糖尿病性黄斑水肿治疗方式的研究进展

赵子君 柯晓云

糖尿病性黄斑水肿(diabetic macular edema，DME)的发病机制主要为视网膜毛细血管周细胞坏死以及血管内皮细胞紧密连接蛋白降解，导致血管渗透性增加，血-视网膜屏障功能被破坏，视网膜细胞内和细胞间液体积聚。目前DME的临床治疗方法主要包括玻璃体内注入抗血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)抗体、视网膜光凝术、糖皮质激素的

使用[1-3]，非甾体类抗炎药物辅助治疗等，其中抗VEGF药物已为DME的一线治疗方式[4]，但仍有部分患者对治疗不能应答，且反复用药可能增加眼内炎风险、心脑血管意外发生[5]；视网膜光凝术可致色觉、夜间视力、对比灵敏度的改变以及脉络膜新生血管、视网膜下纤维化，视野缺损等[6]；糖皮质激素的药物时效短，需反复使用，可出现激素性青光眼、激素性白内障等[7]。由于当前治疗方式存在部分局限性且少部分患者不应答，因此，需进一步完善治疗方法以获得更好的疗效。本文对DME新型的治疗方式进行综述。

1 新治疗靶点

1.1 VEGF及VEGF受体

1.1.1 抗VEGF拮抗剂 抗VEGF重复蛋白是以VEGF为靶点的锚蛋白重复蛋白(designed ankyrin repeat proteins，DARPins)，是通过基因技术对天然锚蛋白加工获得的新型小单位治疗蛋白。其分子量小，稳定性高，对目标具有高特异性和高亲和力，可克服免疫球蛋白的限制，从而增长在玻璃体内代谢的半衰期，降低玻璃体内注药的频次[8]。例如Abicipar pegol是一种以重复蛋白为基础合成的VEGF-A拮抗剂，其半衰期较长，可延长对VEGF的抑制时间[8]，相关研究发现在糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy，DR)的个体中行玻璃体内注射Abicipar pegol，可使VEGF的水平降低8～12周，且视网膜厚度可持续变薄[9]。Hassan等[10]在二期临床试验中对比Abicipar和兰尼单抗的治疗效果，发现使用更少量的Abicipar即可达到相似的视力改善及视网膜厚度改变等效果。例如RTH258是一种单链抗体片段，可抑制VEGF与VEGF-A亚型结合，且其分子量较小，仅26 000，具有更好的眼部组织穿透力[11]，其相关的临床试验仍在进行中。

1.1.2 抗VEGF受体拮抗剂 Pazopanib为多重酪氨酸激酶抑制剂，靶向目标为VEGF受体、生长因子受体，通过口服发挥疗效[12]。Thakur等[13]通过糖尿病小鼠试验发现Pazopanib可改善视网膜血管的渗漏和白细胞瘀滞，以减少DR并发症的发生。

1.2 血管生成素2/Tie2通路 血管生成素(angiopoietin，Ang)是一种与内皮细胞酪氨酸激酶受体结合的生长因子，其中酪氨酸激酶受体称Tie受体，Tie受体主要分布于血管内皮细胞，活化后对改善血管稳定性和功能有重要作用。Ang-1由血管周围细胞产生，其对血管有抗炎、屏障作用，且在动物模型中玻璃体内注入Ang-1可抑制白细胞黏附和炎症细胞因子的增加。Ang-1与Tie受体结合后，Tie2受体活化或磷酸化可增加内皮细胞的存活、黏附及稳定连接，以改善血管的稳定性，稳定血-视网膜屏障(blood retinal barrier，BRB)。研究发现，在高糖、低氧状态下Ang-2和血管内皮蛋白酪氨酸磷酸酶(vascular endothelial-protein tyrosine phosphatase，VE-PTP)可通过负调节而增加，通过抑制Tie2受体使血管渗漏增加、VEGF和炎症细胞因子的应答增加，促进新生血管形成[14]。

研究发现，AKP-9778(Aerpio 治疗)即一种VE-PTP抑制剂，可增加Tie2受体磷酸化。因其疗效(即视力改善及解剖结构的恢复)发挥缓慢，需每日2次的皮下注射给药维持至少28 d以上。且相关临床试验发现AKP-9778及兰尼单抗联合使用相比单独使用兰尼单抗，可更好地改善DME[15-16]。

二期试验的药物Boulevard是一种通过使用双特异性IgG-1单克隆抗体，以VEGF及Ang-2为目标的治疗方式，该抗体一端结合VEGF，另一端结合Ang-2，以达到抑制血管渗漏等效果，但其治疗效果仍处于研究中[8]。

