角膜新生血管藥物治療進展

?

角膜新生血管藥物治療進展

王淑榮劉鑫瑤劉鑫何宇茜李瑩張妍

(吉林大學第二醫院眼科，吉林長春130041)

〔關鍵詞〕抑制；角膜新生血管；藥物；治療

實驗表明角膜新生血管(CNV)的形成有利于其自然愈合和防御〔1〕；但同時也對角膜產生了諸多不利影響，例如CNV的存在增加了受體免疫系統與移植抗原溝通的機會，從而引起一系列免疫反應〔2〕。近年來，研發出許多新型藥物應用于CNV的治療，現將CNV的藥物治療進展作一綜述。

1發生機制

1.1細胞因子 研究表明，血管內皮生長因子(VEGF)是目前最強的促進血管形成的因子，可以促進血管內皮生長，對CNV形成至關重要〔3〕；實驗證明，堿性成纖維細胞生長因子(bFGF)在促進角膜上皮愈合過程中可以造成CNV形成〔4〕。

1.2缺氧誘導因子Ergorul等〔5〕發現缺氧誘導因子(HIF)為一組對組織細胞內氧濃度變化敏感的核蛋白。HIF-1α是在缺氧狀態下特異性發揮活性的核轉錄因子，對其下游基因的穩定表達起著有效地調控作用，如VEGF編碼基因〔6〕。王濟民等〔7〕發現，CNV的生長狀況與 HIF-1α的表達具有一致性，由此認為HIF-1α 可能是CNV發生的主要始動因素的一種。

1.3基質金屬蛋白酶(MMPs)MMPs的活性依賴于鋅離子，可以使細胞外基質和基底膜水解，其量異常變化與創傷愈合有關；研究發現〔8，9〕它和金屬蛋白酶組織抑制劑之間的動態平衡是保持細胞外基質完整性的前提條件,這對于角膜新生血管的形成至關重要。實驗證明〔10〕角膜基質細胞可以由VEGFc/ VEGFr3誘發的 MMP13表達來直接降解I型膠原蛋白并創建空間,促進CNV形成。

2血管生成因子抑制劑

2.1抗體單克隆抗體通過特異性中和血管生成因子使其失活，以此減少CNV的形成。其中，貝伐單抗研究較廣，貝伐單抗(Avastin)對人VEGF的所有亞型均具有親和力。研究表明〔11〕結膜下注射和局部滴用Avastin都能夠顯著減少CNV面積，并發現局部滴用Avastin更有效。研究證明，早期應用Avastin治療CNV可以顯著抑制巨噬細胞浸潤并且VEGFR1和 VEGFR2在角膜基質的表達不會明顯增多,而晚期治療組應用Avastin沒有此作用，可見早期應用Avastin治療CNV更有效〔12〕。

2.2甲氨蝶呤(MTX)MTX擁有較強的細胞毒作用,常用來治療各種結締組織病,如系統性紅斑狼瘡、類風濕關節炎。局部滴用和結膜下注射MTX均能減少CNV形成，其可能降低了VEGF和白細胞介素(IL)-6表達進而抑制CNV形成〔13〕，但是MTX應用劑量和給藥途徑等問題有待繼續探索。

2.3姜黃素(curcumin)curcumin〔14〕是從姜黃屬植物郁金、姜黃中提取的成分，具有抗腫瘤、抗感染、抗氧化、抗血管生成等多種生物學活性。Kim〔15〕在兔角膜縫線1 w后，分別給予生理鹽水和不同濃度的姜黃素給予治療，結果證明局部應用姜黃素可以抑制CNV的形成，實驗組VEGF表達明顯降低，且作用效果和curcumin的濃度呈正相關。

2.4血管能抑素(canstatin)canstatin是纖維蛋白溶酶原的水解產物，具有較強的血管生成抑制活性，可以抑制血管形成；有研究表明，連續14 d對堿燒傷大鼠行每日腹腔注射重組canstatin蛋白5 mg/kg或10 mg/kg，發現治療組VEGF和腫瘤壞死因子(TNF)α等表達均顯著減少，可明顯抑制CNV形成。

