生長因子在糖尿病足潰瘍愈合中的應用進展

糖尿病足潰瘍是糖尿病最嚴重的并發癥之一，它是指糖尿病因合并神經及末梢血管病變導致的下肢感染、潰瘍形成或 (和)深層組織破壞[1]。據統計，糖尿病患者一生中并發足部潰瘍的幾率約為15%，其中14%～24%的患者需接受截肢手術治療，嚴重影響了其生活質量[2-3]。研究發現，糖尿病足潰瘍創面生長因子(GF) 及其受體絕對或相對減少是足部潰瘍難以愈合的重要因素，而局部應用有活性的GF可以顯著促進潰瘍愈合的效率[4]。截至目前，已有許多研究證實了GF加速糖尿病足潰瘍愈合的有效性。本文就生理性及糖尿病足潰瘍所致的傷口愈合機制、主要GF 在糖尿病足潰瘍愈合中的作用、應用及相關治療進展作一綜述。

1傷口愈合的正常過程及糖尿病所致的傷口愈合受損機制

1.1傷口愈合的正常過程及GF在這一過程中的作用:傷口愈合的過程分為相互重疊的四個時相:凝血期、炎癥期、細胞增生期和修復塑形期。凝血期內、外源性凝血途徑被激活，血小板聚集在潰瘍部位，纖維蛋白凝塊形成并充當臨時基質蛋白，而血小板脫顆粒釋放的GF刺激中性粒細胞、單核細胞、成纖維細胞進入創面啟動炎癥期。在炎癥期早期階段，激活的中性粒細胞釋放基質金屬蛋白酶等物質清除傷口的細菌和異物，并促進基質成分的降解;而炎癥期后期中性粒細胞大量減少，并在各類GF的作用下轉化為巨噬細胞。增生期巨噬細胞釋放的大量GF，并刺激成纖維細胞和毛細血管增生，新生肉芽組織和基質成分填補軟組織缺損，角蛋白細胞促進上皮重建，隨后進入修復塑形期。此過程中，GF作用于靶細胞膜受體，促進細胞遷移、分化及增殖，加速傷口愈合。

1.2 糖尿病所致的傷口愈合受損機制:急性傷口可以穩定的經過上述四個階段愈合，而糖尿病患者血糖持續在較高水平，非酶促糖基化反應加速晚期糖基化終產物蓄積，持續損害內皮細胞及成纖維細胞的功能，使GF及膠原生成減少、細胞遷移減弱、血管增生不良、基質成分的降解超過合成，細胞、細胞外基質及GF之間的相互作用失去了平衡;加之炎性細胞趨化功能的減弱又加劇了創面罹患感染的風險，這些因素使傷口愈合過程停滯在持續的炎癥應答相對較弱的階段，肉芽組織生成障礙，最終導致傷口延遲愈合或不愈合[5]。GF及其受體絕對或相對減少是造成糖尿病足潰瘍發病機制及難愈合的一個重要環節，局部給予外源性GF能促進內源性生長因子釋放，并能上調其受體表達，進而啟動細胞修復過程，促進糖尿病足潰瘍愈合[4]。截至目前，已有許多研究證實了多種GF加速糖尿病足潰瘍愈合的有效性。

