，同樣證實了前房內(nèi)注射雷珠單抗的輔助治療，抑制虹膜新生血管，并降低眼壓，避免NVG的發(fā)生。

Avastin、Lucentis及Macugen等用于治療NVG，均可收到不同的效果。新生血管難以消退造成傳統(tǒng)光凝及玻璃體手術無法完全根治NVG，聯(lián)合抗VEGF藥物治療，能使虹膜新生血管明顯消退，減低眼內(nèi)壓，為進一步治療提供有利條件。

3　抗VEGF藥物的安全性研究

抗VEGF藥物治療糖尿病新生血管性眼病顯示出許多優(yōu)勢，但仍有并發(fā)癥發(fā)生的可能，玻璃體腔注射治療眼部疾病的并發(fā)癥主要有眼壓升高、眼前段炎性反應、角膜水腫等[64]。這些可能與給藥途徑、操作步驟是否規(guī)范等有關。因此注射抗VEGF藥物需要由經(jīng)驗豐富的醫(yī)生執(zhí)行，按照嚴格的操作規(guī)范進行。有研究表明，玻璃體腔注射抗VEGF藥物也會引起眼壓升高，Kim等報告注射抗VEGF藥物后有120眼平均即刻眼壓達44mmHg[59]。眼壓短暫性升高可能與影響瞬時眼內(nèi)容積有關，玻璃體腔內(nèi)注射抗VEGF藥物后，使玻璃體腔壓力增大，進一步影響房角開放而影響房水流出通路。Van Geest[18]等研究顯示，抗VEGF藥物能影響結締組織生長因子和VEGF之間的平衡，臨床上已觀察到注射Bevacizumab會加重纖維化，可能促進PDR患眼形成增生膜。Tolentino[60]報道了注射Ranibizumab會導致眼部炎癥，并伴隨非眼部癥狀發(fā)生，如出血和中風。

4　結論

增殖期糖尿病視網(wǎng)膜病變因其嚴重并發(fā)癥，嚴重影響患者的生活質量，隨著病程的進展，甚至出現(xiàn)視網(wǎng)膜不可逆性視力損害，單純的手術或藥物治療無法達到滿意的治療效果?？筕EGF藥物在治療糖尿病視網(wǎng)膜病變中療效顯著，它能夠減少滲出、抑制新生血管生成、促進玻璃體積血吸收、減輕黃斑水腫等，聯(lián)合PRP可使部分PDR患者避免玻璃體手術，達到改善晚期糖尿病患者視網(wǎng)膜情況及提高生活質量的目的；聯(lián)合PPV可使部分PDR患者減少術中出血，甚至減少患者行PPV次數(shù)。目前，抗VEGF的應用越來越廣泛，但長期應用的安全性問題等仍需進一步研究。

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* 基金項目:福建省教育廳科研項目( No.JA12139) 。