羟苯磺酸钙眼科应用进展

王蕾 蹇文渊 段俊国

羟苯磺酸钙在眼科的应用已有40多年的历史,过去主要被用于治疗早期糖尿病视网膜病变。早期药理研究显示羟苯磺酸钙主要作用是改变血液流变学、影响血小板聚集和血栓形成,从而修复血视网膜屏障功能,随着研究的不断进展,学者们对羟苯磺酸钙的作用机理进行了更加深入的探讨,发现其对成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)及血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)信号传导通路具有选择性抑制作用,还具有抗氧化性及抑制醛糖还原酶的作用[1],不但促进了其在治疗糖尿病视网膜病变方面的应用,而且有学者创造性地根据其药理作用将其运用于治疗白内障、翼状胬肉等眼科其它疾病。现就羟苯磺酸钙在眼科中的应用进展进行总结。

1 糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)

上个世纪七八十年代的几个小样本临床试验对于羟苯磺酸钙治疗DR的疗效存在争议,近期主要有两个临床试验在此方面做了探究。

Ribeiro ML等[2]就羟苯磺酸钙对早期DR进展的影响进行了随机双盲试验。纳入194例2型糖尿病患者(ETDRS分级在47以下),137名患者完成了24个月的研究。研究结果表明,与安慰剂对照组相比,羟苯磺酸钙对平均后玻璃体穿透率(P=0.002),视网膜出血(P=0.029),DR分级(P=0.0006),微动脉瘤(P=0.013)均有明显改善,证明独立于血糖控制,2年内每日口服2g羟苯磺酸钙具有阻止血视网膜屏障破坏的作用。

另一项多中心随机双盲安慰剂对照临床试验[3]针对羟苯磺酸钙对黄斑水肿的作用进行了研究,该试验由11个国家的40个中心纳入635例成年发病的2型糖尿病且轻到中度DR患者,实验组给予每日1500mg羟苯磺酸钙治疗,主要终点为发展为有临床意义的黄斑水肿(CSME),随访期5年。结果实验组324例中有86例发展为CSME,而对照组311例中有69例发展为CSME,5年CSME发病率为35%和28%(风险比1.32,95% CI 0.96-1.81;P=0.0844),证明羟苯磺酸钙不能降低早期DR患者发展为CSME的风险。

2 中心性浆液性视网膜脉络膜病变(central serous chorioretinopathy,CSC)

CSC是一种典型的自限性疾病,大多数患者发病后可自行缓解,而少数不能自行缓解的患者会发展成为慢性,损害色素上皮层和光感受器,造成永久的视力障碍。对于慢性CSC,传统的治疗方法包括激光光凝术、光动力疗法和VEGF抗体注射,但这些已有的疗法存在并发脉络膜新生血管(choroidal neovascularization,CNV)、炎症、纤维增生等问题。

Cuevas P等[4]对一名57岁的男性复发性CSC患者进行了观察,提供了玻璃体腔注射羟苯磺酸钙治疗CSC的解剖和功能证据。该患者反复发作CSC一年,连续每月注射贝伐单抗共三个月,效果不满意。玻璃体腔注射羟苯磺酸钙11天后,与基线数据相比,OCT显示视网膜内液体完全消退,相应地视力由0.4提升至0.8,黄斑厚度由530μm降至329μm,中心凹厚度由255μm降至200微米,荧光素造影提示原有的局部荧光素渗漏消失。未观察到全身或局部的副作用。在随后的1个月随访中,视力仍维持治疗后的水平。

有报道称羟苯磺酸钙可以抑制VEGF诱导的血管渗透性过高[5],这可能和其纠正紧密连接蛋白水平与结构而修复血管内皮屏障功能有关[6]。所以,羟苯磺酸钙可能成为治疗继发于慢性CSC的视网膜水肿的有效药物。

3 年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration,AMD)

临床上根据组织结构的不同改变将AMD分成干性(萎缩型)和湿性(渗出型),对于AMD的治疗,主要是防治CNV的产生,目前除了VEGF抑制剂治疗新生血管性AMD有所进展外,缺乏有效治疗干性AMD的药物;而有报道指出VEGF抑制剂玻璃体腔注射会减少脉络膜毛细血管的通透性,影响正常循环,存在持续的严重眼压升高等副作用[7-10],并且治疗作用持续时间短,需要定期注射。

