糖尿病视网膜病变治疗的新时代

陈麟，李燕

（昆明医科大学第一附属医院眼科，云南 昆明）

0 引言

糖尿病的发病率逐渐升高，已成为全球范围内最常见的慢性疾病。根据世界卫生组织估计，糖尿病患者总数将从2000年的1.71亿增加到2030年的3.66亿[1]。每年全球各个国家在糖尿病的疾病支出最少有378亿美元，预计到2030年，这一数字会增长到490亿美元[2]。糖尿病视网膜病变是糖尿病最常见和最严重的微血管病变之一，是全球中老年人群视力丧失的主要原因[3,4]。随着糖尿病患者数量的增加，包括严重非增殖性DR（nonproliferative DR，PRDR）、增殖性 DR（proliferative DR ,PDR）和糖尿病性黄斑水肿（diabetic macular edema ，DME）的数量，预计到2030年将升至1.91亿和5630万。

随着对糖尿病视网膜病变复杂发病机制的认识，逐渐确立VEGF在疾病发展过程中的关键作用[5]。对DME的治疗，由上世纪80年代针对渗漏的微动脉瘤和视网膜增厚区进行局部或格栅样光凝转变为将抗VEGF治疗作为一线治疗[6,7]。大量的多中心临床研究证实，无论是哪一种抗VEGF药物，其疗效性和安全性都较传统的治疗方式更具优势[8,9]。尽管被证实有效，但仍有部分患者其治疗效果不明确。在未来DR的治疗管理中，应寻找阻断VEGF的其他替代途径，增加其疗效性并减少注射的次数。

1 糖尿病视网膜病变的病理机制

DR的病理变化主要是视网膜毛细血管内皮损伤，包括基底膜增厚、选择性周细胞丢失、毛线血管闭塞和视网膜内屏障受损引起的渗漏，导致广泛的视网膜缺血，晚期导致视网膜水肿和新生血管的形成。DR的重要系统性风险因素包括糖尿病的持续时间、血糖的控制、糖尿病的类型和高血压[10-11]。高血糖是DR发展的关键组成部分，会引起视网膜上生化途径的改变，导致炎症和氧化应激[12,13]。与血管生成相关的细胞因子如血管生成素-2、促红细胞生成素、白细胞介素-6、肿瘤坏死因子和VEGF一样，其表达将会被上调。这些因素将使视网膜内屏障的破坏和视网膜血管通透性增加，最终导致DME和新生血管形成（PDR的标志）。

在DR目前已发现的细胞因子中，应激确定了VEGF其关键作用。VEGF家族共有5个成员：VEGF-A（通常称为VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D 和胎盘生长因子（PIGF）[14]。

VEGF-A是大小为45KDa的肝素结合性二聚体糖蛋白，由神经胶质细胞、神经节细胞、内皮细胞、星形胶质细胞和视网膜色素上皮细胞（retinal pigment epithelium，RPE）分泌。该因子在血管发育和神经元存活方面起重要作用[15]。VEGF-A有4种主要的亚型，能够结合并激活络氨酸激酶VEGF受体（VEGFR）1和VEGF受体2，它们都主要在血管内皮细胞表面表达.VEGFR2被认为是造成VEGF-A病理性促进有丝分裂和微血管渗透性作用的原因[16]。玻璃体腔内的VEGF-A的水平与DR和DME发展密切相关。

有证据表明，VEGF-B与VEGFR-1的结合参与了DR的发病机制。有实验通过转基因小鼠的VEGF-B过表达，导致了脉络膜和视网膜新生血管的形成增加[17]。然而，与非糖尿病对照组比较，PDR患者的玻璃体液中的VEGF-B水平并未增加[18]。

VEGF-C与VEGFR-2和VEGFR-3的结合，在成人血管生成和淋巴管生成中具有重要作用。VEGF-C在糖尿病视网膜病和体外的表达增加，已被证实能够增加VEGF-A结合VEFGR-2后的血管生成作用[19]。阻断视网膜中VEGF-A的表达可导致VEGF-C代偿性的表达上调，会反过来补偿减少的VEGFR-2的信号转导[20]。VEGF-C基因的单核苷酸多态性与白种人糖尿病患者的DR和DME存在相关性，进一步证实了VEGF-C可能影响DR的发生发展[21]。

