劉 辰，方思尹，顧 操，吳晉暉

(1.海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院 眼科， 上海 200433；2.海軍軍醫(yī)大學(xué)第三附屬醫(yī)院 眼科，上海 200438)

病理性眼部血管生成，也稱為眼部新生血管，是導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)視力喪失的關(guān)鍵原因。眼部新生血管可發(fā)生在視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜和角膜等[1]。視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜新生血管(choroidal neovascularization，CNV)可導(dǎo)致血管滲漏、出血、纖維化和牽引性視網(wǎng)膜脫離等，最后嚴(yán)重?fù)p害視功能。新生血管與糖尿病視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy，DR)和新生血管性年齡相關(guān)性黃斑變性(neovascular age-related macular degeneration，nAMD)關(guān)系緊密。

DR是糖尿病最常見的并發(fā)癥之一，是導(dǎo)致成年人視力損害的主要原因；nAMD是AMD的晚期表現(xiàn)，以黃斑部新生血管形成為特征，如果不及時治療，會迅速發(fā)展為嚴(yán)重和永久性視力障礙[2-3]。今天，治療nAMD和DR的手段已經(jīng)從激光光凝治療轉(zhuǎn)移到藥物治療，尤其是抗血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor， VEGF)治療已經(jīng)成為主流。雖然臨床上使用抗VEGF治療此類疾病取得了巨大的成功，但也存在許多不足之處，如某些患者無反應(yīng)、耐藥性和需要重復(fù)注射等。一個潛在的原因可能是血管內(nèi)皮生長因子家族的其他成員的存在。所以仍需要探究新的治療靶點，以期能夠獲得更好的療效，更長的作用時間，或能同時改善長期不良結(jié)果，如萎縮和瘢痕等[4]。

1 血管緊張素是調(diào)節(jié)血管生成的重要因子

血管緊張素1(angiotensin，Ang1)在健康血管系統(tǒng)中廣泛分布，是受體酪氨酸激酶Tie2的配體，后者主要存在于血管內(nèi)皮細(xì)胞上。Ang1是一種Tie2受體激動劑，而Ang2是一種背景拮抗劑。盡管VEGF途徑促進血管生成的啟動，但Tie2信號通路在維持血管健康、促進內(nèi)皮細(xì)胞存活、成熟和穩(wěn)定方面更為活躍。Ang1激活Tie2信號通過抑制內(nèi)皮細(xì)胞凋亡、抗炎性反應(yīng)、防止血漿滲漏來發(fā)揮血管保護作用，以及通過促進血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移和重塑來促進血管的成熟和穩(wěn)定。Ang2與Ang1競爭結(jié)合Tie2受體，從而抑制Tie2通路，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞連接不完整、血管穩(wěn)定性變差、破壞血-視網(wǎng)膜屏障、促進滲漏[5]。在視網(wǎng)膜發(fā)育和缺血模型中，Ang-2和VEGF-A的共同表達，加速新生血管形成。Faricimab是一種雙特異性抗體，設(shè)計用于同時中和VEGF-A和Ang-2。兩個二期臨床試驗表明，F(xiàn)aricimab治療nAMD患者是安全有效的，同時抑制VEGF和Ang-2可能是一種有效的抗眼底新生血管治療策略[6]。

