視網膜中央靜脈阻塞伴黃斑水腫患者房水細胞因子研究進展*

趙 龍 綜述，彭 惠 審校

(重慶醫科大學附屬第一醫院眼科/眼科學重慶市重點實驗室/重慶市眼科研究所，重慶 400016)

視網膜中央靜脈阻塞(CRVO)是與血流動力學異常、動脈硬化、血壓過高等相關的常見眼底血管疾病，大多發生在40歲以上人群。主要表現為眼底視網膜出血、滲出和水腫，主要并發癥是黃斑水腫和視網膜新生血管，前者是導致患者視力下降的主要原因。臨床上主要的治療手段包括視網膜激光光凝、抗血管內皮生長因子(VEGF)和皮質內固醇激素治療，但似乎并不足以消除所有黃斑水腫病變。目前研究認為，局部炎癥和血管生成是影響黃斑水腫病變進展的關鍵因素。作者猜測這些細胞因子水平的失調可能是導致黃斑水腫的潛在靶點。這些生物標志物的抑制或下調可能為黃斑水腫提供一種新的治療方法。因此，本文主要針對房水細胞因子在疾病發生發展中的影響及治療前景進行綜述。

1CRVO

CRVO是一種常見的視網膜血管疾病，全球有467萬例患者，合并十年累計發病率為1.63%[1]，繼發黃斑水腫(ME)是患者視力障礙的最常見原因。VEGF是與視網膜新生血管形成和血管通透性增加相關的有效血管生成因子，隨著抗VEGF藥物的開發并迅速發展，抗VEGF療法可有效減輕ME并改善視敏度[2]，但仍有部分患者存在ME[3]。表明其他血管活性因子與VEGF共同參與了ME的形成。已有研究表明，CRVO患者眼內VEGF和各種炎性細胞因子水平與ME的嚴重程度顯著相關[4]。目前，CRVO-ME的疾病管理還不能令人滿意[5]，其發病機制仍有待于充分闡明。已知房水中各種因素和細胞因子(如VEGF)與其玻璃體液水平相關，因此，分析房水中的細胞因子仍可為解釋CRVO-ME提供重要信息。另外，有學者認為，這些細胞因子不能通過血-視網膜屏障，所以，房水與血清細胞因子水平無相關性[6]。為此，房水細胞因子的研究可在一定程度上解釋ME的形成機制，并可能提供有效的治療方案。

2 VEGF相關細胞因子

VEGF家族是血小板源生長因子超家族中最重要的成員，由VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D和胎盤生長因子(PIGF)組成[7]。VEGF通過促進緊密連接蛋白1和閉合蛋白的磷酸化引起肌動蛋白絲的重排并增加血管內皮通透性。在靈長類動物眼球中重復注射VEGF會出現繼發于白細胞停滯的視網膜血管阻塞現象，進而引起視網膜缺血和炎癥，以及VEGF釋放增加，通過正反饋回路促進白細胞停滯導致炎癥加重，由此形成惡性循環[8]。

2.1VEGF VEGF基因由8個外顯子組成，外顯子選擇性剪接，形成2個VEGF家族，即促血管生成同工型和抗血管生成同工型，一旦眼內血管穩定并開始退化VEGF165b水平就會增加。根據剪接因子的差異，改變了2種對血管生成和抗血管生成具有相反作用的VEGF同工型的平衡。在低氧或缺氧狀態下缺氧誘導因子升高和剪接因子增加導致在近端剪接位點剪接，從而導致高水平VEGF而不是VEGF165b。此外，低VEGF165b的眼睛中視網膜中央厚度(CRT)和視網膜下液較高，提示VEGF165b水平與CRVO的疾病活動性存在相關性[9]。目前，抗VEGF治療不僅阻斷了VEGF的促血管生成特性，還阻斷了抗血管生成的VEGF165b。由此猜測，增加VEGF165b以增強抗血管生成系統的可能性，從血管生成到抗血管生成同工型剪接VEGF基因的改變是一個先天的過程，比簡單地阻斷VEGF的所有同工型可能更有效、更安全[9]。所以，基于平衡促血管生成因子和抗血管生成因子的療法可能是治療CRVO-ME的新方法。

