青光眼滤过性手术抗瘢痕化治疗的研究进展△

王玲 樊芳 贾志旸

青光眼是一组以特征性视神经萎缩和视野缺损为共同特征的疾病，是世界上首位不可逆性致盲眼病，通常伴有高眼压(intraocular pressure，IOP)。预计到2040年，全球青光眼患者将增加至1.118亿[1]，严重威胁人类眼健康。降低IOP是目前唯一有效延缓青光眼进展的方法，青光眼滤过性手术(glaucoma filtration surgery，GFS)仍然是目前药物不能控制的青光眼的首选术式[2-3]，然而术后伤口的快速愈合及瘢痕化往往导致手术失败，因此术后抗瘢痕化显得尤为重要。本文就GFS中最新的抗瘢痕化研究进行综述。

1 抗代谢药物和抗炎药物

1.1 经典抗代谢药物

1.1.1 丝裂霉素C丝裂霉素C(mitomycin C，MMC)具有显著的抗纤维化作用，在GFS中使用历史已有30余年。MMC的使用极大地提高了GFS的成功率，但因存在严重的并发症如伤口渗漏、低IOP和角膜毒性等，使其临床发展受限。最新研究证实通过Tenon注射0.2 g·L-1或0.4 g·L-1的MMC 0.1～0.4 mL效果最佳，不良反应最少[4]。

1.1.2 5-氟尿嘧啶5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil，5-FU)通过抑制胸苷核苷酸合成来抑制DNA合成，可以有效抑制成纤维细胞的生长，并对人Tenon囊成纤维细胞(human tenon fibroblast,HTF)有长期作用[5]。在动物GFS模型结膜下注射含有5-FU的聚原酸酯[6]或植入载有5-FU的聚乳酸盘(5-FU-PLA-DS)[7]，结果均显示降低了IOP，延长了滤过泡存活时间，同时降低了5-FU毒性。临床研究证实，患者术中应用氟尿嘧啶可以提高手术有效率，降低术后眼压，抑制滤过泡瘢痕化，减少不良反应[8-9]。因此对GFS抗瘢痕治疗有一定价值，但严重的毒副作用限制了其临床发展。

1.2 新型抗代谢药物

1.2.1 吡非尼酮吡非尼酮(pirfenidone,PFD)是一种新型抗炎、抗纤维化药物，2014年获美国食品和药品管理局(Food and Drug Administration,FDA)批准用于治疗特发性肺纤维化[10]，其抗纤维化作用及安全性已在肾、肺和肝中确立[11-13]，已被证明可抑制HTF的增殖和基质合成[14]。Liu等[15]进一步研究显示其可通过下调VEGF-A/VEGFR-2、VEGF-A/NRP-1及其下游信号转导途径蛋白的表达，来发挥抗血管生成作用。Zhong等[16]在兔GFS模型中术后使用5 g·L-1吡非尼酮滴眼液，结果显示其可改善滤过泡生存率，且与MMC具有相似的抗纤维化作用，其局部给药较MMC可能更安全、更灵活、耐受性更好。Westermeyer等[17]在犬模型中长期局部应用PFD，可抑制瘢痕的形成，并且长期使用是安全的且耐受良好。PFD是近年抗纤维化领域的研究热点，为寻找安全高效的抗瘢痕化制剂提供了新的方向。

1.2.2 洛伐他汀洛伐他汀(lovastatin)是一种降脂药，可通过干扰Rho信号通路阻断TGF-β的作用。Park等[18]在兔GFS模型中研究发现术后结膜下注射0.1 mL洛伐他汀与注射0.1 mL平衡盐溶液(balanced saline solution，BSS)的对照组相比显著改善了滤过泡存活率；与MMC组相比未观察到显著差异；并且lovastatin组和MMC组的IOP显著低于对照组。在体外实验中也显示出抗纤维化作用[19]。因此，洛伐他汀具有作为伤口调节剂的巨大潜力，使其可能成为新型的抗瘢痕制剂。