2.5因福利美(Infliximab)有實驗證明，炎癥是血管新生的重要因素，所以抑制炎癥反應可治療CNV；Infliximab是能夠減少CNV的TNF抑制劑。用Infliximab對縫線誘導的兔CNV進行點眼,在治療1 w后發現Infliximab使得TNF-α信使RNA與VEGF表達均下降，顯著降低CNV面積〔16，17〕。

2.6色素上皮衍生因子(PEDF)PEDF由視網膜色素上皮分泌，為天然糖蛋白，其可以抑制血管內皮細胞遷移和血管生成，被稱為最有效的血管生成抑制因子。Matsui等〔18〕發現，局部應用PEDF可以使CNV與對照組相比減少33%,且應用其殘存P5-3多肽具有同樣的效果,進而說明全長PEDF和P5-3多肽片段均能通過抑制VEGF的表達從而顯著抑制CNV的形成。Esipov等〔19〕證實PEDF可以抑制血管生長的初始階段。

2.7干擾RNA(siRNA)siRNA是一種小分子RNA，它可以干擾VEGF基因表達。實驗發現，結膜下和角膜基質內注射siRNA都可以起到抑制CNV形成的作用,且siRNA-VEGF能夠減少由缺氧導致的角膜細胞中VEGF mRNA的合成以及VEGF的分泌〔20,21〕。有研究表明，堿燒傷后的大鼠結膜下注射0.1 ml siRNA和脂質體混合物，CNV面積減小且生長緩慢，其可能是抑制了水通道蛋白-1從而減少CNV的形成〔22〕。

2.8辛二酰苯胺氧肟酸組蛋白去乙酰化酶抑制劑可以誘導細胞凋亡，為抗腫瘤藥物，辛二酰苯胺氧肟酸(SAHA)是一種強有力的組蛋白去乙酰化酶抑制劑。研究表明，SAHA可有效抑制堿燒傷誘導的鼠CNV的形成,其機制可能是通過抑制促血管生成因子VEGF、bFGF、TGFβ1、EGF的表達并促進抗血管生成因子(TSP)-1、TSP-2、ADAMTS-1的表達實現的〔23〕。

3活化信號傳遞抑制劑

3.1帕唑帕尼(Votrient)Votrient作為酪氨酸激酶抑制劑，能夠抑制對腫瘤供血的新生血管從而起到抗腫瘤的作用。臨床實驗證明，局部滴用Votrient治療CNV，結果發現0.5%Votrient可以安全有效地治療CNV，對視力無明顯影響〔24〕。

3.2多西他賽(docetaxel)docetaxel可以抑制腫瘤細胞的有絲分裂，起到抗腫瘤作用。黃金榮〔25〕發現，在一定范圍內docetaxel對堿燒傷誘導的CNV抑制強度與其濃度呈正相關，其機制可能是通過減少VEGF的表達，阻斷其信號傳遞通路，最終抑制了內皮祖細胞的生長、黏附、遷移及分化。

3.3SERPINA3KSERPINA3K為絲氨酸蛋白酶抑制劑家族中的一員，在眼底能夠降低炎癥反應、氧化應激及新生血管的形成。Zhou等〔26〕實驗發現，在鼠CNV模型中,局部注射SERPINA3K 每天3次，注射1 w后，SERPINA3K可以明顯降低角膜炎癥反應及CNV的形成,其可能抑制了Wnt信號轉導通路和VEGF的表達來實現的。

4抑制細胞外基質與內皮細胞相互作用的抑制劑

4.1MMP抑制劑(TIMP)TIMP可以抑制MMPs的作用，防止細胞外基質水解，從而抑制CNV形成。Ebrahem等〔9〕研究證明，當缺乏TIMP-3時，新生血管形成會增加。實驗表明，強力霉素(doxycycline)具有TIMP作用，能夠結合MMP活性中心的特定部位,以此抑制MMP的作用,阻止新生血管的形成〔27〕。