有研究结果表明,炎症在干性和湿性AMD中都具有十分重要的作用[11，12],因此,传统的抗血管生成治疗对于治疗干性AMD 可能不是非常恰当,而抗炎治疗可能成为治疗干性AMD的一种合适的选择。Cuevas P等[13]报道了使用羟苯磺酸钙治疗干性AMD取得良好疗效。一名54岁的男性干性AMD患者,右眼视物变形,在接受玻璃体腔注射羟苯磺酸钙治疗前后进行了综合的眼科检查,治疗前OCT显示患者中心凹外光感受器层变薄,光感受器内外节完整性受到破坏,神经上皮层稀薄,治疗后视网膜外层结构趋于正常,中心凹厚度增加,微视野检查提示视网膜敏感性地图趋于正常,视力由治疗前的0.4上升至7天后的0.8和14天后的0.9,与正常的左眼视网膜电图对比,右眼视网膜电图无明显差异,提示玻璃体腔注射羟苯磺酸钙无光感受器毒性。FGF由异常情况下从视网膜内层迁移到外层而被激活的小胶质细胞合成,除了是一个血管生成催化因子以外,也与炎症关系密切[14，15],在AMD等神经退行性病变中可能扮演重要角色[16],羟苯磺酸钙的抗小胶质细胞迁移[17]和抗炎[18，19]作用可能可以解释其对干性AMD的效力。

另一方面,Cuevas P等[20]报道了玻璃体腔注射羟苯磺酸钙成功治疗48例湿性AMD,经随访病情稳定,未观察到副作用,选择一例典型新生血管和一例隐匿性新生血管AMD作为代表进行了详细描述。78岁的女性AMD患者,OCT显示典型CNV,视网膜水肿,中心凹明显的纤维血管信号,视力为0.05,治疗后两周,黄斑厚度由539μm降至314μm,视网膜内液体渗漏消失,高反射的视网膜下损害明显消退,视力提升至0.4。另一名77岁的男性AMD患者,被诊断为隐匿性CNV,双眼连续的三次贝伐单抗和两次雷珠单抗玻璃体腔注射后视力提升不满意,玻璃体腔注射羟苯磺酸钙后两周,视力由原来的0.05变为0.2,OCT显示CNV明显消退,随访2月情况稳定。FGF参与AMD新生血管的病理生理过程,一些蛋白质性玻璃膜疣聚集会激活AMD的炎症和血管生成反应[21，22]。此外,血小板激活因子(PAF)及信号传导及转录活化子3(STAT-3)被激活,成为AMD血管高渗透性、炎症、新生血管形成和神经变性等关键生物效应中的介质[23，24],PAF和STAT-3均被FGF激活而被羟苯磺酸钙抑制[25],这可能解释了羟苯磺酸钙对湿性AMD的作用。

4 白内障

白内障是世界上主要的致盲眼病之一,虽然手术摘除是目前唯一的选择,但是阻止或者减缓白内障进展的药物可以减轻疾病所带来的负担。研究表明羟苯磺酸钙可以抑制醛糖还原酶而具有抗氧化性,在清除自由基、多元醇通路、晚期糖基化终末产物和氧化应激等机制中发挥作用[1]。

