雙丹明目膠囊治療糖尿病視網膜病變研究進展及抗血管內皮生長因子的思考

高雅婷

(江西中醫藥大學附屬醫院,江西 南昌 330004)

流行病學研究表明,20%～40%的糖尿病患者合并不同程度的視網膜病變,糖尿病視網膜病變(diabetic retinopathy,DR)已成為主要的致盲原因[1-2]。病理性新生血管生長是DR 由非增殖期惡化為增殖期的不可逆性視力喪失甚至致盲的主要原因之一[3]。研究表明,DR 的嚴重程度主要與糖化血紅蛋白(Hb Alc)、空腹血糖(FBG)、膽固醇(TC)水平有關,病變程度越輕,其術后最佳矯正視力改善率越高。目前DR 病理性新生血管生成機制主要如下:視網膜中微血管病變是在微環境持續的高血糖毒性作用下產生氧化應激、蛋白激酶C(PKC)的活化、多元醇途徑及晚期糖基化終末產物形成等引起視網膜內皮細胞損害、微血管功能改變、血管擴張,引起視網膜血管內皮細胞的功能和結構改變;血管擴張進一步加重缺血、缺氧及炎癥因子誘發產生血管內皮生長因子(VEGF),加重血-視網膜屏障損害,導致視網膜血管滲漏、再生[4-6]。持續的不可逆性損傷導致DR 惡化至增殖期,可引起異常血管新生,若新生血管出血或增殖牽拉視網膜,可導致玻璃體出血、視網膜脫離,導致患者失明[7]。

DR 患者在出現眼底微血管增殖甚至病理損傷改變之前,視網膜已出現不同程度的損傷,但目前沒有針對早期階段病變的可長期使用且安全有效的治療措施,無法對DR 早期開展防治以延緩病情進展[8]。因此,探索DR 早期改變機制中的可能介入靶點,尋找潛在的治療方法及藥物具有重大的臨床價值和意義。目前臨床治療非增殖期DR 常用羥苯磺酸鈣、非諾貝特、胰激肽原酶和RAS 抑制劑等,初步顯示它們對阻止DR 的發生發展具有積極的作用,考慮到其不良反應較大、高依賴性等缺點[9],尋找一種有效防治DR 發生發展且不良反應少的中藥復方具有重要的臨床價值。雙丹明目膠囊是湖南中醫藥大學秦裕輝教授研發的新藥(國藥準字Z20080062),主治肝腎陰虛、瘀血阻絡所致的2型糖尿病視網膜病變非增殖期[10],臨床療效明顯,安全可靠。本文對雙丹明目膠囊治療DR 的研究進展進行綜述并結合其抗VEGF 機制,認為有望將其作為延緩DR 病情進展的長期推薦用藥。

1 雙丹明目膠囊主要成分的作用及其機制

雙丹明目膠囊由女貞子、墨旱蓮、三七、山茱萸、山藥、牡丹皮、茯苓、土茯苓、牛膝、丹參、澤瀉11味藥物組成[10]。目前針對雙丹明目膠囊的研究,主要是聚焦中成藥口服吸收后對某條作用通路、某些靶點的影響,而其可能是通過多條通路、多個環節發揮對DR 的綜合治療作用。

1.1 多條信號通路抑制血管生成 DR 的發病機制目前尚不完全清楚,其病理改變涉及信號傳導、代謝酶、炎癥、細胞外基質及離子通道等相關基因和蛋白表達的變化[12]。其中DR 從非增殖型轉變為增殖型的標志性病理改變是新生血管生成,其受多種生長因子和多條信號通路的調節,抑制新生血管生成被認為是治療DR 的有效手段[13]。