1.2.3 雷帕霉素靶蛋白哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammaliantarget of rapamycin，mTOR )是一种丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，可调节细胞生长、增殖等。雷帕霉素和依维莫司均属于有效的mTOR抑制剂。Kang 等[20]发现雷帕霉素可抑制兔GFS术后滤过道中成纤维细胞的过度增生，诱导细胞凋亡，减少术后瘢痕形成。 Cinik等[21]研究发现，在兔GFS模型中，依维莫司可抑制成纤维细胞的增殖,延迟伤口愈合，从而增加滤过泡存活率，并且较MMC更有效。

1.2.4 罗格列酮罗格列酮(rosiglitazone，RSG)是一种过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor γ，PPARγ)选择性受体激动剂。研究发现在兔GFS模型中，术中使用RSG可改善小梁切除术后反弹性IOP升高，延长滤过泡的存活率，减弱兔结膜下纤维化[22]。RSG作为一种新型抗纤维化药物，具有提高GFS成功率的潜力。

1.2.5 安吖啶安吖啶(amsacrine，AMSA) 是脱氧核糖核酸拓扑异构酶2抑制剂，能抑制DNA合成，临床中被用于抗肿瘤治疗。Yamamoto等[23]研究证实,在兔GFS中AMSA组较基质金属蛋白酶组能维持更长时间的低IOP，较MMC组眼压明显降低；且10 g·L-1AMSA比MMC和100 g·L-1AMSA更温和。因此表明100 g·L-1AMSA可能有助于改善滤过泡的长期存活，10 g·L-1AMSA可能是GFS术后早期降低IOP的安全选择。

1.3 抗炎药物曲安奈德(triamcinolone acetonide ，TA)是一种皮质类固醇，已用于治疗眼科中的新生血管性、增殖性和水肿性疾病，具有强大的抗炎、抗纤维化作用。Rangel等[24]在兔CFS模型中研究发现，联合应用TA和MMC具有协同作用，与单一给药相比，具有更弥散、更广泛的滤过泡，更少的炎性浸润、血管增殖。一项回顾性研究，5 a随访中发现在GFS中TA可能与MMC有同样的抗纤维化作用[25]。随后研究发现在非感染性葡萄膜炎继发性青光眼患者中，术前使用TA可能是控制眼内炎症和维持GFS后滤过泡功能的有效且安全的选择[26]。因此，TA作为GFS的辅助治疗手段有很大的发展前景。

2 生物力学调控

2.1 Rho相关激酶抑制剂Rho是一种小GTP酶的Ras同源物，可调节肌动蛋白细胞骨架的形成。Rho相关激酶(ROCK)抑制剂在肺、肾脏、心脏等其他器官的各种细胞中均表现出抗纤维化作用。利帕苏地尔(Ripasudil，K-115)是一种新型的选择性ROCK抑制剂，通过直接作用于小梁网降低IOP，首先在动物模型中表现出显著的降IOP作用[27-28]，在临床试验中也得到证明[29]。4 g·L-1K-115眼用溶液已于2014年在日本被批准用于治疗青光眼和高眼压症[30]。研究证实K-115在体外减弱了人结膜成纤维细胞的活化[31]，在动物GFS模型中也显示出抗瘢痕作用，同时还具有轴突和神经保护作用[32-33]，因此具有GFS术后抗瘢痕形成的巨大潜力。

2.2 基质金属蛋白酶抑制剂基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)是锌依赖性内切蛋白酶，可降解细胞外基质中的蛋白质。伊洛马司他(Ilomastat)是一种合成的广谱MMPs抑制剂(inhibitors of matrix metalloproteinases，MMPi)，Suh等[34]在兔GFS模型术中单次结膜下注射伊洛马司他，与MMC组相比，对兔角膜、结膜和睫状体的毒性作用更小。Wong 等[35]在兔GFS模型术后结膜下多次注射，结果显示其可抑制结膜瘢痕形成，延长滤过泡的存活率，效果与MMC组类似，但未显示明显的毒性。Martorana等[36]在兔GFS模型术中结膜下注射贝伐单抗和Saratin以及术后注射伊洛马司他顺序联合治疗可延长滤过泡的存活，并且与MMC阳性对照相比，结膜变薄较少，与BSS阴性对照相比，导致滤过泡失败的瘢痕形成过程减少。Mohamed-Ahmed等[37]进一步将研制的新型涂有透水性和生物相容性磷酰胆碱聚合物(PC1059)的伊洛马司他植入物用于兔GFS模型，结果可使伊洛马司他延长释放，进而更好地抑制瘢痕形成。

