抗VEGF藥物在眼科學與腫瘤學的應用研究進展

章 爽，邵 毅，高桂平

0引言

正常眼部血管結構及功能的維持依賴于血管生成促進因子和抑制因子的平衡狀態，當此種平衡被打破時，新生血管形成的閥門即可開啟，眼部新生血管過程涉及各類受體介導的細胞信號通路，其中刺激血管生成作用最強的是血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)。 新生血管的形成在腫瘤生長、侵襲、轉移過程中也起著重要作用，以VEGF作為靶點的藥物為眼科新生血管疾病及腫瘤疾病的治療開辟了新方向與途徑[1]，以VEGF介導的信號轉導的抗新生血管藥物成為目前眼科學及腫瘤學中重要的研究方向，本文將介紹抗VEGF藥物在眼科學及腫瘤學領域的相關研究、應用及聯系，強調眼科學及腫瘤學醫師在基礎研究和臨床研究等方面的密切交流與合作。

1 VEGF的特性及誘導新生血管形成機制

1.1 VEGF的特性VEGF是一種同源二聚體糖蛋白。人類VEGF基因位于染色體6p21.3，全長14kb，由8個外顯子，7個內含子組成[2]，在VEGF家族中，有VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E和胎盤生長因子等6個亞型，其中以VEGF-A活性最強，是促進新生血管形成的主要血管源性刺激因子，VEGF-B/C/D促進內皮細胞分裂的作用較弱，可能與淋巴管的發育有關[3-4]。

1.2 VEGF誘導新生血管形成機制VEGF廣泛存在于人體內各種器官，在眼部主要分布于視網膜周細胞、血管內皮細胞、色素上皮細胞等。VEGF是血管內皮細胞的生存因子，可以增加血管內皮細胞的通透性，誘導血管內皮細胞進入有絲分裂階段，VEGF與其受體結合后可調節血管滲透壓并引起血管內皮細胞增殖及分化的受體信號轉導級聯，通過直接和間接機制促使血管生成，并促進眼內病理性新生血管的生成[5]。

2抗VEGF藥物在眼科學的應用

2.1年齡相關性黃斑變性年齡相關性黃斑變性(age-related macular degeneration，ARMD)以黃斑部視網膜及其下的視網膜色素上皮(retinal pigment epithelium，RPE)和脈絡膜發生病變為特點[6]。脈絡膜新生血管(choroidal neovascularization，CNV)生成是濕性ARMD的主要病理改變，VEGF是CNV生成必不可少的誘導因子，在CNV的發病過程中發揮重要作用。近年來，隨著醫學的發展，抗VEGF藥物在ARMD的治療中取得了突破性進展，ARMD患者長期應用抗VEGF藥物可有效控制ARMD并提升視力，且安全有效，現已作為臨床治療ARMD的主要用藥[7]。

2.2新生血管性青光眼新生血管性青光眼(neovascular glaucoma，NVG)多繼發于如視網膜血管栓塞、糖尿病視網膜病變、眼缺血綜合征等廣泛性視網膜缺血疾病，臨床特點是在原發性眼科疾病的基礎上虹膜出現新生血管。視網膜缺氧和毛細血管無灌注是虹膜新生血管形成的根源，而VEGF的高表達是NVG新生血管形成的必要條件[8]。Kim等[9]研究納入30例NVG患者，采用抗VEGF聯合復合小梁切除術治療，術前眼壓58.7±5.3mmHg，術后1wk平均眼壓控制在20.4±3.6mmHg，隨訪3mo眼壓穩定。另有研究表明，玻璃體腔注射抗VEGF藥物聯合全視網膜光凝及復合小梁切除術能有效減少新生血管的活動性，降低新生血管的滲透性，促進虹膜和房角新生血管消退，有效控制眼壓，同時避免了睫狀體冷凍術造成的眼球萎縮及其他副作用[10-11]。

2.3早產兒視網膜病變早產兒視網膜病變(retinopathy of prematurity，ROP)病理表現為視網膜組織缺氧，新生血管形成、纖維增殖[2]。ROP早期高氧環境使正常血管的發育受到限制，并出現無完全血管化的視網膜區域，繼而會刺激病理性VEGF表達，誘導病理性新生血管產生，激光治療可破壞產生VEGF的無血管化視網膜，但不能阻止存在于玻璃體內高水平的VEGF所產生的破壞性作用，而玻璃體內注射抗VEGF藥物既可以阻斷視網膜產生的VEGF， 也可以中和玻璃體內高水平的VEGF，從而加速新生血管退化，被用于ROP的治療，由于增殖期ROP玻璃體內VEGF水平顯著升高，因此抗VEGF藥物常用于ROP增殖階段[12]。

