角膜新生血管药物治疗进展



角膜新生血管药物治疗进展

王淑荣刘鑫瑶刘鑫何宇茜李莹张妍

(吉林大学第二医院眼科，吉林长春130041)

〔关键词〕抑制；角膜新生血管；药物；治疗

实验表明角膜新生血管(CNV)的形成有利于其自然愈合和防御〔1〕；但同时也对角膜产生了诸多不利影响，例如CNV的存在增加了受体免疫系统与移植抗原沟通的机会，从而引起一系列免疫反应〔2〕。近年来，研发出许多新型药物应用于CNV的治疗，现将CNV的药物治疗进展作一综述。

1发生机制

1.1细胞因子 研究表明，血管内皮生长因子(VEGF)是目前最强的促进血管形成的因子，可以促进血管内皮生长，对CNV形成至关重要〔3〕；实验证明，碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)在促进角膜上皮愈合过程中可以造成CNV形成〔4〕。

1.2缺氧诱导因子Ergorul等〔5〕发现缺氧诱导因子(HIF)为一组对组织细胞内氧浓度变化敏感的核蛋白。HIF-1α是在缺氧状态下特异性发挥活性的核转录因子，对其下游基因的稳定表达起着有效地调控作用，如VEGF编码基因〔6〕。王济民等〔7〕发现，CNV的生长状况与 HIF-1α的表达具有一致性，由此认为HIF-1α 可能是CNV发生的主要始动因素的一种。

1.3基质金属蛋白酶(MMPs)MMPs的活性依赖于锌离子，可以使细胞外基质和基底膜水解，其量异常变化与创伤愈合有关；研究发现〔8，9〕它和金属蛋白酶组织抑制剂之间的动态平衡是保持细胞外基质完整性的前提条件,这对于角膜新生血管的形成至关重要。实验证明〔10〕角膜基质细胞可以由VEGFc/ VEGFr3诱发的 MMP13表达来直接降解I型胶原蛋白并创建空间,促进CNV形成。

2血管生成因子抑制剂

2.1抗体单克隆抗体通过特异性中和血管生成因子使其失活，以此减少CNV的形成。其中，贝伐单抗研究较广，贝伐单抗(Avastin)对人VEGF的所有亚型均具有亲和力。研究表明〔11〕结膜下注射和局部滴用Avastin都能够显著减少CNV面积，并发现局部滴用Avastin更有效。研究证明，早期应用Avastin治疗CNV可以显著抑制巨噬细胞浸润并且VEGFR1和 VEGFR2在角膜基质的表达不会明显增多,而晚期治疗组应用Avastin没有此作用，可见早期应用Avastin治疗CNV更有效〔12〕。

2.2甲氨蝶呤(MTX)MTX拥有较强的细胞毒作用,常用来治疗各种结缔组织病,如系统性红斑狼疮、类风湿关节炎。局部滴用和结膜下注射MTX均能减少CNV形成，其可能降低了VEGF和白细胞介素(IL)-6表达进而抑制CNV形成〔13〕，但是MTX应用剂量和给药途径等问题有待继续探索。

2.3姜黄素(curcumin)curcumin〔14〕是从姜黄属植物郁金、姜黄中提取的成分，具有抗肿瘤、抗感染、抗氧化、抗血管生成等多种生物学活性。Kim〔15〕在兔角膜缝线1 w后，分别给予生理盐水和不同浓度的姜黄素给予治疗，结果证明局部应用姜黄素可以抑制CNV的形成，实验组VEGF表达明显降低，且作用效果和curcumin的浓度呈正相关。

2.4血管能抑素(canstatin)canstatin是纤维蛋白溶酶原的水解产物，具有较强的血管生成抑制活性，可以抑制血管形成；有研究表明，连续14 d对碱烧伤大鼠行每日腹腔注射重组canstatin蛋白5 mg/kg或10 mg/kg，发现治疗组VEGF和肿瘤坏死因子(TNF)α等表达均显著减少，可明显抑制CNV形成。