2.3 整合素抑制剂CLT-28643是一种特异性小分子a5b1-整合素抑制剂，已知a5b1整合素在纤维化、血管生成和炎症中起关键作用。Bergen等[38]在小鼠GFS模型中对比单次、重复结膜下注射1 μg CLT-28643/2 μg CLT-28643与施用0.2 g·L-1MMC的效果，结果显示CLT-28643呈剂量依赖性，重复注射2 μg CLT-28643较其他处理显示出更优异的抗瘢痕作用，且无角膜毒性。Schultheiss等[39]首次将CLT-28643用于兔GFS模型中，对比研究发现使用CLT-28643可显著延长GFS后的滤过泡存活，无毒且耐受性良好，但单次应用CLT-28643的效果似乎不如0.4 g·L-1MMC。目前该药尚无临床GFS使用的研究报道，但仍具有一定的研究价值。

3 抗细胞因子药物

3.1 抗血管内皮生长因子血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor ,VEGF)是一种促进血管内皮生长和通透性的信号蛋白[40]，VEGF信号转导参与血管生成和纤维化，这是瘢痕形成的两个关键过程[41]。有研究表明VEGF可通过影响TGF-β1/Smad/Snail通路，调控肌成纤维细胞转化[42]，并且在青光眼患者房水中上调。

3.1.1 贝伐单抗贝伐单抗(bevacizumab，BVZ)是一种合成的非选择性VEGF单克隆抗体，可在体外抑制VEGF介导的成纤维细胞增殖，2004年FDA批准其用于治疗转移性结直肠癌[43]。最近研究发现，在GFS的动物模型中，BVZ可减少VEGF向受损血管的迁移，减少血管生成和胶原沉积，从而抑制伤口瘢痕化，并且较5-FU更有效且对IOP没有影响[44-45]。进一步研究发现，BVZ除了皮质类固醇的单核细胞抑制作用外，还具有抗纤维化、抗血管生成和抗炎作用[46-47]。在动物实验和体外研究中均证实，与单一使用5-Fu和MMC相比，BVZ联合5-Fu具有更好的抗瘢痕作用; 而联合MMC没有显著差异[48-49]。在一项前瞻性随机对照研究中，对59例诊断为青光眼且IOP不受控制，接受最大耐受药物治疗且需要行小梁切除术的患者进行了MMC的GFS，然后随机分为BVZ组和BSS组。随访1 a的结果显示，IOP、滤过泡形态、对青光眼药物的需求和5-FU针刺需求方面2组差异均无统计学意义。但是，BVZ组的成功率更高，术后青光眼药物的使用较少，并且在更多患者中出现最佳的起泡，但需要更多的5-FU针刺[50]。BVZ对GFS的瘢痕化有一定的抑制作用，成功率高于MMC，具有很大的发展潜力。

3.1.2 帕唑帕尼帕唑帕尼(pazopanib，PA)是一种小分子多酪氨酸激酶抑制剂。其提供VEGF、血小板衍生生长因子(platelet derived growth factor，PDGF)和成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor，FGF)受体抑制。有实验性动物研究表明，PA的局部和玻璃体内应用可逆转视网膜和脉络膜新生血管形成[51-52]。Kobat等[46]在兔GFS模型中局部予以5 g·L-1的PA，每天4次，持续28 d，结果发现除了有类似于BVZ的抗纤维化和抗血管生成作用外，还能产生显著的PDGF-β抑制作用，因此认为PA可能优于BVZ。Zuo等[48]研究了兔GFS模型术后结膜下单一使用BVZ、5-Fu、MMC以及联合使用的抗瘢痕效果，结果显示与单一药物相比，联合BVZ和5-Fu具有更好的抗瘢痕作用和较低的细胞毒性;联合BVZ和MMC的抗瘢痕效应与MMC比较无显著差异。然而其最适剂量及安全性还有待进一步研究。

