糖尿病視網膜病變治療的新時代

陳麟，李燕

（昆明醫科大學第一附屬醫院眼科，云南 昆明）

0 引言

糖尿病的發病率逐漸升高，已成為全球范圍內最常見的慢性疾病。根據世界衛生組織估計，糖尿病患者總數將從2000年的1.71億增加到2030年的3.66億[1]。每年全球各個國家在糖尿病的疾病支出最少有378億美元，預計到2030年，這一數字會增長到490億美元[2]。糖尿病視網膜病變是糖尿病最常見和最嚴重的微血管病變之一，是全球中老年人群視力喪失的主要原因[3,4]。隨著糖尿病患者數量的增加，包括嚴重非增殖性DR（nonproliferative DR，PRDR）、增殖性 DR（proliferative DR ,PDR）和糖尿病性黃斑水腫（diabetic macular edema ，DME）的數量，預計到2030年將升至1.91億和5630萬。

隨著對糖尿病視網膜病變復雜發病機制的認識，逐漸確立VEGF在疾病發展過程中的關鍵作用[5]。對DME的治療，由上世紀80年代針對滲漏的微動脈瘤和視網膜增厚區進行局部或格柵樣光凝轉變為將抗VEGF治療作為一線治療[6,7]。大量的多中心臨床研究證實，無論是哪一種抗VEGF藥物，其療效性和安全性都較傳統的治療方式更具優勢[8,9]。盡管被證實有效，但仍有部分患者其治療效果不明確。在未來DR的治療管理中，應尋找阻斷VEGF的其他替代途徑，增加其療效性并減少注射的次數。

1 糖尿病視網膜病變的病理機制

DR的病理變化主要是視網膜毛細血管內皮損傷，包括基底膜增厚、選擇性周細胞丟失、毛線血管閉塞和視網膜內屏障受損引起的滲漏，導致廣泛的視網膜缺血，晚期導致視網膜水腫和新生血管的形成。DR的重要系統性風險因素包括糖尿病的持續時間、血糖的控制、糖尿病的類型和高血壓[10-11]。高血糖是DR發展的關鍵組成部分，會引起視網膜上生化途徑的改變，導致炎癥和氧化應激[12,13]。與血管生成相關的細胞因子如血管生成素-2、促紅細胞生成素、白細胞介素-6、腫瘤壞死因子和VEGF一樣，其表達將會被上調。這些因素將使視網膜內屏障的破壞和視網膜血管通透性增加，最終導致DME和新生血管形成（PDR的標志）。

在DR目前已發現的細胞因子中，應激確定了VEGF其關鍵作用。VEGF家族共有5個成員：VEGF-A（通常稱為VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D 和胎盤生長因子（PIGF）[14]。

VEGF-A是大小為45KDa的肝素結合性二聚體糖蛋白，由神經膠質細胞、神經節細胞、內皮細胞、星形膠質細胞和視網膜色素上皮細胞（retinal pigment epithelium，RPE）分泌。該因子在血管發育和神經元存活方面起重要作用[15]。VEGF-A有4種主要的亞型，能夠結合并激活絡氨酸激酶VEGF受體（VEGFR）1和VEGF受體2，它們都主要在血管內皮細胞表面表達.VEGFR2被認為是造成VEGF-A病理性促進有絲分裂和微血管滲透性作用的原因[16]。玻璃體腔內的VEGF-A的水平與DR和DME發展密切相關。

有證據表明，VEGF-B與VEGFR-1的結合參與了DR的發病機制。有實驗通過轉基因小鼠的VEGF-B過表達，導致了脈絡膜和視網膜新生血管的形成增加[17]。然而，與非糖尿病對照組比較，PDR患者的玻璃體液中的VEGF-B水平并未增加[18]。

VEGF-C與VEGFR-2和VEGFR-3的結合，在成人血管生成和淋巴管生成中具有重要作用。VEGF-C在糖尿病視網膜病和體外的表達增加，已被證實能夠增加VEGF-A結合VEFGR-2后的血管生成作用[19]。阻斷視網膜中VEGF-A的表達可導致VEGF-C代償性的表達上調，會反過來補償減少的VEGFR-2的信號轉導[20]。VEGF-C基因的單核苷酸多態性與白種人糖尿病患者的DR和DME存在相關性，進一步證實了VEGF-C可能影響DR的發生發展[21]。

