蛋白激酶C-β抑制剂Ruboxistaurin治疗糖尿病视网膜病变的研究进展

何跃，陈洁，吕红彬（.泸州医学院附属医院眼科，泸州市646000；2.泸州医学院附属医院风湿免疫科，泸州市 646000）

糖尿病视网膜病变（Diabetic retinopathy，DR）是糖尿病（Diabetes mellitus，DM）最为常见和严重的微血管并发症之一。糖尿病早期视网膜尚未出现形态学异常时，分子水平的改变已经出现血管通透性、血流动力学、神经细胞与胶质细胞功能异常等症状。近年来，对于高血糖在糖尿病并发症中的作用提出了许多假设[1]，包括多元醇-肌醇代谢异常、蛋白质的非酶糖基化、蛋白激酶C（PKC）的激活、己糖胺途径的激活以及线粒体活性氧产生增多、细胞因子活化、自由基作用等；此外，视网膜局部的血流动力学异常及视网膜局部炎症反应也参与DR的发生和发展[2]。其中，PKC的激活是DR的重要原因，PKC有α、β、γ等至少13种同工酶，其中PKC-β在DR中起主要作用。研究[3]发现，高度特异性的PKC-β抑制剂Ruboxistaurin在DR治疗中具有一定的效果。为此，本文就其生物学功能、在DR中的作用机制及其对DR的可能治疗作用进行综述。

1 PKC的基础研究

血管病变为糖尿病多种慢性并发症的病理基础，PKC的激活在介导糖尿病的血管组织结构和功能的异常中具有特别重要的作用[4]。PKC是一种钙或（和）磷脂依赖性蛋白磷酸化酶，分为经典型PKC、新型PKC和非典型PKC。在DR中，PKC主要的作用方式有：（1）高血糖使PKC的内源性激活剂甘油二酯（DAG）合成增加导致血管功能异常[5]；（2）持续的高血糖通过PKC依赖途径上调视网膜血管内皮和血管平滑肌细胞的血管内皮生长因子（VEGF）mRNA的表达，导致VEGF上调，而VEGF的上调又增强了PKC-β的活性，从而形成恶性循环[6]；（3）PKC-β使糖基化酶1，6-二乙酰葡萄糖胺转移酶（core2 GleNAe-T）活性增强，提高了白细胞与视网膜毛细血管内皮细胞之间的黏附性[7]，引起视网膜毛细血管渗漏、微循环阻塞和小血栓形成；（4）PKC能抑制钠-钾泵和钙泵的活性，使细胞膜转运功能降低[8]；（5）PKC使内皮素-1（ET-1）释放增加，导致视网膜循环血流减少[9]。在这些机制中，PKC-β均具有重要的作用。因此，抑制PKC，特别是PKC-β的激活，也就成为了治疗DR的一种新方法。

2 有关Ruboxistaurin与DR的实验研究

1996年在《Science》上首度报道Ruboxistaurin甲磺酸盐（LY333531）的化学结构和药理学特点。Ruboxistaurin是以非选择性PKC抑制剂星型孢菌素为先导化合物进行结构修饰而得到的双吲哚马来酰亚胺大环化合物，是一种高度选择性的口服PKC-β抑制剂[3]，对血糖无影响。它能在大约5 nmol·L－1浓度时高度抑制PKC-βⅠ和PKC-βⅡ，而此浓度比其它蛋白激酶C亚型的IC50（酶的活性被抑制一半时抑制剂的浓度）要低100倍以上。其经肝脏的代谢产物LY-338522也能抑制PKC-β的激活[10]。研究[3，11～14]发现 Ruboxistaurin 可能通过多种机制改善DR。