研究發現,PI3K/Akt通路參與新生血管的形成過程,PKB/Akt蛋白磷酸化后能促進血管內皮細胞的內皮型一氧化氮合酶(eNOS)的活躍,促進生成一氧化氮(NO),引起血管通透性改變,促進新生血管形成[14]。研究表明,雙丹明目膠囊可以抑制DR 大鼠視網膜PI3K/Akt信號通路上的Akt、eNOS的表達,減少DR 大鼠視網膜上新生血管再生[15]。Raf激酶是能將細胞外刺激信號傳至細胞內的關鍵因子,活化后引起細胞內一系列反應,其中Ras-Raf-1-MEK-ERK 為經典信號通路[16],在細胞外信號刺激下Ras轉化為激活態,能磷酸化激活Raf,繼而激活下游分子MEK,促使ERK 活化,入核后影響轉錄過程[17],從而參與調控細胞增殖、分化、凋亡、轉移等功能。研究發現,雙丹明目膠囊能有效降低DR 大鼠視網膜Ras、Raf-1、MEK、ERK 的表達而抑制新血管生成,保護視網膜組織[18]。HIF-1α是負責調控缺氧引起的多種細胞適應性反應的關鍵因子,可影響血管新生、新陳代謝及細胞凋亡等過程,直接增強VEGF 的轉錄活性,使其表達增加而誘導血管生成[19]。缺氧過程還能活化NF-κB,啟動和促進VEGF,增強白細胞與內皮細胞間的黏附,促進新生血管形成[20]。研究發現,雙丹明目膠囊能通過降低DR 大鼠視網膜HIF-1α、NF-κB 基因和蛋白表達,從而發揮抑制新血管生成的作用[21]。VEGF 是誘發新生血管生成重要的調控因子之一,降低視網膜VEGF表達是抑制新血管生成的重要機制,酪氨酸激酶結合蛋白Spred-1 能抑制VEGF,從而負性調控血管新生[22]。研究表明,雙丹明目膠囊能上調Spred-1表達,降低VEGF表達,抑制新血管生成[23]。

另外,人臍靜脈內皮細胞(HUVEC)因其干細胞潛能而常用于血管內皮細胞的相關研究中,抑制HUVEC的增殖作用能減少或阻止新血管生成[24]。趙洪慶等[25]通過Hoechst染色和流式細胞術檢測細胞凋亡發現,經MTT 檢測篩選出的3-乙酸齊墩果酸(來自墨旱蓮)、丹參酮ⅡA、芹菜素和大波斯菊苷(來自女貞子)4個成分均有抑制HUVEC 增殖的作用,能誘使HUVEC呈凋亡形態,增加其凋亡率,是雙丹明目膠囊發揮治療DR 的有效成分。

1.2 保護視網膜微結構 DR 模型大鼠視網膜內界膜腫脹、增厚,毛細血管壁突出,間質水腫,表現為網狀結構疏松,各層細胞排列紊亂[4]。經雙丹明目膠囊干預后,能降低DR 大鼠視網膜VEGF 及其含激酶插入區受體(KDR)的表達,使視網膜各層結構水腫、壞死情況得到緩解,超微結構得以改善,視網膜組織損傷緩解,提示其有保護視網膜微結構的作用[26]。研究發現,雙丹明目膠囊可能通過PARP/GAPDH 通路而發揮抑制氧化應激誘導的周細胞凋亡的作用[27]。

1.3 改善血糖、血脂及血液流變性學 血糖、血脂代謝及血液流變學異常是DR 發生發展過程中潛在的危險因素。研究發現,雙丹明目膠囊單用有降低血小板黏附率、改善血液流變性、促進血液循環的作用,聯合降糖藥物能促進其降糖效果[28]。血小板異常黏附和聚集及血液黏滯度升高等會引起毛細血管閉塞,導致視網膜微循環血流灌注不良,繼而導致適應性的基因轉錄表達,如激活多種促血管生成因子生成,導致視網膜新生血管生成[3]。雙丹明目膠囊還能顯著降低優球蛋白溶解時間,說明能通過抑制纖溶酶原激活物而增強血液的纖溶能力,抑制微血管生成[29]。

2 雙丹明目膠囊治療糖尿病視網膜病變的臨床療效

羥苯磺酸鈣是臨床治療DR 的常用藥物,能減輕視網膜高通透性,抑制血管活性物質,改善微血管病變和靜脈曲張,還有助于改善視網膜血液循環、滲血和消除水腫,降低纖維蛋白酶活性,改善血液黏稠度[30]。研究顯示,以羥苯磺酸鈣膠囊作為對照治療藥物,試驗組口服雙丹明目膠囊,治療16 周后比較DR 患者視力、視野、眼底熒光血管造影及各項臨床癥狀與體征變化,結果發現雙丹明目膠囊組DR 患者視網膜微血管瘤數目、出血、滲出、滲漏、毛細血管無灌注區面積、視野缺損區面積均明顯減少,視力得到提高,且不良反應率較低[31]。研究發現,雙丹明目膠囊聯合復方樟柳堿注射液使用比單用復方樟柳堿注射液,可顯著提升患者視力水平、視野平均敏感度,降低眼壓,且不會增加不良反應[32]。

