郑 露 李杜军 罗继红
湖北中医药大学,武汉 430061
青光眼是一种致盲率高、治疗较困难的眼病,滤过性手术仍是目前药物无法控制的青光眼的主要治疗手段,但术后2年内的失败率达15%~25%。目前国内外研究了较多的抗瘢痕形成的药物及方法,笔者就近几年抗青光眼术后瘢痕形成的药物和方法的研究进展综述如下。
最早应用于抗纤维形成,其作用机制在于与靶细胞胞质内的相应受体结合影响参与炎症的一些基因转录而产生抗炎效应,通过阻断磷脂-花生四烯酸代谢而减少白三烯和前列腺素的生成,缓解炎症反应,抑制纤维细胞增生[1]。
1.2.1 5-氟尿嘧啶(5-fluorour,5-Fu) 5-Fu为嘧啶拮抗剂,主要是通过拮抗嘧啶新陈代谢而发挥其特殊的抗增殖作用,故被称为抗代谢药。5-Fu不仅干扰DNA和RNA合成,抑制细胞生成,其在体内转化后能渗入到RNA中,干扰蛋白质合成,继而抑制细胞生长,还能有效抑制成纤维细胞收缩。5-Fu无论在体内或体外都是成纤维细胞生长非常有效的抑制剂[2]。
1.2.2 丝裂霉素C(mitomycin C,MMC) MMC是由头状链霉菌层分离出的一种抗肿瘤抗生素,是细胞周期非特异性药物。MMC具有烷化作用,选择性抑制DNA、RNA和蛋白质合成,并阻止成纤维细胞产生胶原物质。MMC通过抑制伤口愈合过程中的增殖阶段,尤其是对成纤维细胞和内皮细胞生长和复制的抑制,其作用强度是5-Fu的100倍,可抑制青光眼滤过手术后滤过泡的纤维细胞增生和瘢痕形成,保持滤过道的通畅,提高手术成功率[3]。
1.2.3 阿霉素(doxorubicin)、柔红霉素(daunorubicin)、博来霉素(bleomycin) 以上3者都是抗肿瘤抗生素,属周期非特异性药物。它们通过阻碍RNA的合成,降低细胞生存和有丝分裂的能力来抑制细胞增长。实验[4]证明它们都是成纤维细胞的有效抑制剂。在兔模型上使用博来霉素时辅以电脉冲以增加细胞膜通透性的实验结果显示滤过手术的成功率得以提高。
1.2.4 高三尖杉酯碱(homoharringtonine,HHT) HHT可抑制蛋白质合成的起始阶段,使核蛋白体分解,抑制有丝分裂,属周期非特异性药。研究表明HHT可显著的抑制滤过道的瘢痕形成,促进功能性滤过泡的形成,提高手术成功率。实验[5]对46眼难治性青光眼,在术中将浸泡有HHT的棉片置于结膜瓣和巩膜瓣下5 min,术后结合结膜下注射,结果显示手术成功率为84.5%。
1.2.5 环孢霉素A(cyclosporine A,CsA) CsA作为高效的免疫抑制剂,近来的研究发现CsA除了具有强大的免疫抑制效应外还具有抗增殖作用。王继兵等[6]将CsA用于人眼小梁切除术,证实了CsA在活体的抗增殖作用,能提高青光眼滤过手术的成功率,且无特殊并发症发生,术后用药的数量也明显少于对照组,经证实CsA可以控制细胞增殖,诱导细胞凋亡。
1.3.1 组织型纤溶酶原激活剂(tissue type plasminogen activators,t-PA) t-PA是较新的纤溶药,能高效特异激活血栓中的纤溶酶原转变为纤溶酶,后者使血栓纤维蛋白水解,消除血栓。可使青光眼滤过术后滤过口中的纤维蛋白-纤维蛋白原凝块溶解,从而减少术区的瘢痕形成,提高滤过性手术的成功率[7]。
1.3.2 肝素(heparin) 肝素可与许多参与凝血过程的细胞因子相结合,从而抑制纤维蛋白支架的形成和成纤维细胞的增殖。已有报道[8]证实低分子肝素的应用可以减少晶状体、玻璃体及视网膜手术术后眼内纤维蛋白的形成,而在青光眼滤过术中的运用尚需进一步研究证实。
