血管内皮抑素对眼内新生血管抑制的展望

　　作者：马萍，樊映川    作者单位：1(610072)中国四川省成都市，成都中医药大学；2(610072)中国四川省成都市，四川省人民医院眼科

　　【摘要】  血管内皮抑素(endostatin，ES)具有显著的特异性抑制血管内皮细胞生长的作用，为新生血管的治疗提供了新的方向。我国首次将血管内皮抑素研制成具有自主知识产权的国家一类新药Endostar(中文名恩度,YH16)。目前血管内皮抑素在防治眼部新生血管性疾病方面已取得一些可喜的成就，我们就血管内皮抑素对眼内新生血管的治疗作用和治疗眼部新生血管性疾病的研究进展做一综述。

　　【关键词】  血管内皮抑素 新生血管性眼病 特异性抑制

　　0引言

　　眼内新生血管性疾病是组织缺血、缺氧而导致新生血管形成为主要病理改变的疾病。由于新生血管结构和功能的异常,其伴随出现的增生、渗出、出血等一系列病变,导致眼正常结构和功能的破坏,造成严重的视功能损害，长期病理改变成为视力损害和视力丧失的重要原因。新生血管形成是视网膜静脉阻塞、糖尿病性视网膜病变和老年性黄斑变性等疾病共同的病理性改变。目前对眼内新生血管的治疗已成为眼科的研究热点。新生血管的形成是个极其复杂的过程,它由血管内皮细胞的渗透性增加，基底膜和细胞外基质的降解,内皮芽的形成，内皮细胞的移行、增殖、迁移,血管管腔的形成等多个步骤有序协调地完成。在这一过程中,新生血管刺激因子和新生血管抑制因子同时起作用[1]。眼内新生血管的形成可能是由于在多种细胞及其分泌的细胞因子对眼内细胞增殖的调控过程中，破坏了血管生成刺激因子和血管生成抑制因子间的平衡，最终导致正常组织内新生血管的长入[2]。新生血管刺激因子包括多种生长因子和细胞因子:如血管内皮生长因子(VEGF),成纤维细胞生长因子(FGF),表皮细胞生长因子(EGF),血小板衍生的内皮细胞生长因子(PDECGF),转化生长因子(TGF),肿瘤坏死因子(TNF)。新生血管抑制因子包括血管抑素(angiostatin),内皮抑素(endostatin),血小板因子4(PF4),可溶性VEGF受体(flt1)等,另外基质金属蛋白酶家族也在血管新生中发挥重要作用[3]。目前对这类疾病的治疗仍然是眼科的难点之一。当前临床上常用的治疗方法有激光光凝、药物、手术等。这些方法虽有一定疗效,但同时存在损伤正常眼组织结构,治疗范围具有一定局限性等问题,常使患者视力难以恢复,甚至发生恶化,治疗后易复发。这些疗法并未消除新生血管的刺激因素,且至多也只是维持现存视力,并不能逆转病程的发展。即使是近年来开展的光动力学治疗脉络膜新生血管,治疗后不能从根本上杜绝CNV的发生，常需多次治疗，不能产生远期视力改善[4]，还有可能导致急性视力下降[5]。而应用VEGF等细胞因子拮抗剂的治疗方法，有极少数患者出现眼部不良反应，如眼内炎、视网膜脱离、葡萄膜炎、白内障进展、急性视力下降、视网膜中央动脉阻塞、视网膜下出血、血压增高、急性缺血性心脏病发作、脑血管意外等[6]。Kiss等[7]报道了玻璃体腔内注射bevacizumab引起一过性幻视或撕裂,提出了对伴较大浆液性色素上皮脱离的患者应用应慎重的观点。