4.2血管生成抑制素(angiostatin)angiostatin可以使處于增殖狀態的血管內皮細胞受抑制并誘導其凋亡,具有抗腫瘤和抗新生血管的作用。angiostatin可能通過抑制IL-1α表達起到對堿燒傷大鼠角膜的抗感染作用，進而抑制CNV的產生〔28〕。劉子彬〔29〕在實驗中發現，血管抑素眼用溶液可以使內皮細胞的黏附分子CD31表達下調,證明angiostatin可以通過破壞內皮細胞之間的黏附阻止CNV骨架構建，以此降低CNV形成，且抑制程度與angiostatin濃度呈正相關。

4.3內皮生長抑素(endostatin)endostatin可以抑制血管內皮細胞的遷移、增殖并誘導內皮細胞凋亡，具有很好的血管生成抑制作用。實驗發現，結膜下注射天然的endostatin和經改造RGDRGD-endostatin均可顯著抑制CNV的形成,但是經改造endostatin比天然endostatin抗血管新生作用更加顯著〔30〕。研究表明，球結膜下注射地塞米松與重組人endostatin恩度都能夠有效抑制CNV形成，但恩度抑制CNV效果更好，其可能與抑制角膜TGF-β1、VEGF表達有關〔31〕。

5抗生素類藥物

米諾環素(Minocycline)具有較強的抗菌作用。實驗表明，在堿燒傷大鼠腹腔內注射60 mg/kg Minocycline 2次/d，在治療14 d后能夠有效抑制CNV形成，其可能是通過減少VEGF、IL和MMPs的產生發揮效應的〔32〕。

6類固醇藥物

曲安奈德具有較強的抗感染作用，可作為抗新生血管藥物。實驗證明，在抑制新生血管方面，曲安奈德比Arastin更有效，同時作為Avastin的輔助劑，曲安奈德可以增強Avastin對CNV的抑制效果〔33〕。

7免疫抑制劑

雷帕霉素為大環內酯類的免疫抑制劑，可以抗新生血管形成。動物實驗表明，雷帕霉素可以降低TGF-β1和IL-6的表達從而降低CNV形成〔34〕。

8基因藥物治療

基因治療通過一定方式把具有作用的DNA片段轉入受體細胞內，讓它在宿主內表達有功能的蛋白質，進而產生作用。

Mohan等〔35〕發現，靶向核心蛋白聚糖基因附帶腺病毒血清 5可以通過調節核心蛋白聚糖基因抑制CVN的形成。Tarallo等〔36〕通過刮傷或絲線縫合誘導小鼠角膜形成新生血管，將PLGF1wt或PLGF1-DE作為表達載體，pCDNA3作為空白對照載體，于血管形成后注入小鼠角膜，通過CD13和LYVE-1免疫染色來評估新生血管，發現PLGF1-DE 可以減少 VEGF-A 二聚體從而降低CNV產生。

9展望

CNV是臨床上常見的病理現象，其形成機制十分復雜，是多種因素共同作用的結果，在目前的治療中尚無理想的藥物。隨著科學技術的發展，人們對CNV的了解也越來越深入，治療CNV的方法也會不斷完善，相信在不久的將來，會有更好的治療角膜新生血管的藥物應用于臨床。

10參考文獻

1Cursiefen C,Colin J,Dana R,etal.Consensus statementon indications for anti-angiogenic therapy in the management of corneal diseasesa assiociated with neovascularization:outcome of an expert roundtable〔J〕.Br J Ophthalmol,2012；96(1):3-9.

2Gao XY,Fu Y,Li WJ,etal.Mechanism of immune tolerance induced by donor derived immature dendritic cells in rat high-risk corneal transplantion〔J〕.Int Ophthalmol,2013;6(3):269-75.

