補(bǔ)體旁路途徑在年齡相關(guān)性黃斑變性中作用的研究進(jìn)展

周雅琪，亢澤峰

年齡相關(guān)性黃斑變性（age-related macular degeneration，AMD）主要病變是黃斑區(qū)視網(wǎng)膜色素上皮（retinal pigment epithelial，RPE）層、Bruch 膜和脈絡(luò)膜毛細(xì)血管層復(fù)合結(jié)構(gòu)的緩慢進(jìn)行性變性[1]。世界范圍內(nèi)AMD 的發(fā)病率為13.0%[2]，約占老年人失明病因的20.0%。在我國，50 歲以上人群AMD 患病率為4.8%～15.5%，且發(fā)病率呈增長趨勢[3-6]，已成為老年人致盲的最主要眼病。AMD 發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，研究[7-9]表明，AMD 發(fā)病主要與衰老、遺傳、環(huán)境、生活方式有關(guān)，其中衰老、缺血缺氧、氧化應(yīng)激、免疫炎癥反應(yīng)等是AMD 發(fā)病的重要機(jī)制。相關(guān)研究[8-13]顯示，AMD 的發(fā)病與補(bǔ)體旁路途徑激活引起的炎性反應(yīng)密切相關(guān)，隨著年齡的增長，人體組織的衰老、抗氧化能力及修復(fù)系統(tǒng)效率的降低，視網(wǎng)膜補(bǔ)體旁路途徑被激活，引起RPE 氧化損傷、裂解，形成玻璃膜疣，并逐漸進(jìn)展為晚期AMD。研究[14-17]表明，補(bǔ)體旁路途徑失調(diào)是AMD 發(fā)生的重要機(jī)制，并能夠促進(jìn)AMD 病理過程的進(jìn)展。補(bǔ)體調(diào)節(jié)系統(tǒng)相關(guān)補(bǔ)體因子，如補(bǔ)體調(diào)節(jié)因子H（complement factor H，CFH）、補(bǔ)體調(diào)節(jié)因子I（complement factor I，CFI）發(fā)生基因突變或因其他原因（如炎癥、衰老等）導(dǎo)致其含量或結(jié)構(gòu)改變都會激活補(bǔ)體旁路途徑，引起眼部免疫穩(wěn)態(tài)的破壞，從而引起AMD，且發(fā)病風(fēng)險成倍增長。本文將對補(bǔ)體旁路途徑對AMD 發(fā)病及病程進(jìn)展的作用進(jìn)行綜述。

1 補(bǔ)體旁路激活途徑

旁路途徑是以革蘭氏陰性菌、脂多糖、酵母多糖、葡聚糖、凝聚的IgA 和IgG4 為激活物直接與液相C3 結(jié)合后，在B因子、D 因子和P 因子的參與下，使補(bǔ)體固有成分以C3、C5～C9 順序發(fā)生酶促級聯(lián)反應(yīng)的補(bǔ)體活化途徑。生理情況下，無激活物質(zhì)存在時，機(jī)體處于非激活狀態(tài)，C3bBb（旁路途徑C3轉(zhuǎn)化酶）保持在極低的水平，不再激活C3 和形成后續(xù)的攻膜復(fù)合物[18]。補(bǔ)體旁路途徑在維持免疫監(jiān)視和眼內(nèi)微環(huán)境穩(wěn)態(tài)方面起著不可或缺的作用[19]，只有當(dāng)眼內(nèi)微環(huán)境處于炎癥或者衰老狀態(tài)時，補(bǔ)體調(diào)節(jié)因子的作用被抑制，旁路途徑才會被激活，C3b 含量增加，并沉積在細(xì)胞表面，形成C5 轉(zhuǎn)化酶，使C5 活化最終形成C5b-9 攻膜復(fù)合物（圖1）。攻膜復(fù)合物是補(bǔ)體發(fā)揮溶細(xì)胞生物效應(yīng)的效應(yīng)復(fù)合體，可以作用于細(xì)胞膜形成內(nèi)外通路，使細(xì)胞內(nèi)滲透壓降低，最終導(dǎo)致靶細(xì)胞裂解。