VEGF家族的其他成員在血管發育中并不重要，但可能在DR中起作用。PIGF與VEGFR-1結合，產生VEGFR-2的轉磷酸化，通過VEGFR-2增強VEGF-A介導的血管形成和視網膜內屏障的破壞[22]。相關體外和體內的研究均支持PIGF在DR中的作用[23]。外源性的PIGF添加到人的RPE培養物中，并將其注射到大鼠眼中已顯示出損害視網膜外屏障的結果[24]。PIGF基因敲除的Akita小鼠糖尿病模型顯示出可預防DR[25]。在晚期DR中，玻璃體內較高水平的PIGF被觀察到與視網膜缺血水平相關[26]。

2 抗VEGF治療

早期治療糖尿病視網膜病變研究（The Early Treatment Diabetic Retinopathy Study,ETDRS）證實，局灶或格柵樣黃斑激光光凝可以將臨床上顯著的DME視力喪失率降低一半[27]。雖然焦點激光的機制還不十分清楚，但有假設認為激光和RPE的相互作用改變了細胞因子如VEGF的反調節物如色素上皮衍生因子（pigment epithelium derived factor,PEDF）的表達。這些激光手術不是沒有相關的風險和不良影響，包括周邊視野的缺損，手術過程中的疼痛，如果中心凹處受損可引起嚴重的視力喪失和BRUCH膜的破裂[28]。所以目前臨床治療中，針對靠近黃斑中心凹的視網膜增厚，首選抗VEGF治療。

幾項隨機、多中心的臨床試驗研究研究表明，抗VEGF治療能夠顯著地增加DME患者的視力，并降低其發展為PDR的風險。目前，這些藥物通過玻璃體內注射進眼內。美國眼科協會（American academy of ophthalmology）最新指南研究已經將抗VEGF治療作為以黃斑中心凹受累和視力喪失為特征的DME的首選藥物治療[29]。然而，與激光治療相比，玻璃體內抗VEGF分子具有較短的作用持續時間和較高的疾病復發率。這可能導致更頻繁的治療，由此增加與內眼手術過程（包括眼內炎、視網膜裂孔和玻璃體出血）和藥物暴露相關的不良時間的風險，雖然在糖尿病患者身上抗VEGF治療表現出有利的耐受性。DME和PDR的患者顯示出增加的玻璃體纖維化風險和隨之繼發的視網膜脫離。雷珠單抗應避免使用在有卒中病史的患者，即使沒有心血管和腦血管時間發生率增加的發現。

2.1 哌加他尼鈉(Pegaptnib)

哌加他尼鈉是聚乙二醇化的28個核苷酸的RNA適配體，與VEGF165高度特異性結合，而不會與其他VEGF異構體或有活性的VEGF-A裂解片段結合，從而達到抑制新生血管形成的作用。2004年它成為第一個獲得美國食品藥品監督管理局批準并用于玻璃腔內注射治療濕性年齡相關性黃斑變性（age-related macular degeneration,AMD）的抗VEGF治療，但由于其價格昂貴未得到廣泛應用。

2.2 雷珠單抗（Ranibizumab）

雷珠單抗是人源化的抗VEGF抗體的抗原結合片段（Fab），其抑制VEGF-A的所有生物活性同型和活性蛋白水解片段。它與VEGF-A亞型（VEGF110，VEGF121及VEGF165）之間有較高的親和力，從而抑制了VEGF-A與其受體VEGFR-1及VEGFR-2的結合。它來源于貝伐單抗（Bevacizumab），但它更小，且大量的隨機試驗已經證明了它對DME的療效。雷珠單抗與安慰劑相比的療效性已經通過2項平行的III期隨機臨床試驗得到驗證，RISE（n=377）和RIDE（n=382）[30-31]。這些試驗遵循相同的方案，通過2個平行的III期多中心研究，比較沒有注射0.3mg IVR或0.5mg IVR與假注射24個月。在第24個月，RISE組中0.3mg組中有44.8%和0.5mg組中有39.2%的雷珠單抗患者獲得≥15個字母的視力提高，而假注射組為18.1%；在RIDE組，0.3mg組和0.5mg組有45.7%的患者獲得大于等于15個字母的視力提高，相比之下假注射組為12.3%。在第三年，研究設計允許假手術組患者交叉接受雷珠單抗的每月注射。最近公布的36個月的結果證實雷珠單抗在DME中的長期有效性和安全性。

