生物靶向抑制剂在治疗眼底新生血管中的研究进展

生物靶向抑制剂在治疗眼底新生血

管中的研究进展

摘要：眼底新生血管是常见的致盲原因,近年来对新生血管抑制剂进行了多方面研究,生物靶向抑制剂成为研究热点。本文从血管内皮生长因子抑制剂、Apelin/APJ通路相关抑制剂和配体组学技术这三方面在抗新生血管中的应用进行综述,使眼科医师对该领域目前研究现状有所了解。

关键词：眼底新生血管血管内皮生长因子Apelin 配体组学眼底新生血管属于异常的血管增殖，是致盲的一个重要原因。新生血管形成过程与多种因素相关，新生血管发生机制目前尚不明确，对于新生血管治疗主要集中于新生血管抑制剂的研究。近年来，生物靶向抑制剂作为一种新兴的治疗方法，在抑制新生血管生长、降低视网膜中央厚度和改善视力等方面有较好的疗效[1-2]。

1 血管内皮生长因子相关抑制剂

血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)对血管的发育至关重要,并且能刺激血管的生成[3]。VEGF是一个家族,包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、VEGF-F、胎盘生长因子-1(placental growth factor 1,PIGF-1)和PIGF-2。目前已经确定的VEGF 的2种酪氨酸激酶(protein tyrosine kinasestyrosine,PTK)受体包括VEGF受体1 (vascular endothelial growth factor receptor 1,VEGFR1)和

VEGFR2,VEGF的生物学功能主要是通过VEGFR2来介导[3],VEGF与

VEGFR2结合导致VEGFR2的酪氨酸自磷酸化,随后几种关键的衔接蛋白被激活和募集,包括Shc、Grb2、Gab1、SHP1和SHP2[4-6]。衔接蛋白的激活促进下游关键信号的级联,诱导多种与血管生成相关的基因转录。VEGF的过度表达与包括肿瘤生成、急/慢性炎症、增生性视网膜病变在内的病理性血管生成密切相关[3]。VEGF促进内皮细胞的存活、增殖、迁移和侵袭[7-8]。VEGF已被证实是视网膜血管生成疾病的主要致病因子和治疗靶点之一[9],通过阻断VEGFR可以抑制血管细胞间黏附分子-1的表达、白细胞瘀滞及内屏障破坏,减少血管渗漏及新生血管形成。目前临床上已经上市的药物包括贝伐单抗、雷珠单抗、阿柏西普和康柏西普等。玻璃体内注射VEGF抗体(贝伐单抗或雷珠单抗)对治疗眼底新生血管有明显疗效[10-11]。贝伐单抗和雷珠单抗均为完全性抗VEGF-A免疫球蛋白,雷珠单抗为重组人源化单克隆抗体片段,是人类VEGF亚型单克隆抗体片段的重组体,能与人类VEGF-A所有亚型直接特异性结合,从而使VEGF-A亚型无法与其受体结合而达到血管渗透性降低、抑制新生血管的效果[12]。贝伐单抗是一种完整重组人类单克隆抗体,由93%人源IgG1框架区和7%鼠单克隆抗体的抗原结合互补区组成,通过抑制VEGF-A的所有亚型达到抑制新生血管的生成[13]。阿柏西普全部是人的氨基酸序列的融合蛋白组成的VEGF拮抗剂,包含了人VEGF受体-1和人VEGF受体-2的关键结构域,与人免疫球蛋白G1的Fc片段形成融合蛋白,主要结合VEGF-A、VEGF-B和PIGF来发挥拮抗作用[14],从而抑制新生血管的生成。与阿柏西普相比,康柏西普多出一个低电位VEGFR-2结合域,通过结合VEGF-A、VEGF-B、PIGF来使血管内皮的增殖和血管的新生受到抑制。

已有研究证明GAI蛋白是G蛋白的抑制亚基,GAI蛋白与G蛋白受体结合能够抑制腺苷酸环化酶,从而导致环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)生成减少[15]。Sun等[16]发现,GAI1和GAI3的敲除或其短发夹RNA(short hairpin RNA,shRNA)的敲低均显着抑制VEGFR2信号转导。在机制上,其发现GAI1和GAI3是VEGF诱导的VEGFR2内吞作用必需的,已知VEGFR2的内吞作用是VEGFR2信号转导必不可少的,抑制VEGFR2内吞复合物将抑制VEGF介导的信号转导和血管生成[17-18]。GAI1/ 3的消耗、敲低或突变会破坏VEGF诱导的VEGFR2内吞作用复合物形成。此外,GAI1/ 3沉默也会抑制VEGF诱导的VEGFR2内吞作用、VEGF诱导的体外和体内血管生成以及HUVEC的增殖、迁移、侵袭和血管样管形成。因此,GAI1和GAI3可能是通过促进VEGFR2内吞作用而在VEGF信号转导中的重要参与者。重要的是,GAI1和GAI3在增殖性糖尿病性视网膜病变(proliferative diabetic retinopathy,PDR)患者的增殖性视网膜组织中上调,并且它们的上调与蛋白激酶B(protein kinase B,PKB)-S6K1和细胞外信号调节蛋白激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)的过度激活相关。在高氧诱导的视网膜病变(oxygen-induced retinopathy,OIR)和碱烧伤诱导的新血管形成的动物模型中,GAI1和

GAI3SHRNA或敲除显着抑制体内血管生成。因此根据目前的研究,可以认为抑制内皮细胞中的GAI1和GAI3可为治疗PDR和其他增殖性视网膜疾病提供一种新方法,并且从VEGFR2信号转导的潜在机制方向来思考对于开发新的和有效的治疗策略。

此外,Src也是血管生成信号级联中的关键组分,Src是一种非受体酪氨酸激酶,可与多种细胞表面受体相互作用,并且在细胞生长、分化和迁移的信号转导中起关键作用。Eliceiri等[19]VEGF介导的血管生成需要Src 激酶活性。Src在人类多种肿瘤中的活性和表达水平快速升高,在促进肿瘤生长和转移中起重要作用。此外, Src也在病理性眼部新生血管形成中异常激活[20]。通过Src抑制剂可以明显抑制血管的高通透性[21]。研究发现Src在病理性视网膜前血管簇和神经节细胞层中高度活化[22]。这些数据表明Src是参与异常视网膜新血管形成的重要血管生成信号分子。达沙替尼最初是作为Src和BCR/ABL的双重抑制剂开发的,现已被用作对伊马替尼耐药的慢性髓性白血病的有效治疗剂。Seo等[23]使用Src 抑制剂达沙替尼来检测其对病理性视网膜新生血管的抑制作用,结果显示达沙替尼完全阻断了VEGF诱导的HRMEC中Y416上Src的磷酸化。鉴于VEGF在病理性眼部新血管形成中的重要性以及Src在VEGF血管生成信号转导途径中的关键作用,用Src抑制剂减弱VEGF诱导的血管生成可能是调节多种眼部疾病中过度新血管形成的良好治疗策略。

目前已知在体内,人绒毛促性腺激素(human chorionic gonadotropin,HCG)与黄体生成素(luteinizing hormone,LH)相同的受体均具有强烈的促血管生成作用。HCG是一种VEGF调节激素,通过它上调VEGF表达刺激妊娠子宫的血管形成。目前已有研究表明LH/HCG受体存在于视网膜中,并且在眼内均发现了HCG和LH[24]。Movsas等[25]通过实验发现HCG可能影响视网膜血管形成和VEGF产生,因此,HCG受体可能成为潜在的血管增生性视网膜病症的治疗靶向目标。