2.2血管內皮生長因子受體(VEGFR) 可溶性血管內皮生長因子受體1(sVEGFR-1)由單核細胞/巨噬細胞表達，并通過該受體信號傳導至VEGF募集的炎癥病灶。據文獻報道，sVEGFR-1表達與C反應蛋白和白細胞計數相關[10]，表明sVEGFR-1表達水平可能影響炎癥嚴重程度。有研究表明，sVEGFR-1房水水平與配體和生長因子[VEGF、PIGF和血小板衍生生長因子-AA(PDGF-AA)]水平及炎性細胞因子[單核細胞趨化蛋白1(MCP-1)、白細胞介素-6(IL-6)和IL-8]水平顯著相關，而sVEGFR-2與這些因素相關性不明顯。表明CRVO-ME受VEGFR-1介導的炎癥影響較受VEGFR-2介導的血管通透性變化影響更大。因此，CRVO患者生長因子、炎性細胞因子上調可能更依賴于sVEGFR-1，而不是sVEGFR-2。表明靶向VEGFR-1可抑制多種因素，因此，可能值得考慮使用抗VEGFR-1治療CRVO-ME。這些發現表明進一步研究生長因子、炎性細胞因子之間關系的重要性，并且可能有助于更好地了解CRVO-ME，并有助于開發針對VEGFR-1的新療法[4]。也有文獻報道，VEGF與VEGFR-2的結合通過核因子-κB上調了炎性細胞因子(如MCP-1、IL-6)的表達[11]，因此，這些抗VEGF藥物可能通過抑制經由VEGFR-2的信號傳導[12]導致核因子-κB下調降低MCP-1、IL-6水平[6]。

2.3PIGF PIGF是VEGF家族的另一個成員，可作為VEGFR-1的特異性配體調節炎癥，刺激單核細胞/巨噬細胞產生組織因子，并充當這些細胞的化學趨化劑[13]。PIGF誘導單核細胞分泌VEGF，這一發現證實了PIGF房水水平與VEGF顯著相關。此外，PIGF房水水平也與CRT相關。表明CRVO患者發生ME時PIGF可能與VEGF共同起作用[4]。據文獻報道，PIGF與VEGFR-1結合后可誘導白細胞趨化并促進炎癥，通過鈣調神經磷酸酶依賴性途徑增加培養的單核細胞促炎細胞因子的產生[6]。在人眼中VEGF和PIGF是以同型二聚體或異源二聚體的形式存在[14]，通過中和VEGF/PIGF異二聚體可能顯著降低PIGF房水水平。因此，當抗VEGF藥物中和VEGF時炎癥可得到一定程度的抑制。

2.4PDGF-AA PDGF-AA是PDGF/VEGF家族成員，參與調節各種間充質細胞(包括成纖維細胞、神經膠質細胞和平滑肌細胞)遷移。據文獻報道，當動脈硬化導致血流量減少時內皮細胞PDGF-AA表達增加，PDGF-AA房水水平與可溶性細胞間黏附分子1(sICAM-1)、MCP-1、IL-6、IL-8水平相關[4]。有研究表明，PDGF-AA不僅顯示出與PDGF受體的高親和力結合，而且還顯示了與VEGFR-2的親和力[15]。因此，抗VEGF在降低VEGF的同時也可能降低了PDGF-AA房水水平。但這些發現表明需要多種劑量的抗VEGF藥物才能抑制PDGF-AA的產生。可是在抗VEGF后2組患者患眼sICAM-1、IL-13房水水平均未隨時間明顯變化。之前曾有文獻報道，使用抗VEGF藥物治療6個月后sICAM-1或IL-13并沒有顯著降低[12]。因此，需多種抗VEGF藥物或其他新型藥物抑制sICAM-1或IL-13。