圖1 補(bǔ)體旁路途徑激活模式圖

2 補(bǔ)體旁路途徑激活引發(fā)AMD

2.1 C3 高表達(dá)可推進(jìn)AMD 進(jìn)展

C3 是存在于體液中的補(bǔ)體系統(tǒng)的固有成分，由肝臟和巨噬細(xì)胞生成，為血清中含量最高的補(bǔ)體成分。它既是3 條補(bǔ)體激活途徑共同的末端成分，又是補(bǔ)體旁路途徑C5 轉(zhuǎn)化酶生成的必要成分，可自行裂解為C3a 及C3b，C3a 具有過敏毒素作用。體外實(shí)驗(yàn)[20]表明，C3a 通過補(bǔ)體驅(qū)動蛋白酶體誘導(dǎo)形成RPE 下沉積，且可與自身受體結(jié)合刺激膠原蛋白IV 和VI在RPE 下沉積，在AMD 早期發(fā)揮重要作用；持續(xù)裂解產(chǎn)生的C3b 迅速被I 因子滅活，而C3b 的過度沉積引起補(bǔ)體旁路途徑的慢性激活，導(dǎo)致AMD 進(jìn)一步進(jìn)展[21]。近年來，一些研究[22-25]表明，C3 與AMD 的發(fā)生密切相關(guān)，其單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphism，SNP）是AMD 的高危因素，基因變異更是增加了AMD 向晚期進(jìn)展的風(fēng)險；而抑制眼內(nèi)C3表達(dá)可降低AMD 晚期地圖樣萎縮的增長。

2.2 CFH 基因的SNP 可增加AMD 的患病風(fēng)險

CFH 是一種重要的負(fù)向調(diào)節(jié)補(bǔ)體旁路途徑的活性成分，由肝臟合成，體液中CFH 對C3b 的親和力較B 因子高，并且CFH 與B 因子在C3b 的結(jié)合位點(diǎn)相同，因此，CFH 可與B 因子、Bb 片斷競爭與C3b 結(jié)合。CFH 一方面抑制旁路途徑C3轉(zhuǎn)化酶的形成，另一方面能加速C3 轉(zhuǎn)化酶衰變[26]。CFH 還可作為CFI 的輔助因子，促進(jìn)CFI 對C3b 的裂解，阻止C5b-9 攻膜復(fù)合物生成，抑制補(bǔ)體介導(dǎo)的細(xì)胞裂解的旁路途徑激活，保護(hù)宿主細(xì)胞避免遭攻擊和損傷[27]。當(dāng)CFH 含量下降或結(jié)構(gòu)改變時，補(bǔ)體系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)被打破，導(dǎo)致C5b-9 攻膜復(fù)合物的生成。

近年來，關(guān)于AMD 免疫方向的研究[28]發(fā)現(xiàn)，隨著年齡增加、機(jī)體衰老，一些代謝物及補(bǔ)體在視網(wǎng)膜下沉積導(dǎo)致玻璃膜疣形成（AMD 早期標(biāo)志）。在AMD 早期，RPE 處于氧化應(yīng)激狀態(tài)，從而促進(jìn)補(bǔ)體調(diào)節(jié)因子CFH 在眼部RPE 產(chǎn)生[29]。CFH 的氧化形式及游離硫醇形式能有效地結(jié)合C3b 和脂質(zhì)過氧化副產(chǎn)物，抑制補(bǔ)體旁路途徑激活，起到抑制病情進(jìn)展的作用[29-30]。研究[31]表明，CFH 能夠維持RPE 細(xì)胞間的緊密連接，調(diào)控凋亡過程，從而保護(hù)RPE。當(dāng)CFH 含量下降，眼部補(bǔ)體旁路途徑會被激活，攻膜復(fù)合物大量沉積在視網(wǎng)膜，使RPE出現(xiàn)病變，進(jìn)一步加重患者病情的進(jìn)展[32]。目前，CFH 基因被確定為我國AMD 的易感基因[33-34]，CFH 基因的SNP 可導(dǎo)致AMD 的發(fā)生，并且增加AMD 的患病風(fēng)險[35]。其中最為常見的基因突變?yōu)镃FHY402H，該變異的發(fā)生影響CFH 與肝素的結(jié)合[36]，降低CFH 與C3b 的親和力，從而減弱其對補(bǔ)體系統(tǒng)激活的抑制作用，可致AMD 患病風(fēng)險提高2.33 倍[37]。最新研究[38]表明，CFHY402H 與AMD 病程進(jìn)展存在相關(guān)性。

2.3 CFI 的活動度與AMD 嚴(yán)重程度呈正相關(guān)

CFI 是一種重要的負(fù)向調(diào)節(jié)補(bǔ)體旁路途徑的活性成分，由肝臟合成，其通過降解C3b 及C4b 抑制旁路途徑C3 轉(zhuǎn)化酶的形成，與CFH、C4BP 及MCP 的相互作用抑制補(bǔ)體旁路途徑激活。研究[17,39]表明，CFI rs141853578（G119R）是發(fā)展為進(jìn)展型AMD 的危險因素，并且在人群中G119R 多態(tài)性的頻率并不罕見；在AMD 患者中，血漿CFI 水平和生物活性與正常人無顯著差異，然而，隨著疾病的嚴(yán)重程度增加CFI 活動度增加[40]。這些研究表明，CFI 在AMD 的發(fā)生過程中發(fā)揮重要作用。