3.2 抗肿瘤坏死因子-α肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factors-α，TNF-α)是一种多功能的促炎细胞因子，可以介导炎症和免疫调节等，已有研究证实其具有抗纤维化作用[53-54]。英夫利昔单抗(Infliximab)是一种特异性针对人TNF-α的嵌合IgG1单克隆抗体，目前已被批准用于治疗各种自身免疫疾病。Turgut等[55]在兔GFS模型术后局部施用10 g·L-1英夫利昔单抗，结果显示可显著抑制成纤维细胞增殖和迁移。Nikita等[56]在兔GFS模型中使用英夫利昔单抗，研究发现与对照组和MMC组相比，其滤过泡存活率更低，并且显示更多的瘢痕形成，该研究中使用的英夫利昔单抗未显示出抗瘢痕作用，因此其给药方式及给药浓度还有待进一步研究。

3.3 抗单核细胞趋化蛋白单核细胞趋化蛋白(monocyte chemoattractant protein，MCP),特别是MCP-1是主要由巨噬细胞产生的细胞因子，可介导白细胞募集到炎症部位，Chong等[57]在小鼠GFS模型中对比研究了MCP-1受体抑制剂(MCP-Ri)与MMC的作用，结果显示二者均能一定程度上抑制滤过泡的瘢痕化，且前者比后者具有更少的不良反应。

4 基因治疗

4.1 基因沉默：靶向siRNA纳米复合物小干扰RNA(small interfering,siRNAs)可通过特异性降解mRNA靶蛋白调控基因表达，从而导致基因沉默[58]。血清反应因子(serum response factor，SRF)是细胞骨架基因表达的主要调节因子[59]，心肌素相关转录因子(myocardin-related transcription factor，MRTF)家族是信号重组SRF共激活因子的主要家族之一[60]，MRTF / SRF通路在肌成纤维细胞活化中起着关键作用，并与眼、血管、皮肤和肺纤维化有关。Fernando等[61]研究了在兔GFS模型结膜下注射装载了MRTF-B siRNA的靶向脂质-肽-siRNA(lipid-peptide-siRNA，LPR)纳米颗粒,实现了MRTF-B基因沉默。结果显示囊泡存活率增加，结膜瘢痕显著减少，并且使用安全，未引起任何不良反应。为实现长效和持续的基因沉默，注射的最佳浓度和时间还有待进一步研究。

4.2 表观遗传修饰组蛋白去乙酰化酶抑制剂(histone deacetylase inhibitor，HDACi)已被广泛研究并显示在多个器官中具有抗纤维化作用，如肾脏、肺脏、心脏、肝脏、皮肤和角膜[62-68]。HDACi可诱导组蛋白、非组蛋白的乙酰化，进而改变基因表达[69]。

4.2.1 辛二酰苯胺异羟肟酸辛二酰苯胺异羟肟酸(suberoylanilide hydroxa-mic acid，SAHA)是一种已获FDA批准使用的HDACi，Sharma等[70]在兔GFS模型中分别于术前30 min结膜下注射平衡盐溶液、SAHA(50 μmol·L-1)和0.2 g·L-1MMC，结果显示与其他组相比，SAHA组滤过泡长度更高，面积更大，IOP更低，且血管分布减少，未发现明显毒副作用，从而得出结论SAHA显著减少了兔GFS模型的术后瘢痕形成。但是Rodgers等[71]研究表明，SAHA尽管耐受性良好，但术中单次注射并不能显著延长兔模型的滤过泡存活时间，未来需要研究不同的给药方案和剂量以证实其功效。

4.2.2 丙戊酸丙戊酸(valproic acid，VPA)是一种临床上用于治疗神经疾病的HDACi。Seet等[72]证明了VPA可抑制结膜成纤维细胞和小鼠GFS模型中胶原蛋白的生成，机制是通过降低Smad2、Smad3和Smad4，但增加Smad6表达，来抑制Ⅰ型胶原蛋白表达。Seet等[73]进一步研究在小鼠GFS术后结膜下注射VPA，发现VPA可选择性地调节促炎症细胞和分子靶标，从而减轻炎症，说明VPA具有抗纤维化和抗炎作用，为进一步临床研究提供了方向。