2促進糖尿病足潰瘍愈合相關的GF

2.1血小板源性生長因子(PDGF):PDGF最早由血小板脫顆粒釋放，但在傷口愈合早期，PDGF分泌是由血小板、巨噬細胞、血管內皮細胞、成纖維細胞和角蛋白細胞共同參與完成的。PDGF可趨化成纖維細胞、平滑肌細胞、中性粒細胞以及單核細胞遷移進入創面，其促進傷口愈合的主要效應是加速成纖維細胞的增殖及分泌細胞外基質和膠原，刺激成纖維細胞轉化為肌成纖維細胞。在大量實驗研究證實了PDGF能有效促進慢性傷口愈合之后，先后有四項隨機對照試驗 (RCT) 及一項Meta分析的結果充分肯定了rhPDGF-BB (Becaplermin) 對糖尿病足潰瘍的療效。目前，作為促進糖尿病足潰瘍愈合的新型藥物，FDA已批準Becaplermin用于神經性糖尿病足潰瘍[6]。該藥為利用基因重組技術制備的凝膠制劑，適用于面積小于或等于5cm2的全層糖尿病足潰瘍創口。然而近期有報道稱，使用3支以上的becaplermin可能會增加糖尿病足潰瘍患者罹患腫瘤的風險，并強烈建議惡性腫瘤患者慎用[7]。因此需要強調的是，患者在使用becaplermin治療糖尿病足潰瘍之前，應充分權衡該藥的預期療效和潛在危害之間的利弊。當前，關于GF是如何通過特異性載體跨膜調節細胞內的一些關鍵蛋白，進而改變維持細胞微環境的刺激和抑制因素之間的平衡，以及如何增加腫瘤血管增生、加速腫瘤生長等因素與腫瘤發生的直接關系還有待進一步研究。

2.2堿性成纖維細胞生長因子(bFGF):bFGF由成纖維細胞、內皮細胞、平滑肌細胞、軟骨細胞和柱狀細胞分泌，其主要作用為促進成纖維細胞遷移及生成膠原、促進毛細血管胚芽形成而縮短愈合周期，并在肉芽組織形成的起始過程及之后的組織重塑中發揮重要作用。2009年一項RCT評價了局部應用bFGF對150例潰瘍面積小于或等于900 mm2的非缺血性糖尿病足潰瘍患者的療效[8]。該研究以安慰劑作對照，實驗組分為高劑量組(0.01%的bFGF)和低劑量組(0.001%的bFGF)，結果顯示，在“潰瘍面積縮小大于75%的人數”這一指標上，高劑量組、低劑量組及對照組分別為82.2%(37/45)、72.3%(34/47)、57.5%(27/47)。其中，高劑量組與對照組比較差異最顯著(P=0.025)。另有一項局部應用bFGF促進傷口愈合的研究發現，隨著bFGF劑量增加，糖尿病足潰瘍傷口感染率也相應增加，且均高于對照組[9]。此外，也有一些使用GF促進潰瘍愈合的研究中報道創面感染發生率與對照組相當。然而，就GF劑量增加是否與感染風險增加相關，目前尚未定論，這需要大樣本的前瞻性研究的結果加以證實。

2.3轉化生長因子-β(TGF-β):TGF-β由活化的巨噬細胞、成纖維細胞、角化細胞、淋巴細胞及血小板分泌，除具有與PDGF相同的趨化作用外，TGF-β還可通過增加基質金屬蛋白酶抑制劑含量而減輕對自身酶解作用。此外，Riede等[10]研究發現，TGF有增加內皮細胞遷移和促進內皮細胞導管形成的作用，并可靶向上調VEGF含量而刺激血管內皮細胞增生。Mi等[11]通過研究DFU中TNF及TGF-β1單一或聯合的致病機理，發現TGF-β1的低表達是導致DFU的重要因素，并指出若能克服TGF-β1半衰期短的缺點，就可以大大增強其對DFU的療效。因此，研究、開發GF緩釋給藥介質，以及增強TGF靶向治療作用等是GF治療糖尿病足潰瘍未來主要的研究方向。