抗VEGF藥物的治療目的主要是阻擋不適當的新生血管產生。VEGF能夠促進新生血管的形成，增加血管通透性，引起出血及滲漏[13]。抗VEGF藥物可與VEGF受體結合，從而抑制新生血管產生[14]。此外，在眼科學中，抗VEGF藥物還被應用于視網膜靜脈阻塞、糖尿病視網膜病變等相關新生血管性眼科疾病。

2.4眼部腫瘤眼內腫瘤致盲率高，應引起高度重視。與多數腫瘤一樣，眼部腫瘤生長及轉移也離不開新生血管生成，腫瘤細胞可以通過分泌的VEGF刺激腫瘤血管內皮細胞增生和促進腫瘤新生血管形成，進而發生轉移。在一些眼內腫瘤免疫組織化學染色研究中發現，視網膜母細胞瘤[15]、脈絡膜黑色素瘤[16]、脈絡膜骨瘤[17]及眼眶海綿狀血管瘤[18]的腫瘤細胞中存在高水平VEGF表達，且在血管內皮細胞膜上表達VEGF受體，提示VEGF信號傳導通路在眼部腫瘤生長過程中起重要作用。基質金屬蛋白酶-2可通過降低視網膜母細胞瘤中VEGF表達，從而降低細胞存活率[19]。預防性玻璃體腔內注射抗VEGF藥物可防止葡萄膜惡性黑色素瘤引起的眼前段新生血管形成[20]。抗VEGF藥物對于脈絡膜血管瘤也是一種有效的治療方法[21]。Li等[22]研究發現，給予玻璃體腔內雷珠單抗治療后，惡性黑色素瘤細胞增殖能力明顯下降，但在視網膜色素上皮細胞反應并不明顯。此外，脈絡膜黑色素瘤及乳腺癌轉移至眼部的脈絡膜黑色素瘤患者中，給予玻璃體腔注射貝伐單抗后，在未來數月內視力保持穩定甚至視力有所提高[23-24]，表明眼內腫瘤細胞對抗VEGF藥物較為敏感。但在Maudgil等[25]研究中發現，脈絡膜轉移癌患者在注射貝伐單抗后，腫瘤出現進展的現象。對于眼內腫瘤患者，玻璃體腔內注射抗VEGF藥物是一種簡單且創傷及傷害較小的方法，但療效仍需更多的臨床試驗及進一步的觀察來驗證。

3抗VEGF藥物及其在眼科學和腫瘤學的應用

在腫瘤學中，過度的異常血管生成在腫瘤進展中起關鍵作用，缺氧不僅可以促進腫瘤細胞分泌促血管生成因子，還可以促進巨噬細胞和間質成纖維細胞分泌促血管生成因子[26-27]，而VEGF是針對血管內皮細胞作用最強、特異性最高的血管新生促進因子，其中VEGF-A和血管內皮生長因子受體2(VEGFR-2)在腫瘤血管生成中起著重要作用[7]，提示抗VEGF藥物在眼科學和腫瘤學的應用中存在共同靶點及作用機制。目前，在眼科學和腫瘤學常用的抗VEGF藥物及可以共同用于腫瘤科及眼科患者的抗VEGF藥物主要有雷珠單抗、貝伐單抗、帕唑帕尼。

3.1雷珠單抗雷珠單抗是一種人源化的抗體Fab片段，可以結合所有VEGF-A異構體，阻斷信號通路。由于缺乏Fc抗體區域，因此雷珠單抗從血液中清除的速度比其他抗VEGF藥物更快，并且具有較短消除半衰期[7]。ARMD患者長期使用雷珠單抗可有效提高視力且療效穩定。Jacob等[28]研究納入69例88眼ARMD患者，所有患者均接受0.5mg雷珠單抗治療后，75.9%患眼顯示出積極的(改善或穩定)效果。Qi等[29]研究表明長期使用雷珠單抗治療可以維持視力，減少停藥后視力損失的風險，且無嚴重不良反應。此外，雷珠單抗還被批準用于治療糖尿病性黃斑水腫、視網膜靜脈阻塞等新生血管相關性眼病的治療[30-31]。