3Turgut B,Guler M,Akpolat N,etal.The impact of tacrolimus on vascular endothelial growth factor in experimental corneal neovascularization〔J〕.Curr Eye Res,2011;36(1):34-40.

4Yan L,Wu W,Wang Z,etal.Comparative study of the effects of recombinant human epidermal growth factor and basic fibroblast growth factor on corneal epithelial wound healing and neovascularization in vivo and in vitro〔J〕.Ophthalmic Res,2013;49(3):150-60.

5Ergorul C,Ray A,Huang W,etal.Hypoxia inducible factor-1α(HIF-1α)and some HIF-1 target genes are elevated in experimental glaucoma 〔J〕.J Mol Neurosci,2010;42(2):183-91.

6Oladipupo SS,Hu S,Santeford AC,etal.Conditional HIF-1 induction produces multistage neovascularization with stage specific sensitivity to VEGFR inhibitors and myeloid cell independence〔J〕.Blood,2011;117(15):4142-53.

7王濟民，石蕊，魏會玲，等.缺氧誘導因子-1α及促紅細胞生成素在大鼠角膜新生血管中的表達〔J〕.國際眼科雜志,2014;14(12):2139-42.

8Zhou Q,Yang L,Ou M,etal.Role of senescent fibroblasts on alkali-induced corneal neovascularization 〔J〕.J Cell Physiol,2012;227(3):1148-56.

9Ebrahem Q,Qi JH,Sugimoto M,etal.Increased neovascularization in mice lacking tissue inhibitor of metalloproteinases-3 〔J〕.Invest Ophthalmol Vis Sci,2011;52(9):6117-23.

10Ma J,Zhou D,Fan M,etal.Keratocytes create stromal spaces to promote corneal neovascularization via MMP13 expression 〔J〕.Invest Ophthalmol Vis Sci，2014;55(10):6691-703.

11Papathanassiou M，Theodoropoulou S，Analitis A，etal.Vascular endothelial growth factor inhibitors for treatment of corneal neovascularization：a meta-analysis〔J〕.Cornea，2013;32(3)：435-44.

12Chen WL,Chen YM,Chu HS,etal.Mechanisms controlling the effects of bevacizumab(avastin)on the inhibition of early but not late formed corneal neovascularization 〔J〕.PLoS One,2014;9(4):e94205.

13Byun YS,Chung SK.The effect of methotrexate on corneal neovascularization in rabbits 〔J〕.Cornea,2011;30(4):442-6.

14Sharma RA，Steward WP，Gescher AJ.Pharmacokinetics and pharmacodynamics of curcumin 〔J〕.Adv Exp Med Biol，2007;595(3)：453-70.

15Kim JS.The effect of curcumin on corneal neovascularization in rabbit eyes〔J〕.Curr Eye Res,2010;35(4):274-80.

16Wang Y，Yin H，Chen P，etal.Inhibitory effect of canstatin in alkali burn-induced corneal neovascularization〔J〕.Ophthalmic Res,2011;46(1)：66-72.

17Kim JW，Chung SK.The effect of topical infliximab on corneal neovascularization in rabbits〔J〕.Cornea，2013;32(1)：185-90.

18Matsui T，Nishino Y，Meada S，etal.PEDF-derived peptide inhibits corneal angiogenesis by suppressing VEGF expression 〔J〕.Microvasc Res，2012;84(1)：105-8.

19Esipov RS,Beirakhova KA，Chupova LA，etal.Recombinant fragment of pigment epithelium-derived factor(44-77)prevents pathological corneal neovascularization 〔J〕.Bioorg Khim，2012;38(1)：78-85.

20Zuo L，Fan Y，Wang F，etal.A siRNA targeting vascular endothelial growth factor-A inhibiting experimental eomeal neovascularization〔J〕.Curt Eye Res，2010;35(3)：375-84.

21Singh N，Higgias E，Amin S，etal.Unique homologous siRNA blocks hypoxia-induced VEGF upmgulation in human corneal cells and inhibits and regresses murine corneal neovascularization〔J〕.Cornea，2007;26(1)：65-72.