T.Velpandian[26]等研究了羟苯磺酸钙在多种白内障实验模型中的保护作用,包括氢化可的松诱导的鸡胚白内障模型,亚硝酸盐诱导的幼犬白内障模型,以及半乳糖诱导的小鼠白内障模型,并且研究了羟苯磺酸钙局部滴眼后眼内浓度,对给药后白内障程度的分级参照Nishigori的方法及Sipple量表,生化指标包括谷胱甘肽及可溶性蛋白质测量等。氢化可的松诱导的鸡胚白内障模型中,羟苯磺酸钙对抗白内障的保护作用呈剂量依赖性,抗白内障性从每只鸡蛋1mg注射量开始出现,到5和10mg时达到100%的保护性,随注射羟苯磺酸钙剂量的增加,鸡胚晶状体可溶性蛋白含量增加,谷胱甘肽含量减少。亚硝酸盐诱导的幼犬白内障模型中,对照组在出生后16天均出现稠密的核性白内障,而50mg/kg/day注射羟苯磺酸钙组表现出100%的保护性,与空白组的正常晶状体无差异。半乳糖诱导的小鼠白内障模型中,对照组有50%的晶状体为Ⅳ期混浊,50%的晶状体Ⅴ期混浊,而局部使用羟苯磺酸钙组80%的晶状体为Ⅲ期混浊,10%的晶状体为Ⅳ期混浊,10%的晶状体为Ⅴ期混浊,表明羟苯磺酸钙滴眼可减缓半乳糖诱导的白内障的进展,并且口服羟苯磺酸钙组中50%的晶状体为Ⅲ期混浊,50%的晶状体为Ⅴ期混浊,说明羟苯磺酸钙局部滴眼比口服具有更好的抗白内障效果。

王瑞娜等[27]研究了不同剂量羟苯磺酸钙对大鼠半乳糖性白内障的抑制和防治作用。选取20天龄的两性Wistar大鼠50只,复方托吡卡胺滴眼液充分散瞳后,裂隙灯显微镜观察晶状体均透明,将大鼠随机分为3组,空白对照组(10只),模型对照组(10只)和模型给药组(30只)。半乳糖喂养造模后,模型给药组给与羟苯磺酸钙灌胃,观察大鼠晶状体混浊成都变化,处死后,扫描电镜下观察晶状体纤维结构变化;生化方法测定各组大鼠晶状体内超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-px)活性及丙二醛(MDA)含量的变化。免疫组化观察羟苯磺酸钙对晶状体上皮细胞的影响。结果主要提示:1.体外给予羟苯磺酸钙,可通过提高晶状体组织内SOD及GSH-px活性,减少MDA生成含量,降低晶状体上皮细胞凋亡来减轻半乳糖引起的晶状体氧化损伤。2.羟苯磺酸钙对半乳糖性白内障早期的发生和发展有一定的延缓和预防作用。3.羟苯磺酸钙对成熟期半乳糖性白内障无明显抑制或逆转作用。4.口服三种不同剂量的羟苯磺酸钙对半乳糖性白内障抑制作用无明显差异。

5 翼状胬肉

翼状胬肉是一种常见的眼表疾患,尽管可以进行手术治疗,但是复发是术后的主要问题,防止术后复发的药物主要有5- 氟尿嘧啶、皮质类固醇、噻替派、丝裂霉素C等,然而这些药物副作用明显,包括角膜炎、巩膜溃疡、眼压升高等。有报道指出,UV-B照射刺激表皮合成大量的细胞因子,在早期翼状胬肉的形成中发挥作用[28],其中FGF和VEGF与翼状胬肉的形成及复发密切相关[29]。基于羟苯磺酸钙对FGF及VEGF信号传导通路的选择性抑制作用,Cuevas P等[30]报道了羟苯磺酸钙局部滴眼治疗原发性翼状胬肉。患者为53岁男性,左眼鼻侧原发性翼状胬肉,给予每天两次羟苯磺酸钙滴眼,结果显示2周后纤维血管膜和结膜新生血管迅速退化,在3个月的随访期内,没有观察到复发,无眼部的刺激烧灼感发生。这为翼状胬肉的治疗提供了新的参考和选择。