VEGF家族的其他成员在血管发育中并不重要，但可能在DR中起作用。PIGF与VEGFR-1结合，产生VEGFR-2的转磷酸化，通过VEGFR-2增强VEGF-A介导的血管形成和视网膜内屏障的破坏[22]。相关体外和体内的研究均支持PIGF在DR中的作用[23]。外源性的PIGF添加到人的RPE培养物中，并将其注射到大鼠眼中已显示出损害视网膜外屏障的结果[24]。PIGF基因敲除的Akita小鼠糖尿病模型显示出可预防DR[25]。在晚期DR中，玻璃体内较高水平的PIGF被观察到与视网膜缺血水平相关[26]。

2 抗VEGF治疗

早期治疗糖尿病视网膜病变研究（The Early Treatment Diabetic Retinopathy Study,ETDRS）证实，局灶或格栅样黄斑激光光凝可以将临床上显著的DME视力丧失率降低一半[27]。虽然焦点激光的机制还不十分清楚，但有假设认为激光和RPE的相互作用改变了细胞因子如VEGF的反调节物如色素上皮衍生因子（pigment epithelium derived factor,PEDF）的表达。这些激光手术不是没有相关的风险和不良影响，包括周边视野的缺损，手术过程中的疼痛，如果中心凹处受损可引起严重的视力丧失和BRUCH膜的破裂[28]。所以目前临床治疗中，针对靠近黄斑中心凹的视网膜增厚，首选抗VEGF治疗。

几项随机、多中心的临床试验研究研究表明，抗VEGF治疗能够显著地增加DME患者的视力，并降低其发展为PDR的风险。目前，这些药物通过玻璃体内注射进眼内。美国眼科协会（American academy of ophthalmology）最新指南研究已经将抗VEGF治疗作为以黄斑中心凹受累和视力丧失为特征的DME的首选药物治疗[29]。然而，与激光治疗相比，玻璃体内抗VEGF分子具有较短的作用持续时间和较高的疾病复发率。这可能导致更频繁的治疗，由此增加与内眼手术过程（包括眼内炎、视网膜裂孔和玻璃体出血）和药物暴露相关的不良时间的风险，虽然在糖尿病患者身上抗VEGF治疗表现出有利的耐受性。DME和PDR的患者显示出增加的玻璃体纤维化风险和随之继发的视网膜脱离。雷珠单抗应避免使用在有卒中病史的患者，即使没有心血管和脑血管时间发生率增加的发现。

2.1 哌加他尼钠(Pegaptnib)

哌加他尼钠是聚乙二醇化的28个核苷酸的RNA适配体，与VEGF165高度特异性结合，而不会与其他VEGF异构体或有活性的VEGF-A裂解片段结合，从而达到抑制新生血管形成的作用。2004年它成为第一个获得美国食品药品监督管理局批准并用于玻璃腔内注射治疗湿性年龄相关性黄斑变性（age-related macular degeneration,AMD）的抗VEGF治疗，但由于其价格昂贵未得到广泛应用。

2.2 雷珠单抗（Ranibizumab）

雷珠单抗是人源化的抗VEGF抗体的抗原结合片段（Fab），其抑制VEGF-A的所有生物活性同型和活性蛋白水解片段。它与VEGF-A亚型（VEGF110，VEGF121及VEGF165）之间有较高的亲和力，从而抑制了VEGF-A与其受体VEGFR-1及VEGFR-2的结合。它来源于贝伐单抗（Bevacizumab），但它更小，且大量的随机试验已经证明了它对DME的疗效。雷珠单抗与安慰剂相比的疗效性已经通过2项平行的III期随机临床试验得到验证，RISE（n=377）和RIDE（n=382）[30-31]。这些试验遵循相同的方案，通过2个平行的III期多中心研究，比较没有注射0.3mg IVR或0.5mg IVR与假注射24个月。在第24个月，RISE组中0.3mg组中有44.8%和0.5mg组中有39.2%的雷珠单抗患者获得≥15个字母的视力提高，而假注射组为18.1%；在RIDE组，0.3mg组和0.5mg组有45.7%的患者获得大于等于15个字母的视力提高，相比之下假注射组为12.3%。在第三年，研究设计允许假手术组患者交叉接受雷珠单抗的每月注射。最近公布的36个月的结果证实雷珠单抗在DME中的长期有效性和安全性。