2.4 CFB 可能是AMD 的推動因子

補(bǔ)體調(diào)節(jié)因子B（complement factor B，CFB）為補(bǔ)體旁路途徑的固有成分，在液相中與C3b 在Mg2 存在下結(jié)合形成C3bB，為補(bǔ)體旁路途徑形成C5 轉(zhuǎn)化酶的必要條件。研究[41]表明，CFB 影響AMD 的發(fā)病，在伊朗人群樣本中，CFB 基因L9H 變異對AMD 的非TT 基因型具有保護(hù)作用，而TT 基因型則可能是AMD 易感性的危險因素。研究[42-43]發(fā)現(xiàn)，在AMD新生血管患者房水中CFB 含量明顯升高，以及體內(nèi)實(shí)驗(yàn)小鼠RPE 細(xì)胞表達(dá)和分泌CFB 促進(jìn)RPE 損傷和CNV 形成。但是，在對我國AMD 患者基因型的一項研究[44]中發(fā)現(xiàn)，CFB 基因的SNP 與AMD 發(fā)病無關(guān)，但相關(guān)研究較少，還需進(jìn)一步研究考證。

2.5 CFD 的SNP 可能推動AMD 發(fā)生

補(bǔ)體調(diào)節(jié)因子D（complement factor D，CFD）為補(bǔ)體旁路途徑的固有成分，D 因子作用于C3bB，可使B 因子裂解，形成C3bBb。關(guān)于CFD 與AMD 相關(guān)性的研究較少，有研究[45]表明，CFD 的SNP 與AMD 的發(fā)病存在相關(guān)性，能夠促進(jìn)AMD的發(fā)生。但也有研究[46]表明，CFD 基因SNP 與AMD 的發(fā)病無關(guān)。對于CFD 是否推動AMD 的發(fā)生還需進(jìn)一步進(jìn)行研究。

3 補(bǔ)體旁路途徑抑制劑治療AMD

補(bǔ)體旁路激活途徑中補(bǔ)體的異?？蓞⑴cAMD 的形成及進(jìn)展，所以針對補(bǔ)體旁路途徑治療AMD 靶點(diǎn)的研究一直存在，并取得了一定進(jìn)展。

Lampalizumab 是較早研制開發(fā)的補(bǔ)體抑制劑，是針對CFD 的人源化單克隆抗體的抗原結(jié)合片段（Fab），作用靶點(diǎn)是CFD?？蛇x擇性地抑制CFD 介導(dǎo)補(bǔ)體途徑的激活和放大，臨床Ⅱ期試驗(yàn)[47]結(jié)果表明，Lampalizumab 治療能夠使干性AMD患者地圖樣萎縮的進(jìn)展速度平均降低20.4%；但Ⅲ期試驗(yàn)并未得到預(yù)期的療效。

ARCl905 可特異性地結(jié)合和抑制C5 的表達(dá)，阻止攻膜復(fù)合物的形成，針對AMD 的治療可能有效。LFC316 也是補(bǔ)體旁路途徑C5 的抑制劑，這2 種藥物的臨床試驗(yàn)都取得了初步成效，正在進(jìn)行進(jìn)一步的試驗(yàn)與研究[48]。

POT-4 是一種合成肽，它與C3 補(bǔ)體成分緊密結(jié)合，防止其參與補(bǔ)體旁路途徑活化進(jìn)程。POT-4 用于治療老年黃斑病變于2005 年啟動Ⅰ期臨床試驗(yàn)，是第1 個用于治療新生血管AMD 的補(bǔ)體抑制劑，試驗(yàn)結(jié)果表明POT-4 具有良好的安全性和藥物耐受性。

4 小結(jié)

綜上所述，AMD 的發(fā)生與補(bǔ)體旁路途徑的激活密切相關(guān)，任何因素引起的補(bǔ)體旁路途徑失衡均會引起眼部微環(huán)境的穩(wěn)態(tài)破壞，從而引起一系列免疫炎癥級聯(lián)反應(yīng)，促使AMD的發(fā)生和發(fā)展。因此，可以尋找補(bǔ)體旁路途徑相關(guān)的作用靶點(diǎn)，通過抑制該通路的激活，維持補(bǔ)體旁路途徑的穩(wěn)態(tài)，維持眼部微環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，防控AMD 的發(fā)生及發(fā)展，為臨床防治AMD 提供新的思路。