2 血小板衍生生長因子在血管生成中起重要作用

血管生成與血管周細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞的募集以及隨后細(xì)胞外基質(zhì)的產(chǎn)生有關(guān)。血小板衍生生長因子(platelet derived growth factor，PDGF)介導(dǎo)周細(xì)胞的募集、成熟和存活。PDGF家族中的PDGF-B是眼組織中主要的亞型，與酪氨酸激酶受體PDGFR結(jié)合，通過PI3K和MAPK激活下游通路。在VEGF促進新生血管形成后，會出現(xiàn)一個窗口期。如果VEGF水平下降，內(nèi)皮細(xì)胞會發(fā)生凋亡。如果VEGF濃度保持在較高水平，PDGF會募集血管壁上的細(xì)胞(尤其是周細(xì)胞)，進而誘導(dǎo)血管二次成熟。周細(xì)胞將沿著PDGF梯度向新生血管遷移，增殖，并與內(nèi)皮管結(jié)合，通過物理接觸，VEGF和Ang1/Tie2系統(tǒng)實現(xiàn)血管穩(wěn)定。在視網(wǎng)膜下新生血管小鼠模型和nAMD患者的早期臨床試驗中，聯(lián)合抑制VEGF和PDGF-B比單獨抑制VEGF提供了更好的結(jié)果[7]。PDGF-C和PDGF-D是近些年發(fā)現(xiàn)的相對較新的PDGF家族成員，并且在視網(wǎng)膜和視網(wǎng)膜色素上皮(RPE)細(xì)胞中大量表達。PDGF-C通過影響多個細(xì)胞和分子靶點以及調(diào)節(jié)GSK3β的磷酸化在新生血管形成中起重要作用。PDGF-D在病理性血管生成中上調(diào)，且可通過抑制PDGF-D進而抑制視網(wǎng)膜新生血管和CNV形成[8-9]。這些結(jié)論均可表明PDGF-C和PDGF-D可能成為未來眼底新生血管治療的靶分子。

3 低氧誘導(dǎo)因子介導(dǎo)新生血管形成

在大多數(shù)情況下，組織通過低氧誘導(dǎo)因子(hypoxia inducible factor，HIF)家族(主要是HIF-1和HIF-2)的誘導(dǎo)來協(xié)調(diào)新生血管的形成。HIF-1是一種轉(zhuǎn)錄因子，在低氧水平下穩(wěn)定后，轉(zhuǎn)錄激活一個低氧反應(yīng)元件(HRE)，進而編碼上調(diào)一系列促血管生成因子如VEGF、PDGF、PlGF、基質(zhì)衍生生長因子-1及其受體，且在低氧誘導(dǎo)視網(wǎng)膜病變的小鼠模型中，HIF-1抑制劑可抑制新生血管形成[10]。在低氧條件下，VEGFR-2也通過HIF-1α依賴機制上調(diào)，從而促進視網(wǎng)膜細(xì)胞誘導(dǎo)的新生血管化。HIF-1α和VEGF在DR新生血管化過程中起重要作用，并且其表達與DR的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。一些藥物如地高辛通過阻止HIF-1α在低氧細(xì)胞中的積累而降低HIF-1水平；蒽環(huán)類藥物通過抑制HIF-1與DNA的結(jié)合而發(fā)揮作用，它們都降低了缺血視網(wǎng)膜中HIF-1靶基因的轉(zhuǎn)錄，并強烈抑制視網(wǎng)膜新生血管和CNV，進一步證明HIF-1是治療眼底新生血管疾病的重要靶點[11]。

4 色素上皮衍生因子是重要的新生血管抑制因子

色素上皮衍生因子(pigment epithelium derived factor ，PEDF)屬于絲氨酸蛋白激酶抑制劑，由視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞、睫狀體上皮細(xì)胞和Muller細(xì)胞分泌，廣泛分布于眼部。是目前已知的最重要的新生血管抑制因子之一。注射PEDF減輕了低氧誘導(dǎo)小鼠的缺血性視網(wǎng)膜病變程度，并且在激光誘導(dǎo)的豬模型中，抑制了CNV的形成[12]。PEDF作為血管生成抑制劑，平衡促血管生成分子，在DR患者中，PEDF和VEGF水平呈負(fù)相關(guān)。PEDF可能激活MAPK介導(dǎo)的HIF-1途徑實現(xiàn)下調(diào)VEGF的水平。通過與促血管生成的VEGFR-2競爭性結(jié)合，阻止受體活化和抑制VEGFR-1的磷酸化，并誘導(dǎo)VEGFR-1斷裂。PEDF還可能通過涉及Fas、PPARγ、ERK和Wnt信號的分子途徑誘導(dǎo)VEGF刺激的細(xì)胞凋亡，并阻斷p38、MAP激酶和ERK的磷酸化/活化來抑制VEGF導(dǎo)致的血管通透性增加。結(jié)膜下或玻璃體內(nèi)注射全長可溶性PEDF蛋白對激光誘導(dǎo)CNV、DR和低氧誘導(dǎo)視網(wǎng)膜病變的新生血管病動物模型具有治療作用，但全長可溶性PEDF有半衰期短、體積大，需要反復(fù)注射等缺點，目前已開發(fā)出多種與PEDF具有相同生物活性的PEDF衍生肽[13]。以PDEF為靶點未來一定會有更多新的研究。