　　1血管内皮抑素

　　1971年,美国学者Folkman[8]提出了“肿瘤生长依赖于新生血管形成”这一崭新的学术观点,奠定了控制肿瘤生长新的理论基础。1998年, Folkman实验室O’Reilly等[9]从小鼠的成血管细胞瘤株培养液中分离提纯得到的一种内源性糖蛋白,含有184个氨基酸,分子质量为20kDa,系细胞外基质胶原XVIII的水解片段,具有显著的特异性抑制血管内皮细胞生长的作用,故命名为血管内皮抑素(endostatin，ES)。血管内皮抑素在体内、体外的实验中显示出特异性抑制血管内皮细胞的增殖、迁移,抑制新生血管的生成。其作用机制可能有以下几种[10]：（1）阻滞血管内皮细胞增殖,通过细胞周期蛋白cyclinD1使内皮细胞停滞在G1期[11]；（2）诱导血管内皮细胞凋亡[12]，促进内皮细胞凋亡是内皮抑素抑制血管形成的主要途径；（3）和基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)前体形成稳定的复合体,阻止MMP2，MMP9，MMP13的激活[13]；（4）内皮抑素能通过直接阻断VEGF受体KDR/Flk1的酪氨酸磷酸化、细胞外信号调节蛋白激酶(extracellular signal regulation protein kinase, ERK)和有丝分裂原激活蛋白激酶(mitogenactivatedprotein kinase, MAPK)的激活,阻断VEGF介导的信号传导[14]；（5）阻断内皮细胞特异性表达的E选择素，调节内皮细胞粘附和影响血管骨架形成；（6）下调肿瘤细胞内的血管生长因子C表达，从而抑制肿瘤淋巴结转移。由于眼内新生血管形成和肿瘤诱导的新生血管形成由相同的生长因子所驱动,我们认为血管抑素抑制肿瘤新生血管形成和抑制眼内新生血管形成具有相同的机制[15]。ES同现有的其它血管生成抑制剂(如阿伐斯丁、易瑞沙)比,由于对VEGF，bFGF，bFGF受体、EGF受体等具有广泛的阻滞作用,所以即使长期应用也不易出现耐药现象,效果优于单一阻滞VEGF的Avastin和阻滞VEGF，bFGF和肿瘤生长因子TGF 3种血管生成蛋白的易瑞沙,应用更具有高效性[16]。

　　2内皮抑素在眼内表达

　　正常人内皮抑素存在于视网膜大多数血管上,以内界膜染色最强,而在脉络膜则存在于血管壁、Bruch膜和色素上皮细胞基膜上。Funatsu等[17]检测发现VEGF和内皮抑素在增生性糖尿病视网膜病变(PDR)患者的视网膜均有表达,而PDR患者行玻璃体手术后6mo,病变进展者玻璃体液中VEGF水平升高,内皮抑素水平降低,两者呈负相关。Bhutto等[18]发现年龄相关性黄斑变性患者的Bruch膜、色素上皮细胞基膜和脉络膜血管壁中内皮抑素和胶原蛋白ⅩⅧ含量明显低于正常对照组,提示可能是由于内皮抑素和胶原蛋白ⅩⅧ减少使脉络膜新生血管形成。Noma等[19]研究糖尿病视网膜病变的严重程度认为与玻璃体液及房水中的VEGF、内皮抑素的浓度均显著相关,而与两者血液中的浓度无关。

　　3内皮抑素治疗眼部疾病

　　3.1 ES抑制角膜新生血管的研究

　　Pan等[20]用兔角膜缝线法诱导炎症性角膜新生血管,然后在球结膜下注射重组腺病毒载体AdhENDOVEGI151发现角膜新生血管生长受到明显抑制。Zhang等[21]用750g/L AgNO3和250g/L KNO3烧伤诱导大鼠角膜新生血管模型,直接在大鼠球结膜下注射人ES基因,发现治疗组新生血管面积和平均长度都受到40%的抑制。Lai等[22]用硝酸银烧灼法诱导小鼠角膜新生血管，结膜下注射高效价的重组腺病毒载体内皮抑素基因，能成功的抑制新生血管形成，免疫组织化学染色显示内皮抑素能显著抑制角膜新生血管。