研究顯示,對照組DR 患者口服羥苯磺酸鈣分散片,治療組DR 患者在對照組基礎上口服雙丹明目膠囊治療,治療4個月后,治療組有效率(95.83%)明顯高于對照組(84.51%);與對照組相比,低視力者生活質量評分量表(CLVQOL)評分顯著升高(P<0.05),視野平均缺損程度、證候積分均顯著降低(P<0.05),血清脂聯素、胰島素樣生長因子1(IGF-1)及色素上皮衍生因子(PEDF)水平改善程度優于對照組(P<0.05),表明雙丹明目膠囊聯合羥苯磺酸鈣治療DR 具有協同增效的作用[33]。柳潔平等[34]研究發現,雙丹明目膠囊聯用羥苯磺酸鈣膠囊在減少黃斑厚度、出血斑面積,降低血清VEGF、PDGF 及白細胞介素-1(IL-1)水平方面均優于單用羥苯磺酸鈣膠囊治療,且安全性較好。研究顯示,雙丹明目膠囊能有效改善DR 患者的眼底情況及視物模糊、咽干口燥癥狀[35]。

3 雙丹明目膠囊可通過抗VEGF延緩增殖性糖尿病視網膜病變

目前藥物治療DR 增殖期方面主要是使用抗VEGF藥物[2,9],抗VEGF 藥物多次重復玻璃體內注藥是治療DR 增殖期的主要方法,僅用于中晚期DR。VEGF被認為是參與PDR 患者視網膜新生血管形成過程中作用較強、特異性較高的血管新生促進因子[20],以VEGF信號傳導介導的抗新生血管藥物成為近年來眼科學不斷發展的熱點研究領域。目前臨床主要有4類注射用抗VEGF藥物(貝伐單抗、雷珠單抗、帕唑帕尼和阿伯西),但由于是有創操作,可能引起眼內炎、高眼壓、出血、牽引性視網膜脫離等并發癥[36]。目前研發以VEGF 作為靶點,可長期服用、不良反應少的抗VEGF口服制劑成為治療新生血管性眼科疾病的重要藥物。

VEGF家族主要包括VEGF-a、VEGF-b、VEGF-c等,VEGF作為促血管生成因子作用于血管內皮細胞,促使其分裂增殖,誘導血管生成[37]。彭俊等[38]研究發現,雙丹明目膠囊能明顯降低糖尿病模型大鼠視網膜中VEGF-a、VEGF-b、VEGF-c的表達,具有保護視網膜毛細血管的作用。研究發現,雙丹明目膠囊能降低DR大鼠視網膜血管中VEGF和血管內皮生長因子受體(VEGFR)蛋白磷酸化水平,減輕DR 大鼠視網膜血管病理改變[39]。雙丹明目膠囊還能有效抑制DR 大鼠視網膜VEGF的表達,改善DR 大鼠視網膜微血管病變[40]。雙丹明目膠囊還可以通過對Ras-Raf-1-MEK-ERK 信號通路、PI3K/Akt通路、微循環缺氧與炎癥代謝因子、高血糖微環境、血小板異常黏附和凝集、血液黏滯度升高等因素的調節,從不同環節、多條信號通路降低VEGF 的表達,發揮延緩DR 進展的作用。

4 小結

雙丹明目膠囊由女貞子、墨旱蓮、三七、山茱萸、山藥、牡丹皮、茯苓、土茯苓、牛膝、丹參、澤瀉組成。女貞子和墨旱蓮為古方二至丸的組成藥物,具有補肝腎陰、明目的作用。方一惟等[41]發現二至丸加減可有效改善DR 患者視力和視網膜震蕩電位,具有降低復發率的作用。在二至丸組方基礎上加山茱萸、山藥、牛膝增強補肝腎作用,加澤瀉、茯苓、土茯苓增強泄濁陰的作用,發揮補虛泄濁、標本兼治之功;加入三七、丹參、牡丹皮活血祛瘀以明目,此類活血化瘀藥物具有改善微循環、抑制異常血管增殖、改善血流動力學及血液流變學、抗血栓、抗纖維化等作用[42]。

雙丹明目膠囊是預防和延緩新生血管性眼科疾病的重點藥物,其可通過抑制VEGF 的表達以延緩增殖性DR,不良反應發生率低,可作為DR 增殖期的替代治療藥物,或非增殖期向增殖期進展的預防和治療用藥。早期和全程使用雙丹明目膠囊,可抑制血管新生,配合西藥對癥治療,有望阻止DR 的進展。