5 胎盤生長因子參與調(diào)節(jié)血管生成

胎盤生長因子(placenta growth factor ，PIGF)是VEGF家族的另一個成員，也能導(dǎo)致眼部新生血管形成，增加血管通透性。在DR和nAMD患者的房水、玻璃體和視網(wǎng)膜中發(fā)現(xiàn)了高水平的PlGF[14]。減少PIGF可以顯著阻止小鼠視網(wǎng)膜血管新生和保護缺血缺氧的視網(wǎng)膜。PlGF的主要功能之一是調(diào)節(jié)血管生長和成熟，因此，這種細(xì)胞因子有與VEGF-A類似的促血管生成活性。PlGF招募髓系祖細(xì)胞促進出芽和側(cè)枝血管生長；還能吸引巨噬細(xì)胞，釋放血管生成和淋巴管生成因子。PlGF可結(jié)合VEGFR-1導(dǎo)致MAPK和ERK1/2的磷酸化和活化，進而促血管生成。還可通過調(diào)控VEGFR-1和VEGFR-2間接地放大VEGF-A血管生成效應(yīng)。這一效應(yīng)可能通過Akt信號傳導(dǎo)[15]。此外，PlGF還可上調(diào)VEGF-A、FGF-2、PDGF-B等血管生成因子的表達。PIGF的機理及眼科應(yīng)用有待進一步研究。

6 成纖維細(xì)胞生長因子參與多種疾病的血管生成

成纖維細(xì)胞生長因子(fibroblast growth factor，F(xiàn)GF)參與了多種疾病的血管生成和纖維化的病理生理過程。FGF和VEGF都是HIF-1的靶基因，F(xiàn)GF在眼部疾病中的促血管生成作用已被廣泛接受。特別是FGF-2，通過作用于內(nèi)皮細(xì)胞影響體內(nèi)許多組織的血管生成。FGF2可能通過STAT3信號通路調(diào)節(jié)脈絡(luò)膜內(nèi)皮細(xì)胞的發(fā)芽，并在CNV形成中起著重要作用[16]。FGF-2通過內(nèi)皮細(xì)胞FGFR1和周細(xì)胞FGFR2在血管生成和血管重構(gòu)中發(fā)揮雙重作用。FGF-2還與VEGF/VEGFR2信號通路產(chǎn)生協(xié)同作用，以確保內(nèi)皮細(xì)胞增殖和發(fā)芽過程同時發(fā)生。FGF2在內(nèi)皮細(xì)胞中誘導(dǎo)PDGF-B和PDGF-D的表達，PDGF-B和PDGF-D是周細(xì)胞和血管平滑肌細(xì)胞的有效增殖和趨化因子，進而刺激血管生成[17]。已有研究利用聯(lián)合抗FGF2來治療眼底新生血管性疾病。

