早产儿视网膜病变研究新进展

许晓璇，吴雅俊，吴红云，胡裕翔，程 艺，晏 立，饶 杰，吴 娜，吴晓蓉

1南昌大学第一附属医院眼科，南昌 3300062赣州市人民医院眼科，江西赣州 341000

早产儿视网膜病变(retinopathy of prematurity，ROP)是一种病理性新生血管增殖伴纤维化改变的早产儿眼底疾病，全球范围内ROP发病率约为10%，不同区域发病率存在较大差异，如瑞典ROP发病率为24.1%，轻度ROP(1期及2期)64.7%，重度ROP(3期及以上)35.2%[1]，而中国ROP发病率达15.2%，轻度ROP(1期和2期)92.3%，重度ROP(3期及以上)7.7%，且出生体重越低和出生胎龄越小的早产儿，ROP发生率越高[2]。ROP发生与不规范吸氧、母儿系统性疾病存在相关，ROP在1及2期时可能自然消退，也可能持续进展至3期及以上，患眼视网膜血管发生纤维血管增殖性改变，视网膜受牵拉可致脱离、视力丧失，因此，ROP是引发儿童盲的重要原因之一[3- 4]。近年，随着对ROP发病机制更清晰的认知，其基础和临床研究日益增多，现就ROP的研究进展做一综述。

ROP的分区和分类

根据《中国早产儿视网膜病变筛查指南(2014年)》[3]，ROP按发生部位可分为：(1)Ⅰ区：以视盘中央为中心，视盘中央到黄斑中心凹的2倍距离为半径画圆；(2)Ⅱ区：以视盘中央为中心，视盘中央到鼻侧锯齿缘为半径画圆，并除去Ⅰ区后的环形区域；(3)Ⅱ区以外剩余的部位为Ⅲ区。早期病变越接近后极部(Ⅰ区)，越可能持续进展。

ROP按病变的严重程度可分为5期：(1)1期：约发生于矫正胎龄(出生孕周+出生后周数)34周，在眼底视网膜颞侧周边有血管区与无血管区之间出现分界线；(2)2期：平均发生于矫正胎龄35周(32～40周)，眼底分界线隆起呈嵴样改变；(3)3期：平均发生于矫正胎龄36周(32～43周)，眼底分界线的嵴上发生视网膜血管扩张增殖，伴随纤维组织增生；(4)4期：由于纤维血管增殖发生牵拉性视网膜脱离，先起于周边，逐渐向后极部发展；此期根据黄斑有无脱离可分为A和B两型，A型无黄斑脱离，B型黄斑脱离；(5)5期：视网膜发生全脱离(大约在出生后10周)。此外，附加病变是指后极部视网膜至少两个象限血管扩张、迂曲，严重的附加病变还包括虹膜血管充血、扩张；阈值病变是指Ⅰ区或Ⅱ区的3期附加病变，且相邻病变连续至少达5个钟点或累积达8个钟点，是必须治疗的病变，平均发生在矫正胎龄37周；阈值前病变：指存在明显ROP病变但尚未达到阈值期病变的严重程度，平均发生在矫正胎龄 36周，分为1型和2型；急进型后极部ROP：发生于后极部，多在Ⅰ区，发展迅速，常累及4个象限，病变平坦，嵴可不明显，血管短路不仅发生于视网膜有血管与无血管交界处，也可发生于视网膜内；病变可不按典型的1期到3期发展规律进展，常发生在极低体重的早产儿。

筛查与诊断

《中国早产儿视网膜病变筛查指南(2014年)》依旧维持2004年的筛查标准：出生体重<2000 g，或出生孕周<32周的早产儿和低体重儿应在出生后4～6周或矫正胎龄31～32周时进行首次眼底病变筛查，并随诊至周边视网膜血管化，或矫正胎龄45周无阈值前病变或阈值病变、视网膜血管已发育到Ⅲ区，或视网膜病变退行。患有严重疾病或有明确较长时间吸氧史，儿科医生认为比较高危的患者可适当扩大筛查范围。方法：适当散瞳后，使用间接检眼镜或广角眼底照相机检查眼底，可联合巩膜压迫法进行，至少检查2次。

这几年我国广域视网膜成像系统渐渐普及，医生经简单操作、短期学习即可进行ROP筛查，该系统通过区域性阅图中心集中阅图，尤其适合医疗资源分配不均衡的地区，使ROP远程医疗筛查成为可能，逐渐提高ROP筛查范围和准确性[4]。