3.2貝伐單抗貝伐單抗于2004年獲得美國食品藥品監督管理局(FDA)批準，成為美國第一個被批準的抗血管生成藥物—人源化VEGF抗體，被批準用于結直腸癌、晚期非小細胞肺癌、轉移性乳腺癌、晚期腎細胞和其他實體腫瘤的血管內皮生長因子抑制劑[32]。研究表明，在轉移性直腸癌、非小細胞肺癌、轉移性乳腺癌、轉移性腎癌，Ⅲ或Ⅳ期卵巢癌患者中，通過在標準化療中聯合貝伐單抗，與安慰劑聯合標準化療相比，貝伐單抗聯合標準化療比單純標準化療的患者中位總生存期延長[33]。此外，貝伐單抗也被應用于眼科相關疾病的研究，Rabena等[34]研究發現，糖尿病視網膜病變或虹膜新生血管患者玻璃體腔內注射貝伐單抗24h后所有新生血管出現滲漏減少。Ushida等[11]研究也發現增殖性糖尿病視網膜病變患者玻璃體切除術前接受玻璃體腔注射貝伐單抗，其熒光造影顯示新生血管消退，滲漏減少，術后平均視力提高。

3.3帕唑帕尼帕唑帕尼是一種VEGF受體的酪氨酸激酶抑制劑，可拮抗多種VEGF受體，被批準用于治療晚期腎細胞癌和幾種類型的轉移性軟組織肉瘤，在轉移性軟組織肉瘤及晚期腎細胞癌患者中，帕唑帕尼治療顯示生存期較安慰劑延長[35-36]。此外，帕唑帕尼滴眼液也用于繼發于ARMD的活動性黃斑下CNV患者中，Csaky等[37]發現，使用帕唑帕尼可以提高患者最佳矯正視力(BCVA)，且帕唑帕尼各劑量組患者耐受性良好，最常見的眼部不良事件是應用部位疼痛(3%)和注射部位出血(1%)，無治療相關的嚴重不良事件報告。但帕唑帕尼治療眼科新生血管性疾病的可行性仍需進一步探討。

4眼內反復注射抗VEGF藥物的副作用

雖然玻璃體腔注射抗VEGF藥物發現的不良事件報道較少，但由于是有創操作，本身存在著有引起眼內炎、高眼壓、視網膜脫離等并發癥的可能。此外，由于藥物在玻璃體內存在的時間較短，新生血管性眼部疾病常常需要玻璃體腔反復注射抗VEGF治療，而抗VEGF藥物可導致血清VEGF濃度顯著降低，研究表明循環VEGF在許多組織中維持血管的完整性和通暢性起著重要的作用，包括心肌、腦等，循環VEGF的抑制與一氧化氮(NO)和前列腺素E2(prostaglandin E2，PGE2)的產生減少以及血管內皮細胞的變性和死亡有關，NO和PGE2濃度的降低常導致外周血管收縮，從而導致高血壓，而內皮細胞的變性導致磷脂和細胞外基質暴露于血管腔，有利于血栓形成，從而造成腦血管意外、心肌梗死、短暫性缺血等發作[38]，眼部血-視網膜屏障可以有效地阻止血清、血漿內容物進入眼睛，但不能阻止一部分注射的藥物通過血管滲入血液，因此，反復注射抗VEGF藥物(特別是VEGF受體抑制劑)治療的患者可能會引起全身及心腦血管疾病等副作用，雖然全身嚴重不良事件的發生率較低，但在最近發生中風或多次發生中風的患者發生的風險可能較高。此外，使用抗VEGF藥物治療的患者可能還會出現蛋白尿或其他腎臟疾病、血細胞計數變化、甲狀腺功能障礙、過敏和過敏反應[39]，但仍需更多的臨床數據及基礎研究去證實。

5全身應用抗VEGF藥物的眼部副作用

部分癌癥患者在全身使用抗VEGF藥物時可能會對眼部產生影響，經貝伐單抗治療的癌癥患者同時可能會引起淚液分泌增加，而帕唑帕尼在治療癌癥同時可能會引起患者視力模糊及睫毛變色，這些眼部副作用已經在一些臨床反應中被觀測到。此外，使用帕唑帕尼治療的患者出現了類似視網膜脫離和視網膜裂孔的病例[40]。另外，有1例轉移性腎癌患者在接受舒尼替尼治療后訴雙眼視力下降，光學相干斷層掃描(optical coherence tomography，OCT)顯示雙眼神經感覺性視網膜脫離和彌漫性水腫，停用舒尼替尼治療2wk后，OCT顯示神經感覺性視網膜脫離和視網膜水腫完全消退，表明舒尼替尼可能會引起視網膜神經上皮層脫離[41-42]。抗VEGF藥物也可能引起高血壓，而系統性高血壓可能增加視網膜栓塞、視網膜動脈和靜脈阻塞、高血壓視網膜病變和視神經病變等眼部副作用[39]。此外，后部可逆性腦病綜合征(posterior reversible encephalopathy syndrome，PRES)在經貝伐單抗和一些VEGFR抑制劑治療的患者中被報道，這些患者眼部表現為視力模糊或視力下降，伴有頭痛、癲癇、神志不清等神經癥狀[42]。