　　3.2 ES对脉络膜、视网膜新生血管病变治疗

　　张美霞等通过缺氧的方法建立小鼠视网膜新生血管模型,玻璃体腔内注射ES。结果显示 ES作用后视网膜新生血管中干扰素A的表达较给氧组比较有明显增强[23]。Mori等[24]采用静脉注射含有不同促进子的ES转基因重组体,结果发现不同促进子诱导表达的不同血清水平ES和脉络膜新生血管生长面积呈明显的负相关,认为提高血清ES表达水平可作为治疗AMD患者视力丧失新的方法。陈琳等[25]利用结膜下给药的方法发现,内皮抑素可能通过特异性作用于增殖的血管内皮细胞,并促使血管内皮细胞调亡,达到抑制新生血管的作用。王伟等[26]选1周龄小鼠缺氧诱导视网膜新生血管模型。采用玻璃体腔注射方法行脂质体介导的内皮抑素基因转移发现可以一定程度抑制缺氧诱导的小鼠视网膜新生血管生长,对视网膜无明显的毒副作用。Marneros等[27]使用激光损伤诱导体内缺乏内皮抑素CNV病变小鼠。给予内皮抑素缺陷小鼠重组内皮抑素治疗， CNV损害减轻。用重组内皮抑素治疗对照组小鼠， CNV损害几乎探查不到，表明内源性血管内皮抑制素是诱导血管生成抑制剂，可有效抑制CNV增长和血管渗漏，可用来治疗CNV增长和渗漏的病变。Takahashi等[28]在视网膜下注入重组内皮抑素,其通过与血管壁的结合,明显抑制VEGF所引起的视网膜血管的渗漏、新生血管形成及视网膜脱离。

　　4 Endostar(恩度,YH16)

　　全球许多公司针对内皮抑素进行了很多研究，内皮抑素最初是从荷瘤小鼠的尿液中提取出来的,只能提供用于氨基酸序列分析用的几微克，要应用于临床,首先必须使大规模生产成为可能。但研究发现,利用不同的细菌载体表达的内皮抑素具有不同的活性。大肠杆菌生产重组的内皮抑素,可能出现不一致的内皮抑素活性,且极易形成不可溶、无活性的包涵体,很难复性;而用酵母菌生产的内皮抑素虽可溶,但生产成本过高、纯度过低等多种原因致使研发一度停滞。直到2000年,中国烟台麦得津生物工程股份有限公司利用大肠杆菌在全球首次将内皮抑素大规模成功复性,并创造性地在内皮抑素肽链N端加了9个氨基酸,首次将Endostatin研制成具有自主知识产权的国家一类新药，将合成产物命名为Endostar(中文名恩度,YH16),使其纯度提高到99%,抗肿瘤活性为内皮抑素的2倍以上,并缩短了生产周期,使重组的内皮抑素迅速进入临床阶段[16]。并于200509被中国国家食品药品监督管理局授予新药证书。目前，恩度（Endostar,YH16）主要用于非小细胞肺癌的治疗。产品说明书建议恩度联合长春瑞滨和顺铂（二药简称为NP方案）用于初治或复治的Ⅲ/Ⅳ期非小细胞肺癌的治疗。但是，就该产品的作用机制而言，它适用于一切需要血液供应才能生长的实体瘤（比如胃癌、肝癌、肠癌和乳腺癌等）。已获得的动物试验结果证明，本品对鼠肿瘤模型（S180肉瘤、H22肝癌），人异种移植肿瘤（SPCA4肺腺癌、SGC7901胃癌、Hela宫颈癌、SMMC7721和Bel7402肝癌）有抑瘤作用。说明书中建议联合NP方案是基于临床研究的结果。理论上来说，作为一线用药，恩度可以联合铂类（包括顺铂、卡铂、奥沙利铂等）为基础的所有非小细胞肺癌化疗方案使用；恩度的Ⅲ期临床研究结果表明该药既可作为一线用药，也可作为二线用药。恩度作为一线用药可以给非小细胞肺癌患者带来更大的生存益处。目前，恩度联合NP化疗方已被《NCCN非小细胞肺癌临床实践指南（中国版）》2006年第一版推荐作为非小细胞肺癌的一线治疗方案。作为二线用药，恩度可与多西他赛等多种适用于非小细胞肺癌治疗的药物联用。恩度的临床试验结果表明：单用NP方案治疗非小细胞肺癌有效率为19.51%，恩度与NP方案联用的有效率为35.4%，显著提高有效率16%，也就是说恩度使疗效提高近一倍。

　　5展望

　　综上所述,血管抑素作为目前最有前途的抗肿瘤药物在眼内新生血管治疗方面已经有了可喜的开端,但许多问题还值得进一步研究,如选择合适的用药途径、确定用药剂量以及观察血管抑素治疗的毒副作用等。目前国内外有不少血管ES治疗眼部新生血管性疾病已取得可喜成就的报道，但是恩度在这方面应用的报道还是空白。我们相信恩度（Endostar,YH16）作为纯度更高，活性更强的血管内皮抑素在眼部新生血管疾病的治疗上应该有更好的应用。但在给药途径、药物剂量、作用机制等方面尚存在许多问题,需进一步研究。

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