2.5因福利美(Infliximab)有实验证明，炎症是血管新生的重要因素，所以抑制炎症反应可治疗CNV；Infliximab是能够减少CNV的TNF抑制剂。用Infliximab对缝线诱导的兔CNV进行点眼,在治疗1 w后发现Infliximab使得TNF-α信使RNA与VEGF表达均下降，显著降低CNV面积〔16，17〕。

2.6色素上皮衍生因子(PEDF)PEDF由视网膜色素上皮分泌，为天然糖蛋白，其可以抑制血管内皮细胞迁移和血管生成，被称为最有效的血管生成抑制因子。Matsui等〔18〕发现，局部应用PEDF可以使CNV与对照组相比减少33%,且应用其残存P5-3多肽具有同样的效果,进而说明全长PEDF和P5-3多肽片段均能通过抑制VEGF的表达从而显著抑制CNV的形成。Esipov等〔19〕证实PEDF可以抑制血管生长的初始阶段。

2.7干扰RNA(siRNA)siRNA是一种小分子RNA，它可以干扰VEGF基因表达。实验发现，结膜下和角膜基质内注射siRNA都可以起到抑制CNV形成的作用,且siRNA-VEGF能够减少由缺氧导致的角膜细胞中VEGF mRNA的合成以及VEGF的分泌〔20,21〕。有研究表明，碱烧伤后的大鼠结膜下注射0.1 ml siRNA和脂质体混合物，CNV面积减小且生长缓慢，其可能是抑制了水通道蛋白-1从而减少CNV的形成〔22〕。

2.8辛二酰苯胺氧肟酸组蛋白去乙酰化酶抑制剂可以诱导细胞凋亡，为抗肿瘤药物，辛二酰苯胺氧肟酸(SAHA)是一种强有力的组蛋白去乙酰化酶抑制剂。研究表明，SAHA可有效抑制碱烧伤诱导的鼠CNV的形成,其机制可能是通过抑制促血管生成因子VEGF、bFGF、TGFβ1、EGF的表达并促进抗血管生成因子(TSP)-1、TSP-2、ADAMTS-1的表达实现的〔23〕。

3活化信号传递抑制剂

3.1帕唑帕尼(Votrient)Votrient作为酪氨酸激酶抑制剂，能够抑制对肿瘤供血的新生血管从而起到抗肿瘤的作用。临床实验证明，局部滴用Votrient治疗CNV，结果发现0.5%Votrient可以安全有效地治疗CNV，对视力无明显影响〔24〕。

3.2多西他赛(docetaxel)docetaxel可以抑制肿瘤细胞的有丝分裂，起到抗肿瘤作用。黄金荣〔25〕发现，在一定范围内docetaxel对碱烧伤诱导的CNV抑制强度与其浓度呈正相关，其机制可能是通过减少VEGF的表达，阻断其信号传递通路，最终抑制了内皮祖细胞的生长、黏附、迁移及分化。

3.3SERPINA3KSERPINA3K为丝氨酸蛋白酶抑制剂家族中的一员，在眼底能够降低炎症反应、氧化应激及新生血管的形成。Zhou等〔26〕实验发现，在鼠CNV模型中,局部注射SERPINA3K 每天3次，注射1 w后，SERPINA3K可以明显降低角膜炎症反应及CNV的形成,其可能抑制了Wnt信号转导通路和VEGF的表达来实现的。

4抑制细胞外基质与内皮细胞相互作用的抑制剂

4.1MMP抑制剂(TIMP)TIMP可以抑制MMPs的作用，防止细胞外基质水解，从而抑制CNV形成。Ebrahem等〔9〕研究证明，当缺乏TIMP-3时，新生血管形成会增加。实验表明，强力霉素(doxycycline)具有TIMP作用，能够结合MMP活性中心的特定部位,以此抑制MMP的作用,阻止新生血管的形成〔27〕。