治 疗

临床研究

抗血管内皮生长因子：血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是刺激血管内皮细胞增殖、诱导ROP病理性新生血管形成的主要因素，包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、VEGF-F和胎盘生长因子[5]。早产儿视网膜血管自视盘向周边生长的时间较足月儿的短暂，不足以使血管正常发育至周边锯齿缘，导致外周无血管区视网膜出现相对缺氧，诱导局部玻璃体腔内的VEGF表达增多，局部高浓度的VEGF可促使高通透性的新生血管形成，破坏患儿血-视网膜屏障。而玻璃体腔内注射VEGF抑制剂，如单靶点抗VEGF-A药物雷珠单抗和多靶点融合蛋白类抗VEGF-A、VEGF-B及胎盘生长因子药物康柏西普等，可中和玻璃体腔内过高浓度的VEGF，直接阻断VEGF的致病作用，进而促进ROP患儿视网膜血管病理性病变消退，同时调节周边视网膜血管，使其继续发育。

研究显示，单次玻璃体腔内注射抗VEGF药物的ROP患儿治愈率较单纯激光光凝的治愈率更高，且经抗VEGF治疗ROP患儿的视网膜脱离率及后期近视屈光度均较低，附加病变的消退更迅速[5-6]。但药物可能穿过发育尚不完善的早产儿血脑屏障，进入血液循环，对早产儿正处于生长发育的全身系统造成潜在不良影响。为降低这种风险，Hillier等[7]开展了1/4常规剂量的抗VEGF药物治疗后极部ROP患儿的研究，发现此剂量的抗VEGF药物可促使ROP患儿病理性血管增殖消退，证实低剂量抗VEGF药物治疗有效。然而，研究中1例患儿死于呼吸道疾病，20.6%患儿ROP病理性病变未完全消退，继续进展，需要行再次注药或激光光凝等二期治疗。此外，Ⅰ区ROP单次注药的治愈率较Ⅱ区ROP的更高，可能与不同区域血管细胞的增殖分化对VEGF的不同依赖程度相关[8]。

激光治疗及手术治疗进展：激光治疗ROP现已较为成熟，主要通过破坏未正常血管化视网膜、减少缺氧视网膜细胞释放的血管生成因子，抑制新血管形成及相关并发症的发生。一项前瞻性随机研究显示，对Ⅰ区急进型后极部ROP患儿新生血管处及其周围非正常血管化潜在低灌注缺血区行一期激光治疗，5～10 d后新生血管退化消失、暴露下方潜在未血管化区域，此时再行二期激光治疗可减少病理性出血或纤维化[9]。然而，激光光凝无法阻断已生成的VEGF病理作用，这种破坏性治疗还可能无法保留1区ROP患儿的周边视野[10]。

4期、5期ROP多采用保留晶状体的玻璃体切割术(lens-sparing vitrectomy，LSV)或晶状体联合玻璃体切除术(combined lensectomy and vitrectomy，LV)治疗。一项496只眼的研究显示，晚期ROP的患眼经LSV治疗后，大多数患眼的晶状体仍维持透明，少部分患眼经LSV治疗后的1年内出现晶状体混浊，需行晶状体切除术[11]；Karacorlu等[12]回顾性研究显示，ROP患儿LSV或LV后解剖成功率分别为4A期89%、4B期63%、5期42%，他们认为4A期为更好的手术时机，进展至4B期和5期ROP时，ROP病理进程可能对视网膜或视觉神经通路或此二者造成继发性不可逆损伤，导致术后视力结局较差。

基础研究

胰岛素样生长因子- 1：胰岛素样生长因子- 1(insulin-like growth factor- 1，IGF- 1)是脑、肌肉、骨骼及血管生长发育的重要调节剂，在星形胶质细胞转运机制作用下可穿过血-视网膜屏障进入眼内，玻璃体腔内IGF- 1达到一定浓度时，在有丝分裂原活化蛋白激酶和蛋白激酶B通路介导下激活VEGF，促进视网膜血管内皮细胞增殖[13]。胎儿血清中IGF- 1主要来源于母胎相互作用，与胎儿大小相关，而早产儿的母胎相互作用过早终止，同时早产儿受到的光和视觉等刺激会促使更多IGF- 1从血液循环通过血-脑屏障进入大脑，导致IGF- 1的血清水平迅速下降，视网膜血管停止发育，有研究表明IGF- 1的降低水平和持续时间与ROP严重程度密切相关[13- 14]。因此，对早产儿行早期IGF- 1补充措施，使早产儿血液循环内IGF- 1浓度恢复至正常胎儿水平，可能成为ROP的新型防治方法。