通過RESLOVE研究評估雷珠單抗最有效的濃度，這是一項為期12個月的隨機、雙盲、多中心II期臨床研究，比較了兩種濃度的雷珠單抗與非治療對照組的安全性和有效性[32]。將151只臨床有意義的黃斑水腫（clinically significant diabetci macular edema,CSME）的患眼隨機分配到玻璃體內注射雷珠單抗組（0.3或0.5mg,每個n=51）或假手術組（n=49）。治療方案包括連續三次每月注射，對于難治性病歷進行重復治療或補充激光治療。在1年的隨訪中，在0.3mg或0.5mg組，平均的最佳矯正視力（bestcorrected visual acuity,BCVA）從基線分別提高了11.8個字母和8.8個字母，而假手術組BCVA下降1.4個字母。接受雷珠單抗治療的患者只有4.9%需要補充激光治療，而接受假性治療的患者有34.7%。

2.3 貝伐單抗（Bevacizumab）

貝伐單抗是涵蓋所有VEGF同型的人源化單克隆抗體。2004年，它首次被FDA批準用于結直腸癌的治療。由于相對便宜，它的非標簽的用于新生血管性眼病（如AMD，視網膜靜脈阻塞等）的用途正在廣泛傳播。

DRCR.net研究是第一個評估貝伐單抗對DME作用的研究。研究人員隨機分配109例DME患者，分為基線局部光凝組（n=19,A組），基線玻璃體內注射貝伐單抗1.25mg6周組（n=22.B組），基線玻璃體內注射貝伐單抗2.5mg6周組（n=24,C組），基線玻璃體內注射1.25mg雷珠單抗和6周假注射組（n=22,D組）和基線玻璃體內注射1.25mg雷珠單抗6周并在第三周光凝組（n=22，E組）[33]。在3,6,9,12,18,24周分別測量基于基線的中心凹視網膜厚度（central retinal thickness,CRT）和BCVA。單獨接受貝伐單抗治療組的BCVA在第3周的訪視點顯示出平均1行的提高，該訪視一直持續到12周，并且這個結果比僅接受局部光凝組的更好。接受雷珠單抗治療組（B-D組）和接受激光治療組（A）中在第3周分別有43%和28%的患者出現了CRT的減少，而在第6周，有37%和50%分別出現CRT的減少。2.5mg和1.25mg貝伐單抗組之間以及貝伐單抗單一療法和激光聯合療法之間沒有明顯差異。

Kook等人報道了反復玻璃體內注射1.25mg貝伐單抗治療慢性DME的長期結果。這項研究納入了126例慢性、彌漫性、有臨床意義的DME,且部分對激光光凝（62%局部光凝，38%全視網膜光凝），玻璃體內注射曲安奈德（41%）或玻璃體切除術（11%）沒有反應[34]。分別有67和59個病人完成了從6個月到12個月的計劃訪視。在6個月的訪視中，考慮到全部患者的LogMAR BCVA從基線的0.82到0.74。完成了12個月隨訪的患者的平均BCVA類似地從0.82到0.72LogMAR。平均CRT在6個月從463um下降至374um，在12個月下降至257um,差異有統計學意義。這項研究表明，即使在慢性彌漫性缺血性DME病例對其他治療無反應，反復玻璃體內注射貝伐單抗在長期的隨訪觀察中也獲得成功。

2.4 阿柏西普(A fl ibercept)

阿柏西普是115KDa大小的VEGF受體1和2的重組融合蛋白，與人IgG1的恒定區融合，充當可溶性誘騙受體或使用VEGF-A同型，與所有其他抗VEGF物質相比具有更高的親和力。它在眼內注射具有更長的半衰期，并且能結合VEGF家族的其他成員，包括PDGF1和PDGF2。最近剛剛獲得FDA批準用于AMD[35,36]。

關于最后這個適應癥，阿柏西普已經在第二階段的RCT DA VINCI研究中進行了測試，其中221名有DME的糖尿病患者納入測試并入選五個不同的治療組：每四周0.5mg阿柏西普；每四周2mg阿柏西普；2mg阿柏西普3次初始月劑量，隨后每8周一次；2mg阿柏西普3次初始月劑量，然后根據需要行全視網膜激光光凝或黃斑局部光凝[37]。四個阿柏西普組獲得了8.5到11.4個字母的提高，而激光組只有2.5個字母（P=0.0085），CRT的減少量從127.2到194.5um，相對的激光組只有67.9um。

3 展望

目前DR的病理生理機制尚不能完全清楚，但抗VEGF藥物的臨床經驗表明，VEGF是一種強有力的疾病介質。抗VEGF藥物治療的引入徹底改變了DME的治療。抗VEGF藥物可能在未來的晚期DR和PDR的治療中發揮重要作用。未來DR的抗VEGF療法可以向藥物緩釋的方向發展，能夠更加靶向的針對VEGF。