5 特殊材料:药物输送系统

药物输送系统(drug delivery system,DDS)可以长时间输送药物，从而保持有效的治疗浓度，减少不良反应，提高手术成功率。

5.1 银纳米粒子银纳米粒子(AgNPs)具有抗炎作用[74]，并能抑制成纤维细胞增殖和细胞因子产生，从而达到抗瘢痕作用[75]。Butler等[76]在兔GSF模型术中施用AgNPs或MMC，均可使IOP降低，并且前者降低得更加显著且持久。与MMC比较，AgNPs显著减少了纤维化和胶原沉积，提高了滤过泡的存活率，且2组并发症均较低。

5.2 光敏叠氮羟乙基壳聚糖水凝胶羟乙基壳聚糖(hydroxyethyl chitosan,HECTS)因其良好的水溶性及生物相容性，已被广泛用作生物医用材料；光敏叠氮羟乙基壳聚糖(photo-sensitive azidehydroxyethyl chitosan,AZ -HECTS)水凝胶具有良好的生物相容性和生物降解性，具有良好的药物载体功能[77]；抗凝药物肝素已被证明具有抑制成纤维细胞增殖的能力。Qiao等[78]将加载肝素的AZ-HECTS水凝胶药物递送系统植入兔GFS模型巩膜下，结果显示可以有效延长滤过泡的存活时间和降低IOP，并且未观察到明显的炎症反应和不良反应。

5.3 Ologen植入物Ologen植入物由可生物降解的胶原蛋白和糖胺聚糖组成。Fili 等[79]对806例晚期青光眼的患者进行了GFS术联合0.2 g·L-1MMC和Ologen植入物治疗,研究发现92.6% 的患者IOP长期低至16 mmHg(1 kPa=7.5 mmHg)以下，且术后并发症的发生率非常低。研究证实，GFS术中引入Ologen植入物可提高手术的有效性，并减少术后并发症的发生。

6 中药

6.1 加味桑白皮汤加味桑白皮汤配方包含桑白皮、麦冬、法半夏、苏子、杏仁、贝母、山栀、黄芩、白蒺藜、菊花、麻黄、黄连、甘草、生姜等，具有强效清热润肺的功效。临床研究发现，在GFS前后辅以加味桑白皮汤较MMC对照组手术成功率更高，IOP更低，有助于进一步预防术后滤过泡瘢痕的形成[80]。Yu等[81]将患者随机分为2组，分别于GFS前后2周服用安慰剂或加味桑白皮胶囊，进一步在临床中证实加味桑白皮胶囊可抑制术后瘢痕形成，提高手术成功率，并对改善视力、保障手术质量有重要价值,值得临床推广应用。

6.2 青光安颗粒青光安颗粒主要由黄芪、车前子、茯苓、生地黄、赤芍、白术、红花、地龙等中药提取制成，具有补气活血利水等功效。动物实验已证实其具有抑制瘢痕形成、保护视网膜功能的作用[82]。体外研究证实青光安颗粒可抑制TGF-β1诱导的HTF增殖[83]。临床进一步研究发现GFS术后予以青光安颗粒连续治疗2个月较对照组能显著提高患眼视力，降低IOP，有效抑制滤过泡瘢痕化[84]。

综上所述，青光眼的危害给患者及社会带来了极大的负担，近年来针对青光眼GFS术后伤口愈合机制进行了一系列的抗瘢痕化研究，包括各种在其他领域已显示出良好的抗瘢痕化作用的新型抗炎、抗纤维化药物，各种抗细胞因子药物，各种新型材料、中药制剂以及从生物力学调控、基因治疗等方面的研究。这些研究推动了青光眼治疗的发展，为新的高效、安全的青光眼治疗方法提供了方向。但是由于其带来的严重并发症，如伤口渗漏、低IOP、角膜毒性、细胞毒性等，大量研究仍处于基础实验阶段，进一步的临床应用仍需不断探索。