22張紅旭，張紅梅，張惠成，等.RNA干擾抑制水通道蛋白-1對大鼠角膜新生血管形成的影響〔J〕.眼科研究,2010;28(10):953-4.

23Zhou H,Jiang S,Chen J,etal.Suberoylanilide hydroxamic acid suppresses inflammation-induced neovascularization〔J〕.Can J Physiol Pharmacol,2014;92(10):879-85.

24Amparo F，Sadrai Z，Jin Y，etal.Safety and efficacy of the multitargeted receptor kinase inhibitor pazopanib in the treatment ofcorneal neovascularization〔J〕.Invest Ophthalmol Vis Sci，2013;54(5)：537-44.

25黃金榮.多西他賽對兔眼堿燒傷角膜新生血管抑制作用機制的實驗研究〔D〕.南昌：南昌大學，2013:4-16.

26Zhou T,Chen L,Huang CH,etal.Serine proteinase inhibitor SERPINA3K suppresses corneal neovascularization via inhibiting Wnt signaling and VEGF〔J〕.Invest Ophthalmol Vis Sci,2014;55(8):4863-72.

27Lee CZ,Xu B.Doxycycline suppresses cerebral matrix metalloproteinase-9 and angiogenesis induced by focal hyperstimulation of vascular endothelial growth factor in a mouse model〔J〕.Stroke,2004;35(7):1715-9.

28曾靜,羅殿中,黨裔武.血管抑素對堿燒傷大鼠角膜炎癥的抑制作用及機制〔J〕.廣東醫學,2014;35(23):3639-41.

29劉子彬.血管抑素溶液在大鼠角膜新生血管中的作用研究〔D〕.廣州：南方醫科大學,2012:21-31.

30Ge HY,Xiao N,Yin XL,etal.Comparison of the antiangiogenic activity of modified RGDRGD-endostatin to endostatin delivered by gene transfer in vivo rabbit neovascularization model〔J〕.Mol Vis,2011;17(5):1918-28.

31鐘敏.重組人血管內皮抑素(恩度)抑制角膜新生血管的實驗研究〔D〕.廣州：南方醫科大學,2012:11-27.

32Xiao O,Xie ZL,Lin BW,etal.Minocycline inhibits alkali burn-induced corneal neovascularization in mice〔J〕.PLoS One,2012;7(7):e41858.

33Mehrjardi HZ,Ghaffari R,Mahbod M,etal.Triamcinolone acetonide as an adjunct to bevacizumab for prevention of corneal neovascularization in a rat model 〔J〕.J Ophthalmic Vis Res,2014;9(2):162-8.

34Shin YJ，Hyon JY，Choi WS，etal.Chemical injury-induced corneal opacity and neovascularization reduced by rapamycin via TGF-betal/ERK pathways regulation〔J〕.Invest Ophthalmol Vis Sci，2013;54：4452-8.

35Mohan RR，Tovey JC，Sharma A，etal.Targeted decorin gene therapy delivered with adeno-associated virus effectively retards corneal neovascularization in vivo 〔J〕.PLoS One,2011；6(10)：e26432.

36Tarallo V，Bogdanovich S，Hirano Y，etal.Inhibition of choroidal and corneal pathological neovascularization by Plgfl-de gene transfer 〔J〕.Invest Ophthalmol Vis Sci，2012;53(13)：7989-96.

〔2015-09-12修回〕

(編輯李相軍)

〔中圖分類號〕R77

〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1005-9202(2016)05-1254-03；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.05.106

通訊作者：張妍(1981-)，女，主治醫師，主要從事眼表疾病、屈光手術學研究。

基金項目：吉林省科技廳國際合作項目(20130413025GH)；吉林省科技發展計劃項目(20130206030SF)；吉林省衛計委青年基金(2013Q005)

第一作者：王淑榮(1972-)，女，博士，副教授，主要從事眼表疾病、屈光手術學研究。