4.2血管生成抑制素(angiostatin)angiostatin可以使处于增殖状态的血管内皮细胞受抑制并诱导其凋亡,具有抗肿瘤和抗新生血管的作用。angiostatin可能通过抑制IL-1α表达起到对碱烧伤大鼠角膜的抗感染作用，进而抑制CNV的产生〔28〕。刘子彬〔29〕在实验中发现，血管抑素眼用溶液可以使内皮细胞的黏附分子CD31表达下调,证明angiostatin可以通过破坏内皮细胞之间的黏附阻止CNV骨架构建，以此降低CNV形成，且抑制程度与angiostatin浓度呈正相关。

4.3内皮生长抑素(endostatin)endostatin可以抑制血管内皮细胞的迁移、增殖并诱导内皮细胞凋亡，具有很好的血管生成抑制作用。实验发现，结膜下注射天然的endostatin和经改造RGDRGD-endostatin均可显著抑制CNV的形成,但是经改造endostatin比天然endostatin抗血管新生作用更加显著〔30〕。研究表明，球结膜下注射地塞米松与重组人endostatin恩度都能够有效抑制CNV形成，但恩度抑制CNV效果更好，其可能与抑制角膜TGF-β1、VEGF表达有关〔31〕。

5抗生素类药物

米诺环素(Minocycline)具有较强的抗菌作用。实验表明，在碱烧伤大鼠腹腔内注射60 mg/kg Minocycline 2次/d，在治疗14 d后能够有效抑制CNV形成，其可能是通过减少VEGF、IL和MMPs的产生发挥效应的〔32〕。

6类固醇药物

曲安奈德具有较强的抗感染作用，可作为抗新生血管药物。实验证明，在抑制新生血管方面，曲安奈德比Arastin更有效，同时作为Avastin的辅助剂，曲安奈德可以增强Avastin对CNV的抑制效果〔33〕。

7免疫抑制剂

雷帕霉素为大环内酯类的免疫抑制剂，可以抗新生血管形成。动物实验表明，雷帕霉素可以降低TGF-β1和IL-6的表达从而降低CNV形成〔34〕。

8基因药物治疗

基因治疗通过一定方式把具有作用的DNA片段转入受体细胞内，让它在宿主内表达有功能的蛋白质，进而产生作用。

Mohan等〔35〕发现，靶向核心蛋白聚糖基因附带腺病毒血清 5可以通过调节核心蛋白聚糖基因抑制CVN的形成。Tarallo等〔36〕通过刮伤或丝线缝合诱导小鼠角膜形成新生血管，将PLGF1wt或PLGF1-DE作为表达载体，pCDNA3作为空白对照载体，于血管形成后注入小鼠角膜，通过CD13和LYVE-1免疫染色来评估新生血管，发现PLGF1-DE 可以减少 VEGF-A 二聚体从而降低CNV产生。

9展望

CNV是临床上常见的病理现象，其形成机制十分复杂，是多种因素共同作用的结果，在目前的治疗中尚无理想的药物。随着科学技术的发展，人们对CNV的了解也越来越深入，治疗CNV的方法也会不断完善，相信在不久的将来，会有更好的治疗角膜新生血管的药物应用于临床。

10参考文献

1Cursiefen C,Colin J,Dana R,etal.Consensus statementon indications for anti-angiogenic therapy in the management of corneal diseasesa assiociated with neovascularization:outcome of an expert roundtable〔J〕.Br J Ophthalmol,2012；96(1):3-9.

2Gao XY,Fu Y,Li WJ,etal.Mechanism of immune tolerance induced by donor derived immature dendritic cells in rat high-risk corneal transplantion〔J〕.Int Ophthalmol,2013;6(3):269-75.

3Turgut B,Guler M,Akpolat N,etal.The impact of tacrolimus on vascular endothelial growth factor in experimental corneal neovascularization〔J〕.Curr Eye Res,2011;36(1):34-40.