6 小结

过去羟苯磺酸钙主要被用于治疗糖尿病视网膜病变,目前临床研究对于其在糖尿病视网膜病变方面的疗效仍存在分歧,而近期研究将其运用于治疗中心性浆液性视网膜脉络膜病变、年龄相关性黄斑变性、白内障、翼状胬肉等,取得了不错的疗效,这也许可以拓宽羟苯磺酸钙的应用范围,为这些疾病的治疗提供新的选择。口服给药是羟苯磺酸钙的传统给药途径,但是口服也许并不是使眼内达到足够药物浓度的最佳方式,羟苯磺酸钙在胃液的PH环境中溶解度极低,而在十二指肠的PH环境中容易氧化,并且口服用药应当考虑肠内菌群的不稳定性,个体的肠内菌群差异也可能造成口服药物的疗效差异而影响研究结果[31]。局部给药可避免体内消化作用的影响,似乎是使羟苯磺酸钙达到适宜治疗浓度的更佳选择,新的研究多采用羟苯磺酸钙玻璃体腔注射或者局部滴眼,提示临床应用羟苯磺酸钙或许可以选择新的途径而取得更好的疗效。

目前羟苯磺酸钙在眼科治疗除糖尿病视网膜病变以为的疾病研究主要集中在国外,国内相关研究较少,我们可以学习国外学者的研究思路,把握疾病特点与药物作用机制,提出创新性的应用方法。另一方面,羟苯磺酸钙治疗中心性浆液性视网膜脉络膜病变、年龄相关性黄斑变性、白内障、翼状胬肉等眼科疾病尚缺乏大样本的长时间随访的研究,我们可以从这方面入手,进行更加深入的研究。

[1] Garay RP,Hannaert P,Chiavaroli C.Calcium dobesilate in the treatmentof diabetic retinopathy[J].Treat Endocrinol,2005,4 (4):221-32.

[2] Ribeiro ML,Seres AI,Carneiro AM,etal.Effect of calcium dobesilate on progression of early diabetic retinopathy:a randomised double-blind study[J].Graefes Arch ClinExp-Ophthalmol,2006,244(12):1591-1600.

[3] Haritoglou C,Gerss J,Sauerland C,etal.Effect of calcium dobesilate on occurrence of diabeticmacular oedema (CALDIRET study):randomised,double-blind,placebo-controlled,multicentre trial[J].Lancet,2009,373:1364-1371.

[4] Cuevas P,Outeirio LA,Azanza C,etal.Short-term efficacy of intravitrealdobesilate incentral serous chorioretinopathy[J].Eur J Med Res,2012,17(1):22.

[5] Angulo J,Peiró C,Romacho T,etal.Inhibition of vascular endothelial growth factor(VEGF)-induced endothelial prolifera-tion,arterial relaxation,vascularpermeability and angiogenesis by dobesilate[J].Eur J Pharmacol,2011,667:153-159.

[6] Leal EC,Martins J,Voabil P,etal.Calciumdobesilate inhibits the alterations in tight junctionproteins and leukocyte adhesion to retinal endothelial cells induced bydiabetes[J].Diabetes,2010,59:2637-2645.

[7] Bakri SJ,McCannel CA,Edwards AO,etal.Persistent ocular hypertensionfollowing intravitrealranibizumab[J].Graefes Arch ClinExpOphthalmol,2008,246(1):955-958.

[8] Adelman RA,Zheng Q,Mayer HR.Persistent ocular hypertension following intravitreal bevacizumab and ranibizuma-binjections[J].J OculPharmacolTher,2010,26(1):105-110.

[9] Shimomura Y,Hirata A,Ishikawa S,etal.Changes in choriocapillarisfenestration of rat eyes after intravitrealbevac-izumabinjection[J].Graefes Arch Clin Exp Ophthalmol,2009,247(8):1089-1094.

[10] Peters S,Heiduschka P,Julien S,etal.Ultrastructural findings in the primateeye after intravitreal injection of bevacizumab[J].Am J Ophthalmol,2007,143(6):995-1002.

[11] Buschini E,Piras A,Nuzzi R,etal.Age related macular degeneration anddrusen:neuroinflammation in the retina[J].ProgNeurobiol,2011,95(1):14 - 25.

[12] Telander DG.Inflammation and age-related macular degeneration (AMD)[J].SeminOphthalmol,2011,26(3):192-197.

[13] Cuevas P,Outeirio LA,Angulo J,etal.Treatment of dry age-related macular degeneration with dobesilate[J].BMJ Case Reports,2012,10.1136.