1.3 肿瘤坏死因子 研究发现肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor alpha，TNF-α)与BRB渗透性增加相关，TNF-α可能参与DME的疾病发展，其可使细胞间黏附分子1(intercellular adhesion molecule 1，ICAM-1)介导白细胞的黏附和内皮细胞功能紊乱[17]。且在糖尿病患者中发现，玻璃体内及血浆中TNF-α水平升高，其升高水平与DR的严重程度相关[18]。TNF-α水平较高时，可降低内皮细胞的存活能力。Huang等[19]通过观察TNF-α基因敲除的2型糖尿病小鼠模型，发现其视网膜细胞凋亡减少，推测TNF-α导致的渗透性增加可能与视网膜细胞凋亡相关。提示抗TNF-α抗体为治疗DME提供了可能。但Wu等[20]提出使用抗TNF-α抗体后可出现炎症反应，尤其是英昔单抗，因此降低了药物的使用效应。目前该药物主要用于葡萄膜炎的治疗，对DME的运用仍处于临床研究中[21]。

1.4 激肽释放酶-激肽系统 在DME的病程中，激肽释放酶-激肽系统(kallikrein-kinin system，KKS)在视网膜中的作用并不明确，其成员血浆激肽释放酶可促进生物活性肽的释放，从而引起炎症、血管扩张、渗漏及疼痛。并且在糖尿病小鼠中发现眼内激肽释放酶活性增加与新生血管、慢性炎症等相关[22]。有研究在啮齿动物的DR模型中发现KKS可增加血管的通透性，促进白细胞瘀滞及细胞因子的产生，并对动物模型行玻璃体内注入激肽释放酶或缓激肽后视网膜血管通透性明显增加[16，23]，因此推测可以KKS为靶点治疗DME患者，尤其对于抗VEGF药物不能应答的DME患者可得到改善[22]。例如血浆激肽释放酶抑制剂KVD001，目前处于一期试验中，通过玻璃体内给药后患者视力提高、视网膜厚度变薄[8-9]。Teufel等[24]通过噬菌体结合化学环化作用产出高选择性的二环肽抑制剂，在DME的啮齿类动物模型中及体外实验均可抑制缓激肽的释放，从而使DME得到改善。

1.5 整合蛋白 整合蛋白为细胞表面的跨膜受体，在视网膜中可调节细胞功能，以及细胞间、细胞与细胞外基质的相互作用。微脉管系统内皮细胞表面的整合蛋白与生长因子相互作用可调节新生血管形成，其中视网膜新生血管形成主要依赖特定的整合蛋白，例如αvβ3、αvβ5和α5β1等[8]。

例如ALLG-1001是一种整合蛋白拮抗剂，在啮齿动物的DR模型中发现，其可抑制整合蛋白与细胞外基质的相互作用，减少新生血管形成，降低新生、异常血管渗漏等[25]。GOPPP是αvβ3整合蛋白的非肽类拮抗剂。Li等[25]在人脐静脉内皮细胞中证实GOPPP可抑制整合蛋白的促血管生成作用，包括内皮细胞的黏附、增殖及迁移，且在氧诱导的视网膜病变小鼠模型中发现GOPPP也可抑制缺氧诱导因子-1α和VEGF。

1.6 血管黏附蛋白 血管黏附蛋白-1(vascular adhesion protein-1，VAP-1)是一种黏附分子，在血管内皮细胞表面表达，与白细胞黏附、迁移相关。在高糖环境或炎症细胞因子作用时，VAP-1从内皮细胞中释放发挥其促炎作用，且研究发现视网膜血管内皮细胞可表达VAP-1，并引起白细胞在视网膜血管聚集[26]。因此推测VAP-1与DME的发病机制密切相关，VAP-1抑制剂可作为DME的新型治疗方式。Morita等[27]在啮齿动物模型中使用VAP-1抑制剂，视网膜渗透性可明显改善，VAP-1抑制剂ASP8232的药物效果正处于二期试验中[28]。Takayuki等[29]合成噻唑衍生物37b，是抑制VAP-1的高效抑制剂，通过对链脲霉素诱导的糖尿病大鼠模型实验发现，口服复合物37b可明显抑制眼部血管通透性增加，从而为DME的治疗提供了新思路。

1.7 白细胞介素 DR及DME中，调节炎症的细胞因子包括白细胞介素(interleukin，IL)-1、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、IL-17、IL-18、IL-37等，在糖尿病患者的眼内液中其水平均有明显升高，病理炎症性改变导致BRB破坏，因此考虑IL抑制剂可成为DME的新治疗靶点。例如Aowang等[30]对糖尿病小鼠模型行玻璃体内注入IL-17A，可发现其加剧了糖尿病诱导的视网膜血管白细胞瘀滞及血管渗漏、节细胞凋亡等，因此抑制IL-17A激动的Act1信号或玻璃体内注入抗IL-17A的单克隆抗体，可明显改善视网膜血管的损伤及神经元细胞的凋亡。同时相关研究在动物模型中行玻璃体内注入抗IL-6的抗体，可抑制脉络膜新生血管形成。IL-6的抑制剂EBI-031和 托珠单抗(tocilizumab)目前已运用于类风湿关节炎等疾病[8]，关于DME的治疗处于研究中。