4Yan L,Wu W,Wang Z,etal.Comparative study of the effects of recombinant human epidermal growth factor and basic fibroblast growth factor on corneal epithelial wound healing and neovascularization in vivo and in vitro〔J〕.Ophthalmic Res,2013;49(3):150-60.

5Ergorul C,Ray A,Huang W,etal.Hypoxia inducible factor-1α(HIF-1α)and some HIF-1 target genes are elevated in experimental glaucoma 〔J〕.J Mol Neurosci,2010;42(2):183-91.

6Oladipupo SS,Hu S,Santeford AC,etal.Conditional HIF-1 induction produces multistage neovascularization with stage specific sensitivity to VEGFR inhibitors and myeloid cell independence〔J〕.Blood,2011;117(15):4142-53.

7王济民，石蕊，魏会玲，等.缺氧诱导因子-1α及促红细胞生成素在大鼠角膜新生血管中的表达〔J〕.国际眼科杂志,2014;14(12):2139-42.

8Zhou Q,Yang L,Ou M,etal.Role of senescent fibroblasts on alkali-induced corneal neovascularization 〔J〕.J Cell Physiol,2012;227(3):1148-56.

9Ebrahem Q,Qi JH,Sugimoto M,etal.Increased neovascularization in mice lacking tissue inhibitor of metalloproteinases-3 〔J〕.Invest Ophthalmol Vis Sci,2011;52(9):6117-23.

10Ma J,Zhou D,Fan M,etal.Keratocytes create stromal spaces to promote corneal neovascularization via MMP13 expression 〔J〕.Invest Ophthalmol Vis Sci，2014;55(10):6691-703.

11Papathanassiou M，Theodoropoulou S，Analitis A，etal.Vascular endothelial growth factor inhibitors for treatment of corneal neovascularization：a meta-analysis〔J〕.Cornea，2013;32(3)：435-44.

12Chen WL,Chen YM,Chu HS,etal.Mechanisms controlling the effects of bevacizumab(avastin)on the inhibition of early but not late formed corneal neovascularization 〔J〕.PLoS One,2014;9(4):e94205.

13Byun YS,Chung SK.The effect of methotrexate on corneal neovascularization in rabbits 〔J〕.Cornea,2011;30(4):442-6.

14Sharma RA，Steward WP，Gescher AJ.Pharmacokinetics and pharmacodynamics of curcumin 〔J〕.Adv Exp Med Biol，2007;595(3)：453-70.

15Kim JS.The effect of curcumin on corneal neovascularization in rabbit eyes〔J〕.Curr Eye Res,2010;35(4):274-80.

16Wang Y，Yin H，Chen P，etal.Inhibitory effect of canstatin in alkali burn-induced corneal neovascularization〔J〕.Ophthalmic Res,2011;46(1)：66-72.

17Kim JW，Chung SK.The effect of topical infliximab on corneal neovascularization in rabbits〔J〕.Cornea，2013;32(1)：185-90.

18Matsui T，Nishino Y，Meada S，etal.PEDF-derived peptide inhibits corneal angiogenesis by suppressing VEGF expression 〔J〕.Microvasc Res，2012;84(1)：105-8.

19Esipov RS,Beirakhova KA，Chupova LA，etal.Recombinant fragment of pigment epithelium-derived factor(44-77)prevents pathological corneal neovascularization 〔J〕.Bioorg Khim，2012;38(1)：78-85.

20Zuo L，Fan Y，Wang F，etal.A siRNA targeting vascular endothelial growth factor-A inhibiting experimental eomeal neovascularization〔J〕.Curt Eye Res，2010;35(3)：375-84.

21Singh N，Higgias E，Amin S，etal.Unique homologous siRNA blocks hypoxia-induced VEGF upmgulation in human corneal cells and inhibits and regresses murine corneal neovascularization〔J〕.Cornea，2007;26(1)：65-72.