2.1 改善视网膜的微循环

Ishii H等[3]研究发现Ruboxistaurin能抑制PKC活性，使糖尿病大鼠视网膜循环时间正常化，改善视网膜的微循环。

2.2 抑制VEGF

众所周知，VEGF在增殖性DR的发展中起重要作用。口服或玻璃体腔内注射Ruboxistaurin后，发现它能与VEGF相互作用，降低视网膜血管通透性，这说明Ruboxistaurin治疗与VEGF相关的DR是有效的[11]。VEGF在除增殖性DR之外的糖尿病性黄斑水肿中也发挥重要作用。而Ruboxistaurin可以抑制VEGF所引起的增殖性DR与糖尿病性黄斑水肿，甚至对早期DR也有治疗作用。在视网膜分支静脉阻塞诱导新生血管的猪动物模型中，利用Ruboxistaurin治疗3个月，有效地抑制了猪视网膜前及视盘上的新生血管病变[12]。实验鼠玻璃体内注入浓缩的VEGF，通过玻璃体内荧光素渗漏来观察血管的通透性。当实验鼠饲以Ruboxistaurin 1周后，VEGF增加视网膜血管通透性的能力被有效地阻断；2周后，Ruboxistaurin能消除糖尿病所诱导的视网膜血管渗漏[13]。

2.3 改变钠-钾泵和钙泵的活性

研究[8]中观察到，Ruboxistaurin能阻止糖尿病大鼠的视网膜中钠-钾泵和钙泵活性的降低，使视网膜微循环血流得以改善。

2.4 减少视网膜微循环中白细胞黏附

在糖尿病早期，白细胞的黏附会导致视网膜微循环血流障碍。有研究[14]发现在链脲佐菌素（STZ）诱导的糖尿病模型大鼠中，糖尿病大鼠的视网膜微循环白细胞黏附的数量明显高于非糖尿病大鼠，而口服Ruboxistaurin的大鼠其视网膜微循环白细胞黏附的数量明显减少，说明在糖尿病的早期，Ruboxistaurin能减少视网膜微循环中白细胞黏附，从而改善糖尿病动物视网膜微循环的血流状态。

3 有关Ruboxistaurin与DR的临床研究

以上实验研究表明，Ruboxistaurin对治疗DR的发展提供了一个重要的新方法。正是因为其在实验研究中取得了较好的结果，随后在健康志愿者中进行药动学试验和临床耐受性观察，发现Ruboxistaurin对血糖无影响，具有较好的安全性和耐受性。

接着，美国和加拿大40个中心对252例中、重度至极重度的非增殖性DR患者进行了Ruboxistaurin治疗DR的研究（PKC-diabetic retinopathy study，PKC-DRS）。在此项多中心、双盲、随机、安慰剂对照研究中，252例受试者随机接受安慰剂或Ruboxistaurin（每天8、16、32 mg）。患者的准入标准为中度至重度非增殖性DR，定义为：准确校正的DR早期治疗研究（ETDRS）视敏度≥45个字母，并且至少有1只眼睛以前未接受过全视网膜光凝疗法。主要终点是视网膜病变进展到ETDRS量表中≥3步或用散射光凝固治疗，次要终点为至少连续6个月丧失≥15个ETDRS字母（视力检查表中的3行），每6个月用立体眼底照像评估1次。结果显示，在42个月时，Ruboxistaurin组与安慰剂组在主要终点上无显著性差异（52%/55%），但在次要终点上Ruboxistaurin 32 mg组明显优于安慰剂组（49%/72%），且Ruboxistaurin 32 mg组发生持续中等程度视力（SMVL）丧失者也较少（持续中等程度的视力丧失往往较常发生在具有严重视网膜病变和糖尿病性黄斑水肿的患者），在18及24个月时均有显著的统计学意义。研究[15]结果表明，Ruboxistaurin增加了视网膜血流量，呈剂量依赖性，每日服用Ruboxistaurin 32 mg，持续1月，视网膜血流量可达到最大值，与使用安慰剂相比，Ruboxistaurin可降低中度至重度非增殖性DR患者持续中等程度的视力丧失。

在第2项PKC-DRS（PKC-DRS2）研究中，随机将685例非增殖性DR患者分成2组，一组服用安慰剂，另一组服用Ruboxistaurin（每天32 mg），总共36个月。最后进行统计学分析发现，服用Ruboxistaurin的患者视力丧失的风险性降低了40%，黄斑水肿进行性加重和需要接受视网膜激光光凝的患者也明显减少[16，17]。