[14] Rossini M,Cheunsuchon B,Donnert E,etal.Immunolocalization of fibroblastgrowth factor-1 (FGF-1),its receptor (FGFR-1),and fi broblast-specific protein-1(FSP-1) in inflammatory renal disease[J].Kidney Int,2005,68(6):2621-2628.

[15] Zittermann SI,IssekutzAC.Basic fi broblast growth factor (bFGF,FGF-2)potentiates leukocyte recruitment to inflammation by enhancing endothelialadhesion molecule expression[J].Am J Pathol,2006,168(3):835 - 846.

[16] Lee M,Kang Y,Suk K,etal.Acidic fi broblastgrowth factor (FGF) potentiatesglial-mediated neurotoxicity by activating FGFR2 IIIbprotein[J].J BiolChem,2011,286(48):41230 - 41245.

[17] Fernández IS,Cuevas P,Angulo J,etal.Gentisic acid,a compound associatedwith plant defense and a metabolite of aspirin,heads a new class of in vivofibroblast growth factor inhibitors[J].J BiolChem,2010,285(15):11714- 11729.

[18] Rossini M,Cheunsuchon B,Donnert E,etal.Immunolocalization of fi broblastgrowth factor-1 (FGF-1),its receptor (FGFR-1),and fi broblast-specifi c protein-1(FSP-1) in inflammatory renal disease[J].Kidney Int,2005,68(6):2621 - 2628.

[19] Zittermann SI,IssekutzAC.Basic fi broblast growth factor (bFGF,FGF-2)potentiates leukocyte recruitment to inflam-mation by enhancing endothelialadhesion moleculeexpression[J].Am J Pathol,2006,168(3):835-846.

[20] Cuevas P,Outeirio L,Azanza C,etal.Intravitrealdobesilate in the treatment of choroidalneovascularisation associated with age-related maculardegeneration:report of two cases[J].BMJ Case Reports,2012,10.1136.

[21] Doyle SL,Campbell M,Ozaki E,etal.NLRP3 has a protective role inage-related macular degeneration through the induction of IL-18 by drusencomponents[J].Nat Med 2012,18(5):791-798.

[22] Nowak JZ.Age-related macular degeneration (AMD):pathogenesis andtherapy[J].Pharmacol Rep,2006,58(3):353-363.

[23] Demos C,Bandyopadhyay M,Rohrer B.Identification of candidate genes forhuman retinal degeneration loci using differentially expressed genes frommouse photoreceptor dystrophy models[J].Mol Vis,2008,14:1639-1649.

[24] Bid HK,Oswald D,Li C,etal.Anti-angiogenic activity of a small moleculeSTAT3 inhibitor LLL12[J].PLoS One,2012，7(4):e35513.

[25] Deo DD,Axelrad TW,Robert EG,etal.Phosphorylation of STAT-3 in responseto basic fibroblast growth factor occurs through a mechanism involvingplatelet-activating factor,JAK-2,and Src in human umbilical vein endothelialcells.Evidence for a dual kinase mechanism[J].J BiolChem,2002,277(24):21237-21245.

[26] Velpandian T,Nirmal J,Gupta P,etal.Evaluation of calcium dobesilate for its anti-cataract potential in experimental animal models[J].Methods Find ExpClinPharmacol,2010,32(3):171-179.

[27] 王瑞娜.羟苯磺酸钙对大鼠半乳糖性白内障抑制作用的实验研究[D].郑州:郑州大学,2011.

[28] Bradley JC,Yang W,Bradley RH,etal.The science of pterygia[J].Br JOphthalmol,2010,94(7):815-820.

[29] Lee DH,Cho HJ,Kim JT,etal.Expression of vascular endothelial growthfactor and inducible nitric oxide synthase in pterygia[J].Cornea,2001,20(7):738-742.

[30] Cuevas P,Outeirio LA,Angulo J,etal.Topical dobesilate eye drops for ophthalmic primary pterygium[J].BMJ Case Reports,2012,10:1136.

[31] Clayton RA,Baker D,Lindon JC,etal.Pharmacometabonomic identificationof a significant host-microbiome metabolic interaction affecting human drugmetabolism.Proc Natl Acad Sci USA,2009,106:14728-14733.