1.3.3 尿激酶(urokinasea,UK) UK是一种纤溶酶原激活剂,已有作者利用尿激酶的抑制纤维化作用治疗青光眼滤过术后的高眼压。WuDunn[9]应用尿激酶成功地提高了青光眼滤过术的结果,而未发现眼部不良反应。还有学者在青光眼滤过术后发生高眼压患者的下方结膜注射数次尿激酶稀释液,结果发现尿激酶对控制及预防高眼压的发生是有效的。
通过实验[10]证实,维拉帕米、尼卡地平、三氟拉嗪等钙通道阻滞剂具有抑制成纤维细胞的增生和黏附作用,能进一步减少胶原产生和瘢痕形成。Richter等[11]通过玻璃体切割术从睫状体平坦部取视网膜前、视网膜上及视网膜下的膜组织,粉碎后做组织培养,当原代培养的最低细胞数达1 000个时,再做传代培养,传代培养标本中加入维拉帕米250 μg/L,结果表明,维拉帕米能显著抑制Rep细胞、成纤维细胞、巨噬细胞的生长,认为钙通道阻滞剂可作为治疗眼部纤维化的药物之一。
2.1.1 与转化生长因子-β(TGF-β)相关的治疗药物研究
2.1.1.1 核心蛋白多糖(decorin) 是广泛分布于哺乳动物细胞外基质内的一种基质成分,其能够与TGF-β结合,中和其生物活性,所以decorin被认为是TGF-β的一种天然抑制剂。Grisanti等[12]通过对家兔单眼抗青光眼手术后不同时间在结膜下注射不同浓度的decorin和安慰剂后,发现decorin较对照组能明显抑制结膜下瘢痕化、滤过泡形态弥散隆起,降眼压效果明显,且无明显的并发症。
2.1.1.2 CAT-152(lerdelimumab) 是由剑桥抗体技术学院研制出的新型重组人源化抗TGF-β2单克隆抗体。CAT-152对TGF-β2有高度特异性和亲和力,对TGF-β2前体和活性形式都有中和作用。国内外多家医学机构在潜心研究其在抗青光眼术后滤过泡瘢痕化中的作用,研究[13]发现CAT-152能够有效地抑制青光眼滤过术后纤维化的形成,却没有抗增殖药物的眼部毒副作用。
2.1.2 与结缔组织生长因子(CTGF)相关的治疗药物 Sherwood[14]在植入引流管的青光眼滤过手术模型中应用了CTGF抗体,结果发现CTGF抗体组滤过泡生存时间约为26 d,而对照组滤过泡生存时间约17 d,提示应用CTGF抗体具有抗滤过泡瘢痕化的作用,可延长滤过泡生存时间。国内有学者[15]以兔青光眼滤过术后模型为研究对象,在结膜下注射CTGF抗体,结果发现术后5 d内滤过泡面积和眼压无明显差异,但在5 d时再次予以结膜下注射CTGF抗体后,术后7 d CTGF抗体组滤过泡面积明显大于对照组,眼压明显小于对照组,说明术后5 d注射的CTGF抗体发挥了抗滤过泡瘢痕化作用,且虽然术后5 d之后再未注射CTGF抗体,但术后10 d和14 d,抗体组滤过泡面积均大于对照组,眼压均小于对照组,且2组间差异具有显著性,提示在术后5 d CTGF表达高峰时阻断CTGF可达到长效的抗瘢痕化作用。
2.1.3 与干扰素(IFN)相关的治疗药物 在几种类型干扰素中,IFN-γ被认为对伤口愈合调节作用较其他几型更明显,故人重组IFN-γ被大量应用于实验研究中。Latina等[16]研究显示IFN-γ除可作用于Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ型胶原外,还可改变含肌动蛋白纤维及细胞内外纤维连结蛋白的分布。国内郭彦等[17]对临床抗青光眼术后应用人重组IFN-γ抗瘢痕化的疗效进行了观察,结果显示人重组IFN-γ能明显的抑制瘢痕形成,且安全有效,同时发现这种作用呈双向性,即浓度过高或过低其抗瘢痕化的作用均消失,提示其作用可能与调控细胞周期的因素有关。