22张红旭，张红梅，张惠成，等.RNA干扰抑制水通道蛋白-1对大鼠角膜新生血管形成的影响〔J〕.眼科研究,2010;28(10):953-4.

23Zhou H,Jiang S,Chen J,etal.Suberoylanilide hydroxamic acid suppresses inflammation-induced neovascularization〔J〕.Can J Physiol Pharmacol,2014;92(10):879-85.

24Amparo F，Sadrai Z，Jin Y，etal.Safety and efficacy of the multitargeted receptor kinase inhibitor pazopanib in the treatment ofcorneal neovascularization〔J〕.Invest Ophthalmol Vis Sci，2013;54(5)：537-44.

25黄金荣.多西他赛对兔眼碱烧伤角膜新生血管抑制作用机制的实验研究〔D〕.南昌：南昌大学，2013:4-16.

26Zhou T,Chen L,Huang CH,etal.Serine proteinase inhibitor SERPINA3K suppresses corneal neovascularization via inhibiting Wnt signaling and VEGF〔J〕.Invest Ophthalmol Vis Sci,2014;55(8):4863-72.

27Lee CZ,Xu B.Doxycycline suppresses cerebral matrix metalloproteinase-9 and angiogenesis induced by focal hyperstimulation of vascular endothelial growth factor in a mouse model〔J〕.Stroke,2004;35(7):1715-9.

28曾静,罗殿中,党裔武.血管抑素对碱烧伤大鼠角膜炎症的抑制作用及机制〔J〕.广东医学,2014;35(23):3639-41.

29刘子彬.血管抑素溶液在大鼠角膜新生血管中的作用研究〔D〕.广州：南方医科大学,2012:21-31.

30Ge HY,Xiao N,Yin XL,etal.Comparison of the antiangiogenic activity of modified RGDRGD-endostatin to endostatin delivered by gene transfer in vivo rabbit neovascularization model〔J〕.Mol Vis,2011;17(5):1918-28.

31钟敏.重组人血管内皮抑素(恩度)抑制角膜新生血管的实验研究〔D〕.广州：南方医科大学,2012:11-27.

32Xiao O,Xie ZL,Lin BW,etal.Minocycline inhibits alkali burn-induced corneal neovascularization in mice〔J〕.PLoS One,2012;7(7):e41858.

33Mehrjardi HZ,Ghaffari R,Mahbod M,etal.Triamcinolone acetonide as an adjunct to bevacizumab for prevention of corneal neovascularization in a rat model 〔J〕.J Ophthalmic Vis Res,2014;9(2):162-8.

34Shin YJ，Hyon JY，Choi WS，etal.Chemical injury-induced corneal opacity and neovascularization reduced by rapamycin via TGF-betal/ERK pathways regulation〔J〕.Invest Ophthalmol Vis Sci，2013;54：4452-8.

35Mohan RR，Tovey JC，Sharma A，etal.Targeted decorin gene therapy delivered with adeno-associated virus effectively retards corneal neovascularization in vivo 〔J〕.PLoS One,2011；6(10)：e26432.

36Tarallo V，Bogdanovich S，Hirano Y，etal.Inhibition of choroidal and corneal pathological neovascularization by Plgfl-de gene transfer 〔J〕.Invest Ophthalmol Vis Sci，2012;53(13)：7989-96.

〔2015-09-12修回〕

(编辑李相军)

〔中图分类号〕R77

〔文献标识码〕A

〔文章编号〕1005-9202(2016)05-1254-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.05.106

通讯作者：张妍(1981-)，女，主治医师，主要从事眼表疾病、屈光手术学研究。

基金项目：吉林省科技厅国际合作项目(20130413025GH)；吉林省科技发展计划项目(20130206030SF)；吉林省卫计委青年基金(2013Q005)

第一作者：王淑荣(1972-)，女，博士，副教授，主要从事眼表疾病、屈光手术学研究。