IGF- 1主要受到IGF- 1受体和6种IGF结合蛋白(IGF-binding proteins，IGFBP)的调控，血液循环中80%的IGF- 1与IGFBP- 3和酸敏感亚单位结合形成三元复合物(IGF- 1/IGFBP- 3/酸敏感亚单位)，这种复合物的形成可显著延长血液中IGF- 1的半衰期，并在血液循环中维持IGF- 1的储存库。一项Ⅱ期多中心研究用重组人IGF- 1/重组人IGFBP- 3(recombinant human IGF- 1/recombinant human IGFBP- 3，rhIGF- 1/rhIGFBP- 3)连续静脉内输注治疗早产儿，并对rhIGF- 1/rhIGFBP- 3的剂量、功效和安全性进行评估，研究证明rhIGF- 1/rhIGFBP- 3 250 μg/(kg·24 h)连续静脉内输注给药对<28周的婴儿具有良好安全性，对严重的支气管肺发育不良和脑室内出血具有预防作用，但并未观察到对ROP具有明显防治作用，IGF- 1补充疗法治疗ROP尚需更深入的研究[15]。

转化生长因子-β：转化生长因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)是广泛存在于眼内各组织细胞的多功能肽类生长因子，属于TGF-β超家族，可显著促进成纤维细胞增殖及胶原蛋白、蛋白多糖、纤维黏蛋白等细胞外基质的合成，还能激活TGF-β/蠕虫果蝇母抗同源蛋白经典信号转导通路诱导VEGF及VEGF受体1生成[16]，可能是ROP增殖期纤维化增殖的重要因子。研究显示ROP后期行抗VEGF治疗无法明显改善ROP纤维增殖病变，当VEGF浓度受到抑制时，TGF-β m-RNA表达上调，TGF-β代偿性增高，可能致使ROP的抗VEGF治疗效果不显著，因此，在ROP后期抑制TGF-β表达，减少纤维组织过度积聚，可能更有利于减少ROP患儿眼内纤维化改变[17]。另一研究显示ROP高通透性新生血管渗漏出的血小板、单核细胞等在视网膜、玻璃体积聚，促进TGF-β1大量释放，而早产儿外周血TGF-β1水平恢复正常的时间与ROP进程停止的时间一致，提示调控TGF-β表达防治ROP纤维化病变具有一定可行性[18]。

多不饱和脂肪酸：多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids，PUFA)是非氧调节的血管生成因子，其中二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid，DHA)为来自冷水藻类和油性鱼类的ω- 3 PUFA，是视网膜感光细胞膜脂质双层磷脂的主要脂肪酸，对于视网膜感光细胞的发育和细胞膜正常功能的维持不可或缺，可在早期体外发育和氧化应激过程中阻止光感受器凋亡，可通过5-脂氧合酶衍生的DHA代谢物的抗血管生成作用直接抑制新血管形成，而新生儿合成PUFA的能力不足，其主要来源于妊娠晚期大量长链多不饱和脂肪酸(long-chain polyunsaturated fatty acids，LCPUFA)从母体转移到胎儿，而早产儿过早失去母体-胎儿互动作用，早产儿体内PUFA缺乏[18- 19]。动物实验中通过ω- 3 LCPUFA饲料可增加血清总血清脂联素(adiponectin，APN)和高分子量APN浓度，新生血管的形成从70%降低到10%，表明ω- 3-PUFA可增加无血管视网膜的血运重建，抑制新生血管形成；临床研究中，Fu等[20]研究显示在与ROP第二阶段相关的产后期，发生1～3期ROP的婴儿的总血清APN和高分子量APN浓度低于无ROP的婴儿，血清APN浓度与血浆DHA和二十碳五烯酸浓度呈正相关。另一项前瞻性随机研究显示，肠胃外给予早产儿鱼油脂质乳液(含PUFA)降低了ROP的严重性，对照组ROP患儿需激光治疗的频率约为实验组的2倍，在第7和14天实验组ROP患儿DHA浓度分别较对照组高4.5倍和2.7倍，提示PUFA补充治疗未来可能成为较安全的ROP治疗方式[21]。