1.8 Rho激酶 在糖尿病患者中，Rho相关的蛋白激酶通路活跃，导致白细胞黏附血管内皮细胞，影响黏附分子(ICAM-1和整合蛋白)的表达，从而使内皮细胞损伤，血管渗透性升高，导致黄斑水肿，同时，Rho通路的激活可抑制内皮细胞一氧化氮合酶的活性，其中一氧化氮合酶可产生生理剂量的一氧化氮，有效扩张血管及抗凋亡，因此推断可通过抑制Rho通路的激活而改善DME。

法舒地尔是一种有效的Rho相关蛋白激酶抑制剂，可抑制白细胞黏附，并阻止中性粒细胞诱导的内皮细胞损伤。研究显示，糖尿病动物模型玻璃体内注射法舒地尔可有效减少ICAM-1的表达和视网膜白细胞黏附，且法舒地尔与贝伐单抗有协同作用[31]。研究发现，对于目前治疗方式无明显效果的严重DME患者，玻璃体内联合使用法舒地尔和贝伐单抗，可在结构和功能上获得更好的治疗效果[32-33]。

1.9 抗生素 在DR早期的炎症反应中，小胶质细胞可被激活且释放炎症细胞因子，例如核因子κB、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(caspase 3)和IL-1β，导致白细胞黏附、细胞凋亡及疾病进展等[34]。研究发现抗生素也可改善糖尿病患者中视网膜的炎症反应。例如在糖尿病小鼠中使用米诺环素可降低视网膜内细胞因子水平[35]，使视网膜厚度变薄，血管渗漏减少，视力改善等[36]。在糖尿病鼠中米诺环素可抑制糖尿病介导的poly(ADP-核糖)聚合酶1[poly(ADP-ribose) polymerase 1，PARP-1]的增加，在糖尿病患者的视网膜中PARP-1通过促进细胞凋亡来应对大量的DNA的损伤[37]，因此米诺环素也具有保护细胞的作用。来源于角鲨鱼的新型抗生素角鲨胺可阻碍VEGF通路下游的部分反应，抑制新生血管形成等[31]。

1.10 其他 (1)蛋白激酶Cβ：研究发现DME的病理机制与蛋白激酶Cβ相关，Davis等[38]试验中使用蛋白激酶Cβ抑制剂Ruboxistaurin减少过度活跃的蛋白激酶Cβ，可延缓DME的进展，并降低了DME患者视力丧失的概率。(2)姜黄色素：植物获取混合物姜黄色素，在大鼠模型中可通过抑制视网膜VEGF的上调从而阻止DR及DME进展，在视网膜中发挥抗氧化、抗炎等作用并阻止基底膜增厚[39]。

2 特异性感光细胞的替换

视力损伤与外层神经视网膜的感光细胞、色素上皮层细胞等凋亡相关[40]。因此可通过细胞移植对感光细胞进行替换，以恢复DR及DME患者的视网膜功能，从而改善其视力。移植术后有丝分裂后的光感受器前体细胞有最强的存活能力，可分化为成熟的光感受器细胞[41]。因细胞分化的差异及宿主死亡后细胞出现降解等，所以在捐献的人眼球中很难获取感光前体细胞，研究人员可通过多能干细胞技术获得光感受器前体细胞[40]。在一定控制条件下，Tucker等[41]从多能干细胞中获取功能性光感受器前体细胞，并移植至视网膜，发现动物模型的视网膜的功能和结构均得到恢复。

当前视网膜移植的细胞主要来源于胚胎干细胞(embryonic stem cell，ESC)及诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cell，iPSC)[40]。ESC需获取胚胎组织供给ESC生长，并且不匹配的移植会出现免疫排斥等问题[42]，部分使用ESC获取的光感受器前体细胞移植后的患者需较长时间的免疫抑制治疗[43]，但ESC可产生数目充足的细胞供给治疗。相比之下，iPSC的移植中允许患者使用基因正常、免疫匹配的视网膜细胞进行基因编辑[44]，获取相对容易。但自体的ipsc必须根据患者的情况进行生产，因此耗费较高且要求熟练的技术人员操作[40]。Takahashi等[45]研究发现间充质干细胞可以时间依赖性的方式分泌Ang-1，在DR中，尤其在培养基中含有血管生成因子促进内皮化时，Ang-1的分泌减少，但详细机制仍需进一步研究。

3 展望

DME患者的不断增加及该病对视力的严重损害，使进一步完善治疗方案、提高治疗效果显得尤为重要。目前以炎症细胞因子、炎症介质、感光细胞的移植替换等为靶点的新型治疗方式仍处于研究试验中，其为获得更理想的治疗效果提供了新的思路。