通过RESLOVE研究评估雷珠单抗最有效的浓度，这是一项为期12个月的随机、双盲、多中心II期临床研究，比较了两种浓度的雷珠单抗与非治疗对照组的安全性和有效性[32]。将151只临床有意义的黄斑水肿（clinically significant diabetci macular edema,CSME）的患眼随机分配到玻璃体内注射雷珠单抗组（0.3或0.5mg,每个n=51）或假手术组（n=49）。治疗方案包括连续三次每月注射，对于难治性病历进行重复治疗或补充激光治疗。在1年的随访中，在0.3mg或0.5mg组，平均的最佳矫正视力（bestcorrected visual acuity,BCVA）从基线分别提高了11.8个字母和8.8个字母，而假手术组BCVA下降1.4个字母。接受雷珠单抗治疗的患者只有4.9%需要补充激光治疗，而接受假性治疗的患者有34.7%。

2.3 贝伐单抗（Bevacizumab）

贝伐单抗是涵盖所有VEGF同型的人源化单克隆抗体。2004年，它首次被FDA批准用于结直肠癌的治疗。由于相对便宜，它的非标签的用于新生血管性眼病（如AMD，视网膜静脉阻塞等）的用途正在广泛传播。

DRCR.net研究是第一个评估贝伐单抗对DME作用的研究。研究人员随机分配109例DME患者，分为基线局部光凝组（n=19,A组），基线玻璃体内注射贝伐单抗1.25mg6周组（n=22.B组），基线玻璃体内注射贝伐单抗2.5mg6周组（n=24,C组），基线玻璃体内注射1.25mg雷珠单抗和6周假注射组（n=22,D组）和基线玻璃体内注射1.25mg雷珠单抗6周并在第三周光凝组（n=22，E组）[33]。在3,6,9,12,18,24周分别测量基于基线的中心凹视网膜厚度（central retinal thickness,CRT）和BCVA。单独接受贝伐单抗治疗组的BCVA在第3周的访视点显示出平均1行的提高，该访视一直持续到12周，并且这个结果比仅接受局部光凝组的更好。接受雷珠单抗治疗组（B-D组）和接受激光治疗组（A）中在第3周分别有43%和28%的患者出现了CRT的减少，而在第6周，有37%和50%分别出现CRT的减少。2.5mg和1.25mg贝伐单抗组之间以及贝伐单抗单一疗法和激光联合疗法之间没有明显差异。

Kook等人报道了反复玻璃体内注射1.25mg贝伐单抗治疗慢性DME的长期结果。这项研究纳入了126例慢性、弥漫性、有临床意义的DME,且部分对激光光凝（62%局部光凝，38%全视网膜光凝），玻璃体内注射曲安奈德（41%）或玻璃体切除术（11%）没有反应[34]。分别有67和59个病人完成了从6个月到12个月的计划访视。在6个月的访视中，考虑到全部患者的LogMAR BCVA从基线的0.82到0.74。完成了12个月随访的患者的平均BCVA类似地从0.82到0.72LogMAR。平均CRT在6个月从463um下降至374um，在12个月下降至257um,差异有统计学意义。这项研究表明，即使在慢性弥漫性缺血性DME病例对其他治疗无反应，反复玻璃体内注射贝伐单抗在长期的随访观察中也获得成功。

2.4 阿柏西普(A fl ibercept)

阿柏西普是115KDa大小的VEGF受体1和2的重组融合蛋白，与人IgG1的恒定区融合，充当可溶性诱骗受体或使用VEGF-A同型，与所有其他抗VEGF物质相比具有更高的亲和力。它在眼内注射具有更长的半衰期，并且能结合VEGF家族的其他成员，包括PDGF1和PDGF2。最近刚刚获得FDA批准用于AMD[35,36]。

关于最后这个适应症，阿柏西普已经在第二阶段的RCT DA VINCI研究中进行了测试，其中221名有DME的糖尿病患者纳入测试并入选五个不同的治疗组：每四周0.5mg阿柏西普；每四周2mg阿柏西普；2mg阿柏西普3次初始月剂量，随后每8周一次；2mg阿柏西普3次初始月剂量，然后根据需要行全视网膜激光光凝或黄斑局部光凝[37]。四个阿柏西普组获得了8.5到11.4个字母的提高，而激光组只有2.5个字母（P=0.0085），CRT的减少量从127.2到194.5um，相对的激光组只有67.9um。

3 展望

目前DR的病理生理机制尚不能完全清楚，但抗VEGF药物的临床经验表明，VEGF是一种强有力的疾病介质。抗VEGF药物治疗的引入彻底改变了DME的治疗。抗VEGF药物可能在未来的晚期DR和PDR的治疗中发挥重要作用。未来DR的抗VEGF疗法可以向药物缓释的方向发展，能够更加靶向的针对VEGF。