7 其他未來可能的治療眼底新生血管靶點

7.1 霉帕霉素影響血管新生

雷帕霉素(mTOR)的靶點是一種高度保守的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，在細(xì)胞增殖、代謝和自噬中起著重要作用。mTOR可以形成兩種不同的功能復(fù)合物，mTOR復(fù)合物1(mTORC1)和mTORC2，玻璃體內(nèi)注射mTORC1和mTORC2抑制劑可顯著抑制激光誘導(dǎo)的CNV[18]。mTOR可以通過激活HIF-1α，隨后誘導(dǎo)VEGF-A的轉(zhuǎn)錄，從而激活VEGFR-1和VEGFR-2以增加血管通透性并且促進血管的內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)芽。同時mTOR抑制劑不僅通過阻斷HIF-1α，進而抑制VEGF的上游調(diào)節(jié)因子，還能抑制內(nèi)皮細(xì)胞對VEGF的反應(yīng)，并減少VEGF介導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞增殖和遷移。研究發(fā)現(xiàn)mTOR還可調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞極化，影響血管生成因子和炎性因子的表達，共同參與CNV的形成[19]。因此，mTOR抑制劑可作為眼底新生血管的潛在治療方法。

7.2 1-磷酸鞘氨醇促進血管新生

近年來研究發(fā)現(xiàn)1-磷酸鞘氨醇(sphingosine-1 phosphate，S1P)在nAMD病理生理過程中起重要作用，并且發(fā)現(xiàn)存在于drusen沉積物中。在激光誘導(dǎo)CNV的小鼠模型中，S1P單克隆抗體治療有效地抑制了CNV的形成。S1P2拮抗劑可顯著減輕白蛋白結(jié)合S1P引起的IL-8、CCL2和VEGF的表達增加。抑制S1P2和S1P3可顯著降低HIF-1α的表達。S1P顯著促進血管生成、炎性反應(yīng)和破壞屏障完整，暗示SIP的調(diào)控是眼底新生血管治療的新方向[20]。

7.3 微管在新生血管中扮演重要角色

微管(microtubule)是細(xì)胞骨架的重要組成部分。在細(xì)胞分裂、維持細(xì)胞形狀和極性等許多基本過程中起著重要作用。許多微管抑制劑通過與微管蛋白亞基結(jié)合，從而破壞微管功能，進而誘導(dǎo)有絲分裂停止和隨后的細(xì)胞凋亡，且已獲得巨大成功[21]。如已經(jīng)進入臨床實驗的秋水仙堿化合物磷酸 CA-4 (combretastatin A4)是一種經(jīng)典的微管抑制劑，它與微管蛋白的秋水仙堿位點結(jié)合，通過與內(nèi)皮細(xì)胞微管蛋白結(jié)合而減少實體瘤的血液供應(yīng)，抑制血管生成，最終導(dǎo)致廣泛的腫瘤細(xì)胞壞死。以上提示用微管抑制劑來治療眼底新生血管，可能是未來的發(fā)展方向。

8 問題與展望

抗VEGF治療的發(fā)展使視網(wǎng)膜脈絡(luò)膜新生血管性疾病的治療發(fā)生了革命性的變化，但仍存在，如需頻繁重復(fù)注射，對已存在的病理性血管效果差，部分患者效果不明顯等局限。許多新藥正在開發(fā)中以期獲得更好的療效。如正在研制中的藥物旨在調(diào)節(jié)Tie-2受體、Ang-2和PDGF等協(xié)同靶點，有望優(yōu)于抗VEGF單一療法；其他如利用緩釋療法、納米技術(shù)和更小的分子質(zhì)量來延長抗VEGF作用的持續(xù)時間，以盡量減少頻繁注射的需要；基因治療有可能通過視網(wǎng)膜自身的細(xì)胞器持續(xù)產(chǎn)生抗VEGF作用，如基于CRISPR/Cas的基因組編輯可能是眼底新生血管的臨床應(yīng)用熱點等。未來，主要通過開發(fā)針對新的抗血管生成靶點的藥物，如針對多靶點的混合制劑或開發(fā)新的藥物遞送機制來增加療效，提高患者依賴性，減輕治療負(fù)擔(dān)，并使患者獲得更好的視覺質(zhì)量。