在目前的研究中，已知促血管生成細胞因子VEGF是導致血管滲漏的主要因素，同時，各種炎癥因子已被認為參與了CRVO-ME的發病[16]。抗VEGF中和VEGF的所有同工型的抗原結合片段(Fab)可改善CRVO-ME，但在應用這些藥物進行玻璃體內治療后ME有時會持續存在或復發[17]，提示其他機制也可導致ME。注射1次抗VEGF藥物后除VEGF外，其他炎癥因子均未達到平穩狀態，表明單劑量抗VEGF藥物注射后炎癥仍可持續，持續性炎癥可能是ME復發的原因之一，但尚需進一步研究以確定抗VEGF藥物的最佳劑量[12]。由于抗VEGF單藥治療對炎癥的影響有限[18]，因此，多種治療方法似乎可合理地提高療效。

3 炎性細胞因子

視網膜缺血、血管重塑和動脈粥樣硬化等過程均與炎癥有關[19]，ME是由血管生成因子和炎性細胞因子介導的[20]，因此，CRVO-ME的發生和進展似乎取決于各種眼內血管生成和炎癥介質。

3.1IL IL是由多種細胞產生并作用于多種細胞的一類細胞因子。目前，至少發現了38種IL，分別命名為IL-1至IL-38，其功能復雜，互成網絡，在造血和免疫調節功能等一系列過程中均發揮著重要作用。IL-1a在體內外已顯示可直接增加內皮細胞通透性，實驗模型表明，IL-1與炎癥性眼病中的血-視網膜屏障破壞有關[21]。IL-6是一種衍生自活化T淋巴細胞的細胞因子，具有多種功能，通過促進肌動蛋白絲重排改變內皮細胞形狀誘導內皮滲透能力增加[22-23]。CRVO患者會伴視網膜缺血和血管損傷，導致視網膜缺血或低氧，在這種情況下刺激視網膜膠質細胞、血管內皮細胞和平滑肌細胞產生VEGF和IL-6，在炎癥或缺血情況下肥大細胞和巨噬細胞等炎癥細胞可刺激白細胞和人血管內皮細胞分泌IL-6[22]。同樣，視網膜周細胞的VEGF mRNA表達隨缺氧嚴重程度增加；其次，內皮細胞在缺氧條件下培養，IL-6 mRNA表達隨時間延長而呈時間依賴性[23]。表明在CRVO-ME患者中血管阻塞會誘導VEGF和IL-6表達，從而導致血-視網膜屏障破壞和血管通透性增加。因此，IL-6可能是視網膜缺血的一項預示指標。同時，視力恢復取決于缺血性視網膜損傷程度，疾病早期ME的嚴重程度及隨訪晚期新生血管性青光眼的發生[24]。IL-8是有效的趨化因子，由眼中的視網膜色素上皮細胞、視網膜膠質細胞、視網膜微血管內皮細胞、巨噬細胞、內皮細胞對促炎細胞因子刺激做出反應分泌[12]。IL-8可激活中性粒細胞和T淋巴細胞，在調節急性炎性反應中具有重要作用。據文獻報道，IL-8可促進白細胞與血管內皮黏附[13]。有研究表明，MCP-1、IL-8房水水平與sVEGFR-1、PIGF、PDGF-AA、sICAM-1水平相關[25]。表明MCP-1、IL-8均可促進眼睛的病理性炎癥狀態。IL-12是輔助性T淋巴細胞1細胞因子的關鍵誘導劑，在動脈粥樣硬化斑塊中強烈表達，抑制內皮細胞的細胞周期進程和黏附，并觸發抗血管生成途徑。因此，IL-12可抑制炎癥。有研究表明，抗VEGF治療可能會增強CRVO-ME患者IL-12的保護作用[6]。

3.2MCP-1 MCP-1是一種有效的化學趨化劑，可調節單細胞浸潤和遷移，MCP-1表達可調節白細胞、巨噬細胞在血管內皮上的活化和黏附及基質成分誘導的纖維增生。MCP-1誘導的白細胞、炎癥細胞的活化和聚集導致微血管內皮損傷[26]，內皮細胞損傷導致血管通透性增加和ME發展[16]。有研究表明，地塞米松治療能改變CRVO-ME患者MCP-1、IL-1a水平，導致血管通透性降低，視網膜水腫消退。