β-肾上腺素受体阻滞剂：Praveen等[22]研究显示婴儿血管瘤与体质量≤1250 g婴儿的ROP发生发展存在相关，婴儿血管瘤的非选择性β-肾上腺素受体阻滞剂普萘洛尔对控制ROP进展具有潜在疗效。Filippi等[23]进行的52例2期ROP患儿口服普萘洛尔0.25或0.5 mg/(kg·6 h)的研究显示，普萘洛尔治疗可减少患儿ROP进展到3期或3期伴附加病变的风险，显著减少ROP进展至4期的风险，减少ROP患儿的激光治疗需求，降低ROP患儿玻璃体腔注药的频率，提示普萘洛尔对ROP具有良好的疗效。然而，经普萘洛尔治疗的26个新生儿中，5个新生儿出现了严重的不良反应。为减少系统性风险，Filippi等[24]进行了ROP患儿行0.1%普萘洛尔滴眼液的局部治疗研究，局部给药后血浆内普萘洛尔水平相比口服给药显著降低，且研究期间没有发生普萘洛尔有关的严重不良反应，但局部滴眼液对于ROP的疗效尚待进一步验证。

基因治疗：近期关于257例婴儿的回顾性研究显示，遗传因素占ROP变异性的72.8%，环境因子为23.08%，随机因素为4.12%[25]。此外，诺里病家系基因、脑源性生长因子变体、低密度脂蛋白受体相关蛋白- 5基因和卷曲蛋白- 4基因中的已知突变与ROP存在相关，白种人和非洲裔美国人ROP患儿突变体内皮一氧化氮合成酶的2种基因单核苷酸多态性等位基因的频率较对照组高3倍，可能为ROP发生的重要危险因素。Cheng等[26]在氧诱导视网膜病变(oxygen-induced retinopathy，OIR)小鼠实验中发现，钙结合蛋白S100A4水平与视网膜新生血管形成进展呈正相关，S100A4小干扰RNA的重组腺病毒载体转染能够改善视网膜新生血管形成，可能机制为沉默S100A4以降低脑源性生长因子的活化，其通过低氧诱导因子- 1下调VEGF表达。动物实验中15-脂氧合酶- 1基因转染5 d后，其在外基质层、内核层和神经节细胞层视网膜表达明显增加，并可能在转录和翻译水平下调VEGF-A表达，抑制OIR小鼠模型中新生血管形成，提示15-脂氧合酶- 1可能是眼新生血管形成疾病的新型治疗靶标[27]。

其他：Kvarik等[28]进行了首个垂体腺苷酸环化酶活化多肽在ROP中作用的研究，发现其作为神经营养因子可保护、改善ROP动物模型血管的氧诱导损伤，但其确切的机制尚待揭示；Capozzi等[29]首次证明抑制细胞色素P450环氧化酶可减少体内视网膜病变模型中缺氧诱导的VEGF生成和VEGF诱导的病理性视网膜血管生成，提示其抑制剂可能具有ROP治疗潜能；Lee等[30]发现川芎及其生物活性化合物丁基苯酞可降低双调蛋白、人血管生长素、δ-象配体- 4、内皮抑素、胰岛素样生长因子结合蛋白- 2和VEGF的表达水平，抑制内皮细胞迁移、形成，可能成为新型ROP治疗药物；Reyfunes等[31]研究显示，苷酸环化酶抑制剂亚甲基蓝使硝酸系统显著升高，阻止了围产期窒息诱导的基质金属蛋白酶- 9上调，诱导抗血管生成肽色素上皮衍生因子的上调，可防止或减少缺血性增殖性视网膜病变中的视网膜损伤。一项回顾性研究确定了ROP患儿玻璃体腔中粒细胞集落刺激因子(granulocyte colony-stimulating factor，G-CSF)等7种细胞因子的水平显著升高[32]，Kojima等[33]用100 ng/ml G-CSF治疗可显著降低氧诱导的人视网膜内皮细胞凋亡率，从61.7%降至41.4%；在小鼠OIR模型中，G-CSF显著降低血管闭塞和新生血管簇形成，明显抑制神经视网膜的功能和形态学的恶化，提示G-CSF作为ROP新型治疗药物具有一定可行潜能。

综上，ROP的早期筛查和治疗具有重要临床意义，随着对ROP疾病机制认知的不断深化，其治疗方法、时机、技术等均在不断完善。目前激光治疗应用逐渐减少，玻璃体腔注射抗VEGF药物越来越多用于Ⅰ、Ⅱ区后极部ROP的治疗，重组IGF- 1、TGF-β、PUFA类药物和普萘洛尔等ROP治疗药物尚缺乏长期多中心临床研究，基因治疗将来可能为临床提供ROP个体化干预和靶向治疗，其他新型药物如腺苷酸环化酶活化多肽、细胞色素P450环氧化酶抑制剂、川芎提取物、亚甲基蓝等为ROP治疗提供了新的方向和策略。未来将继续探寻更加安全、有效、简便的治疗方法阻止ROP的发生发展。