2.4表皮生長因子 (EGF):EGF由血小板、巨噬細胞、單核細胞分泌，其與表皮細胞、成纖維細胞膜的EGF受體結合，不僅參與細胞增殖、遷移和分化功能的調節，而且是有效的促細胞分裂原。EGF的主要作用是通過增加角化細胞的增生和遷移，進而促進表皮細胞再生。2009年的一項多中心、雙盲、安慰劑作對照的RCT評價了對瓦格納分級為3～4級DFU病患局部注射兩種劑量的rhEGF (75ug或25ug) 的療效[12]。該研究結果顯示，高、低劑量組2周內創口新生肉芽組織面積超過創面50%的人數均較對照組有統計學差異(75ug組:OR=7.5，95% CI:2.9-18.9;25ug組:OR=3.7，95% CI:1.6-8.7);并且兩種劑量的rhEGF的中位完全應答時間明顯縮短于安慰劑組 (75ug組:P=0.006;25 ug組:P=0.031)。一項評價rhEGF療效的試點研究對納入的28例糖尿病足潰瘍患者創面實施了0.005%的rhEGF局部噴灑，觀察到所有患者均有陽性的肉芽組織應答;而且，隨訪8周后，其中的13例創面完全痊愈;第2、4、6、8周的傷口愈合率分別為43.4%、59.5%、68.7%和84.8%[13]。該試驗中除一位女性患者的創面肉芽組織略有過度增生外，未發現其他不可控制的不良反應。為提高rhEGF在DFU創面的生物利用度，Dong等[14]制備了以PLGA為載體的rhEGF納米微球，以單純rhEGF給藥作對照，rhEGF納米微球組在成纖維細胞生長速率和傷口愈合速率上均高于對照組。這項研究展示了GF聯合納米技術應用于糖尿病足潰瘍的新型治療策略。

2.5血管內皮細胞生長因子 (VEGF):糖尿病創面局部血管增生不良被認為是潰瘍遷延不愈的一個重要原因，而VEGF是促進血管內皮細胞生長最有效的有絲分裂原。VEGF由中性粒細胞和血小板分泌，正常皮膚組織中有少量VEGF表達，在皮膚創傷愈合過程中則由低氧環境介導而大量釋放。VEGF通過增加血管通透性，使血漿纖維蛋白凝結，形成血管生成的臨時基質，從而促進局部血管增生[15]。研究發現，VEGF165在腺病毒載體介導下持續釋放，具有刺激角蛋白細胞和成纖維細胞向創面遷移、促進膠原沉積及上皮形成的作用，從而顯著縮短了傷口閉合的時間[16]。一項采用VEGF165治療神經性糖尿病足潰瘍的臨床I期試驗中，患者創面給予72mg/cm2 的VEGF165，與相同劑量的安慰劑作比較，實驗組潰瘍完全愈合率、潰瘍愈合時間均具有統計學差異 (分別為P=0.39和P=0.13)，并且VEGF165顯示出良好的耐受性[17]。

3應用GF治療糖尿病足潰瘍尚需關注的問題

創傷愈合過程中細胞因子之間的網絡調控關系及信號轉導通路變化是非常復雜的，兩種或多種GF共同作用于創面的機制及療效也仍在研究中。富含自體血小板的血漿中含有多種GF，各種GF之間可協同作用，且無不良反應。已有一些研究證實了其促進創傷愈合的有效性。并且，最近一項使用庫存血小板濃縮液治療糖尿病足潰瘍的臨床試驗結果也證實了其良好的療效[18]。當前，GF給藥的方式主要是局部噴涂及病灶內注射，而利用緩釋劑達到延長GF作用時間的新方法也在不斷的嘗試中。已經開展的臨床試驗大多限于對單個GF的研究，且存在樣本量小以及各研究中采用的治療方案也不盡相同，其得出的結論呈現出不一致性。但是，局部應用GF治療糖尿病足潰瘍可加速創面愈合，提高損傷治愈率的療效應當是肯定的。今后需進一步探究各種GF對促進創傷愈合尤其是促進糖尿病足潰瘍創面愈合的復雜機制。必須指出的是，在糖尿病足潰瘍的臨床治療中，我們提倡GF的應用，應當是在完善全身治療及傳統清創術的基礎上，此外，也需要酌情采用一些其他的輔助治療。相信隨著基因技術的發展，能為GF治療糖尿病足潰瘍的臨床廣泛應用帶來革命性的突破。

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[收稿日期]2010-05-10 [修回日期]2010-06-25

編輯/李陽利