3.3ICAM-1 ICAM-1在體內外的研究已證明了其在視網膜血管內皮、視網膜色素上皮和脈絡膜中的表達。據文獻報道，ICAM-1表達上調誘導視網膜白細胞減少，白細胞向血管壁滾動和黏附增加，從而導致血流停滯[13]，出現視網膜靜脈阻塞。

總之，CRVO-ME的發生并不是單因素所致，而是多因素共同作用的結果，因此，對CRVO-ME使用抗VEGF和抗炎療法的聯合療法可能優于單一抗VEGF療法[27]。

4 其他細胞因子

4.1信號蛋白3A(SEMA3A) SEMA3A是膜結合和可溶性蛋白家族，具有多種作用，包括器官發生、腫瘤轉化、血管形成和神經元凋亡。視網膜冷凍切片免疫熒光顯示，SEMA3A在神經節細胞層的視網膜神經元中強烈表達[28]，SEMA3A與NRP1、神經叢蛋白A1(plexin-A1)表達陽性的血管結合，從而導致細胞骨架纖維縮回和細胞間黏附連接破壞[29]，表明SEMA3A損害了視網膜血管內皮屏障，導致CRVO患者血管滲漏和視網膜下液體積聚[30]。在腦缺血的動物模型中SEMA3A的減少降低了腦血管通透性，然而，立體定向注射重組SEMA3A到大腦皮層會導致劑量和時間依賴性的血管滲透能力增加[31]。同樣，玻璃體內注射SEMA3A導致視網膜血管高滲透能力與大鼠玻璃體內注射VEGF效果相似[28]。CRVO患者SEMA3A水溶液水平均顯著升高，靶向SEMA3A可能為CRVO患者提供有效且有希望的治療替代方法[30]。

4.2脂蛋白2(LCN2) LCN2是一種急性期蛋白，最初在人類嗜中性粒細胞顆粒中被發現。除嗜中性粒細胞外，其還可在其他幾種組織中表達，包括脂肪細胞、巨噬細胞，以及肝、肺、腎、視網膜色素上皮細胞等[32]。作為急性期蛋白，LCN2作為炎癥性疾病的潛在生物標志物已變得越來越重要[33]。LCN2保護基質金屬蛋白酶9(MMP-9)免受蛋白水解降解，并通過形成MMP-9/LCN2復合物增強其酶促活性。TUUMINEN等[5]發現，在缺血性CRVO眼中的MMP-9水平較非缺血型升高。推測LCN2的炎性作用和(或)MMP-9活性的觸發可能是CRVO引起視網膜水腫和血-視網膜屏障損害的原因，如今，盡管VEGF是治療CRVO-ME的靶標，但根據目前的研究數據提示，LCN2或MMP-9/LCN2復合物可能是潛在的靶標[34]。

4.3MMP MMP家族是一類鋅依賴性蛋白酶，有28個成員，其中14種在人類血管組織和細胞中表達，不同MMP活化分別導致膠原蛋白、彈性蛋白和其他細胞外基質蛋白降解。MMP也可激活細胞因子和趨化因子，是血管炎癥和重塑的重要介質[35-36]；從而在多種生理和病理學過程(如血管生成、炎癥和纖維化)中起到調節組織重塑的重要作用[37]。眼內MMP的激活會影響視網膜血管穩定性和彈性，因此，可能直接導致CRVO病變[38]。先前的一項研究表明，CRVO患者房水MMP-2、MMP-9水平均較高[5]。最近的研究得出了相似的結論，CRVO-ME患者MMP-1、MMP-2、MMP-7、MMP-9房水水平均顯著升高。進一步的研究發現，MMP特別是MMP-1房水水平與視網膜淺表毛叢神經血管密度呈正相關，而與視力改善呈負相關[38]。MMP-1、MMP-7房水水平可能是預測CRVO-ME患者預后的有用生物標志物。

5 展 望

在CRVO-ME患者房水中不同細胞因子的產生速率與水平存在聯系和差異，目前的治療方案對患者視功能的恢復與CRT改善也需要不斷改進。進一步研究生長因子、炎性細胞因子之間關系的重要性可能有助于更好地了解CRVO-ME，并有助于開發針對各種細胞因子的新療法、新靶點，以改善目前CRVO-ME的治療方法，取得更好的療效。