PDT是一种局部选择性治疗增生性疾病的方法,光敏剂多为脂溶性,由于光敏感物质总是趋于集中在增生活跃的组织中,通过易于控制的光能照射限制光敏物质的作用时间和部位,使其产生局部的暂时的细胞性。有研究[18]表明兔眼已知光敏剂定位于睫状体,因此存在PDT应用于睫状体部分切除治疗难治性青光眼的可能。
微脂粒(liposome)是合成的膜样小囊,由双层磷脂组成。根据药物的溶解特性把药物包裹于脂质双层膜中或放入结膜囊中,当小囊逐渐分解时,药物缓慢释放出来,而得到持续抗纤维化的作用。景明等[19]将5-Fu多相脂质体用于新西兰大白兔实验性滤过术后,实验组眼压明显较对照组低。
胶原是由成纤维细胞分泌而形成瘢痕组织的一种物质,干扰胶原的交叉连接键可有效地抑制组织的纤维化。β-氨基丙晴(β-aminoproprionitrile,β-APN)和D-青霉胺(D-penicillamine)是胶原交联抑制剂,β-APN特异性的抑制赖氨酸氧化酶,D-青霉胺已被批准用来治疗进行性系统性硬化症,它可以抑制胶原的成熟,还可以抑制细胞外胶原的分泌。虽然β-APN和D-青霉胺对细胞外基质的成熟有抑制作用,但目前此类药物仍处于实验研究阶段,未广泛应用于临床[20]。
基因治疗是用正常基因校正或是置换致病基因的一种治疗方法。大致可分为基因置换、基因修复、基因失活等。RNA干扰技术就是特异的封闭基因表达特性,以抑制一些有害的基因表达,达到治疗疾病的目的,以其高效低毒、靶向性强的特性开辟了一条拮抗瘢痕的新途径,目前还处在基础实验阶段。
2.5.1 靶向IKK-B的siRNA 黄圣松等[21]采用化学合成的靶向IKK-β的siRNA转染体外培养的人眼球筋膜囊成纤维细胞,结果经转染了靶向IKK-β的siRNA,其成纤维细胞IKK-β的mRNA和蛋白表达水平均受到抑制,各个转染浓度(5、10、25、50、100、200 nmol/L)均可抑制成纤维细胞的增殖,50 nmol/L时已达最大抑制率,并认为靶向IKK-β的siRNA的转染可以降低IKK-β的表达水平,同时对体外培养的人眼球筋膜囊成纤维细胞的增殖具有抑制作用。
2.5.2 细胞凋亡素(apoptin) 王静等[22]在apoptin基因诱导人眼球筋膜囊成纤维细胞凋亡的研究表明,转入该基因后,人眼球筋膜囊成纤维细胞的生长明显受抑制,细胞凋亡周期分析可见凋亡峰,凋亡率35%,细胞中apoptin基因阳性表达。
2.5.3p21 Heatley等[23]先在猴眼成纤维细胞中导入p21 WAF-1/cip-1,然后行滤过手术,观察发现相同的效果。证实在滤过手术后局部应用rad-P21仅在靶组织即结膜成纤维细胞中高水平表达p21基因,而在眼部的其他组织中则未见,因而减少了局部毒副作用的产生。
中医作为我国特色,对瘢痕认识古已有之。在强调整体观念和辨证论证的基础上,中医认为[24]本病是素有湿毒内蕴或肺胃湿热,复有金刀、火毒和毒虫外伤,伤及肌肤,气滞血瘀,瘢痕增生,日久而成瘢痕。
现代医学提倡中西结合,学者们大胆探索单味中药抗纤维化,对此已经做出大量研究。已有研究[25]证明,黄芪、莪术、丹参、苦参、三七、桃仁、大黄、川芎、汉防己、冬虫夏草等有抗肝纤维化作用,将单味中药抗纤维化运用于眼科,目前还处在试验阶段。
青光眼术后抗瘢痕形成药物及方法的研究已经取得了很大的发展,但许多仍处于基础阶段。随着分子生物学、细胞生物学、组织工程学、单味中药的研究的发展及各学科间的相互渗透,深入了解伤口愈合过程、针对不同阶段选择性地应用特异性药物或生化免疫手段,配合中药提取物以提高青光眼滤过手术的成功率,将成为今后工作的重点。
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