最近PKC-DRS2研究课题组公布了其另一项研究[18]结果，他们让所有试验中使用Ruboxistaurin治疗的DR患者停止用药1年，然后随机选其中的203例患者，不论其以前服用的是安慰剂还是Ruboxistaurin，均继续服用Ruboxistaurin（每天32 mg）2年，结果发现这些患者视力丧失的发生率明显降低，提示Ruboxistaurin能对那些停止用药的患者可继续起到治疗作用。

在一项PKC-β抑制剂治疗糖尿病性黄斑水肿的研究[19]（PKC-diabetic macular edema study，PKC-DMES）中，评估了686例糖尿病性黄斑水肿及轻、中度非增殖性DR患者使用Ruboxistaurin治疗的安全性和长期疗效。研究中，患者随机接受Ruboxistaurin或安慰剂（每天4、16、32 mg），疗程30个月或更长，主要终点是进展到或立即威胁到黄斑中心或采用散射、聚焦光凝固术治疗。结果Ruboxistaurin组的主要终点事件发生率为47%～53%，而安慰剂组是55%。但Ruboxistaurin 32 mg组进展到主要终点事件者与安慰剂组比是37%∶48%，风险降低23%，除去在基线时血糖控制不良（糖化血红蛋白（HbAlc）≥10%）的患者，威胁或涉及黄斑中心的黄斑水肿2组的比例是31%∶45%，风险减少31%，在统计学上具有显著性差异。且Ruboxistaurin耐受性好，无患者出现重大不良事件。表明Ruboxistaurin能较好改善DR患者视网膜血流动力学异常。

在PKC-DMES研究课题组的另一项关于服用Ruboxistaurin对血-视网膜屏障的研究[20]中，41例糖尿病性黄斑水肿的患者随机接受Ruboxistaurin或安慰剂（每天4、16、32 mg），分别在用药后3、12、18月通过荧光测定法检测视网膜血管的渗漏情况，结果发现，使用3组剂量的Ruboxistaurin治疗后，患者的视网膜血管渗漏明显改善。

值得注意的是，PKC-DMES临床研究中Ruboxistaurin虽然可以延缓DR患者黄斑水肿的发展进程和提高视敏度，但是在长达30个月的随访中观察到它并没有阻止DR的进展[21]，而且在这项研究中也没有报道联合糖尿病性黄斑水肿进展的结果或应用激光光凝治疗的情况。同时有学者提出，PKC抑制剂对DR可能有害，因为PKC抑制剂增加了高血糖对视网膜毛细血管周细胞的促凋亡作用[22]。

目前PKC-DMES2和PKC-DMES3的临床研究正在进行中。PKC-DMES2选入900例患者每天服用Ruboxistaurin 32 mg共36个月，然后观察中心凹注视300 μm内糖尿病性黄斑水肿的情况。PKC-DMES3选入300例出现黄斑水肿并且视网膜厚度大于100 μm的糖尿病患者，随机接受安慰剂或Ruboxistaurin（每天32 mg）共24月，结果用光学相干断层扫描（Optical coherence tomography，OCT）进行分析。其 PKCDMES3与以前所做的研究不同之处在于采用了OCT进行数据分析。

McGill JB等[23]通过11项相关的研究对Ruboxistaurin耐受性和安全性进行数据分析。其中1 396例患者接受Ruboxistaurin治疗，1 408例患者接受安慰剂治疗。结果，Ruboxistaurin的不良反应呈轻到重度，主要为胃肠道反应和血磷酸肌酸激酶升高，无1例患者死于服用Ruboxistaurin。与安慰剂相比，Ruboxistaurin耐受性良好，不良事件的发生率二者相当（23.2%/20.8%）。

4 小结

PKC的激活在DR中起重要作用。Ruboxistaurin是一种口服型PKC-β抑制剂，在大量的临床试验中表现出很好的耐受性，其疗效也被越来越多的临床证据所证明。但是，仍然需要对Ruboxistaurin进行更多的临床研究来进一步确定它的疗效和安全性；同时，我们还需明确单独使用Ruboxistaurin或联合其他的治疗方法在糖尿病患者中是否具有能阻止其视力的丧失的作用。

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