6全身應用抗VEGF藥物的眼科益處

癌癥患者使用抗VEGF藥物雖然可能會引起一些眼部副作用，但同時可能會對一些同時患有眼科疾病的癌癥患者帶來益處。ARMD患者分別用全身性貝伐單抗或安慰劑治療，在24wk的隨訪中，貝伐單抗組的病變大小和黃斑病變明顯減小[43]。Shouten等[44]比較分別通過靜脈注射和玻璃體腔注射貝伐單抗的效果，在ETDRS視力表中靜脈注射貝伐單抗的患者視力比玻璃體腔注射貝伐單抗者提高明顯，平均中央視網膜厚度的變化也較明顯。因此，在一些患有眼部疾病的癌癥患者，靜脈注射抗VEGF藥物不僅可以延長患者的生存期，而且同時可以治療眼部疾病，具有同玻璃體腔注射抗VEGF藥物同樣的益處。當然，眼科醫生應該嚴格把握全身應用抗VEGF藥物的指征，對其全身應用應當持謹慎態度。

7口服VEGF/VEGFR抑制劑的應用

反復玻璃體腔注射抗VEGF藥物可能會增加一些眼部并發癥的發生率，因此，為了避免潛在的并發癥，需要探索新的抗VEGF藥物的輸送方法。替沃扎尼(Tivozanib)是一種有效的VEGF受體酪氨酸激酶抑制劑，可抑制3種VEGF受體，對VEGF受體激酶顯示出很強的選擇性，實現對VEGF通路的抑制[45]。在小鼠CNV模型中發現，口服替沃扎尼[1mg/(kg·d)]可抑制CNV的熒光素滲漏和CNV膜的生長[46]。替沃扎尼除了抑制細胞外VEGF介導的VEGF受體磷酸化外，還可以抑制細胞內VEGFR2信號通路，從而誘導更強的血管內皮細胞凋亡。此外，替沃扎尼目前還被應用于腎細胞癌的臨床研究以及與乳腺癌、結直腸癌和其他胃腸道癌患者的化療聯合使用，是一種具有前景的抗腫瘤口服藥物[47]。在小鼠模型中發現，口服阿西替尼(Axitinib)可有效抑制CNV進展，提示阿西替尼可能作為ARMD的潛在治療替代藥物[48]。口服VEGFR抑制劑可能是治療新生血管性眼科疾病的臨床試驗候選藥物，用于治療CNV具有很大的潛力，然而，這仍需更多的研究進一步確定最佳劑量和治療作用機制，以確定治療新生血管性眼科疾病的適用性。

8小結與展望

抑制VEGF/VEGFR信號傳導的抗新生血管藥物為腫瘤學和眼科學疾病的治療提供了新思路，并發揮了確切的作用，在眼科學一些新生血管相關性疾病的治療中已成為主要用藥，但反復多次玻璃體腔注射抗VEGF藥物，可能會引起相關眼部并發癥。口服VEGF/VEGFR抑制劑的應用雖然具有一定的療效，但因報道的臨床病例數據及研究仍然較少，故其具體的治療作用及療效還有待進一步探討。此外，對于腫瘤疾病，抗血管生成只能抑制腫瘤的生長與轉移，不能達到消滅腫瘤細胞的目的，停藥后腫瘤仍恢復生長，腫瘤并發眼部疾病的患者全身應用抗VEGF藥物雖然可能具有雙重益處，但也具有引起全身及心腦血管疾病等副作用的風險，如何在保證治療作用的同時減輕全身副作用，仍需要更多的研究及實驗。使用抗VEGF藥物時，在許多情況下，眼科檢查可以快速發現癌癥患者可能產生的副作用，反之亦然，內科醫生的檢查可能會揭示眼科患者產生的全身副作用，因此，臨床治療中需加強腫瘤科和眼科醫生之間的密切合作，及時評估患者出現的副作用，及時終止較為嚴重的副作用。關于抗VEGF藥物在臨床使用過程中仍有很多問題有待解決，對于使用劑量及適應證仍需進行進一步的把控。此外，口服VEGF/VEGFR抑制劑可能是新生血管性疾病治療的臨床試驗候選藥物，其用于治療新生血管性疾病具有很大的潛力。而小干擾RNA(siRNA)類藥物、VEGF受體酪氨酸激酶抑制劑、整合素抑制劑、mTOR抑制劑等新興的治療方法也有望成為新的靶點，為患者創造更多的福音，當然這需要對其進行更深入地研究和探討。