肿瘤坏死因子-α在年龄相关性黄斑变性中的研究进展＊

尤雯 曹明芳

年龄相关性黄斑变性（age-related macular degeneration，AMD）为当今全球排名第三的致盲眼疾。目前我国人口老龄化现象的日趋严峻，使得AMD成为我国中老年人视力及自主生活能力面临的巨大威胁。现代医学认为AMD的形成的机制复杂，在病程的中晚期则分为干、湿两类[1]。谭涵宇等[2]的实验提示，以黄斑地图状萎缩为典型表现的干性AMD，能见到TNF-α促使感光细胞凋亡的痕迹。Cao等[3]的研究亦证明，高风险基因型的AMD患者外周血清的TNF-α表达较正常人明显增高，TNF-α在湿性AMD疾病发生发展中起重要作用，在其特征表现脉络膜新生血管（choroidal neovascularization，CNV）的形成中尤其突出。

1 肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的结构与功能

肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）是分离于单核-巨噬细胞系统中的细胞因子。它不仅能够发挥介导免疫反应的作用，调控细胞增殖分化、凋亡，而且在诱导炎症及促进细胞凋亡等方面的功能亦不可小觑。TNF-α是TNF超家族中体现生物学活性的主要成员，也是已知与多种炎性病症发病紧密相关的一类促炎性细胞因子[4-5]。

TNF-α功能发挥依赖于与其特异性受体结合，肿瘤坏死因子Ⅰ型受体（tumor necrosis factor receptorⅠ，TNFR1）和肿瘤坏死因子Ⅱ型受体（tumor necrosis factor receptor Ⅱ，TNFR2）。因与TNF-α结合受体的不同、受体分布密度的差异、结合受体后与不同细胞产生的作用、靶细胞的不同状态等因素，故TNF-α能发挥多种不同的生物学效应及多向性调节的作用。TNFR1广泛表达于人体的各个组织器官，是TNF-α各项功能信号传导的主体。而TNFR2大都存在于免疫细胞内，故其功能的发挥主要体现于在免疫和炎症方面[6-7]。

2 TNF-α在AMD的发病中的作用

AMD是一种年龄相关的神经退行性疾病，其起病和病情进展普遍认为与炎症免疫、氧化应激、新生血管等因素有关，并超过视网膜免疫豁免限度，导致视网膜色素上皮细胞（retinal pigment epithelium，RPE）的局灶性脱离、玻璃膜疣、Bruch膜和脉络膜结构异常等，损害血-视网膜屏障功能，进一步发生视网膜萎缩或其间新生血管生长及瘢痕化等AMD病理改变。

TNF-α受体在人RPE细胞、Müller细胞、脉络膜血管内皮细胞中大量存在，已有研究提示，TNF-α参与并促进了AMD的发生发展[8]。如AMD患者的玻璃膜疣及CNV组织中检测到大量巨噬细胞及炎性细胞，由巨噬细胞释放的TNF-α又可刺激其他炎症因子浸润；AMD患者外周血清中TNF-α浓度明显高于正常人；以及行CNV造模的BN大鼠脉络膜复合体中TNF-α含量较造模前明显上升[9-11]。故激活TNF-α在内的各种炎症因子及趋化因子仍被认为是AMD发病关键因素[12]。

2.1 早中期AMD

早期AMD患者常无自觉症状，而眼底可呈现为黄斑区少数玻璃膜疣改变，或伴色素异常。换言之，玻璃膜疣积累和细胞代谢产物释放是早、中期AMD的主要病理改变。

视网膜为高代谢、高耗氧的组织，其局部血、氧供应随年龄增长、代谢减缓而减低，继而引起TNF-α异常分泌；加之其内含不饱和脂肪酸较高，易作为光敏剂发生氧化应激，促进TNF-α结合受体，进一步诱导RPE细胞产生活性氧（reactive oxygen species，ROS），代谢产物易在 Bruch 膜和RPE细胞下堆积。衰老的RPE细胞在稳定血-视网膜屏障、溶酶体活性和处置脱落的外节盘膜等方面功能受损，致RPE的细胞吞噬、消化效率减低，未能完全处理排出大量脱落产物[13]。RPE层间蓄积过多的脂褐质、Bruch膜胶原层增厚、变性及钙化，是玻璃膜疣形成的关键因素[14-15]。

TNF-α能够活化补体级联反应，促成膜攻击复合物（membrane attack complex，MAC）并使其沉积于视网膜下间隙，不仅与玻璃膜疣的形成密切相关，还造成细胞裂解死亡，危害血管内皮细胞和Bruch膜完整性，增加CNV形成的概率[16-17]。补体系统已被证实是与AMD发病和进展相关的免疫炎症因素。补体因子 H（complement factor H，CFH）可反向调节补体级联反应，阻止MAC形成、沉积，减速AMD进程，但TNF-α的作用能下调CFH表达，将加重视网膜免疫炎症反应，促进玻璃膜疣和AMD的发生[18]。

当TNF-α在视网膜组织中过度蓄积，可通过激活NF-κB、p38/MAKP等途径加强炎症反应，并反向诱导TNF-α表达，直接作用于视网膜血管，促进单核-巨噬细胞分泌白介素6（interleukin 6，IL-6）、细胞间黏附分子-1（intercellular cell adhesion molecule-1，ICAM-1）和单核细胞趋化蛋白 -1（monocyte chemotactic protein 1，MCP-1） 等炎性因子[19-20]。上述反应引起白细胞瘀滞，中性粒细胞黏附并迁移至视网膜神经节细胞（retinal ganglion cell，RGC）及RPE细胞局部，发挥细胞毒性，直接损伤血管及视网膜细胞，并诱导ROS，可作用于RGC、RPE细胞使之功能障碍，主要表现为加重炎症反应、氧化应激，促使视网膜变性、退化[21]。最终导致RPE蛋白损伤、聚集和变性，色素上皮局部脱离，眼底色素沉着和紊乱也是AMD发病机制中的关键因素[22]。

2.2 中晚期AMD

2.2.1 干性AMD 干性AMD以地图状萎缩为症状特点，典型病理改变是RPE细胞和相应区域光感受器细胞逐渐丢失。

TNF-α 由 NF-κB、p38/MAKP、JUN等炎症信号通路的作用下释放大量的ROS，除可直接杀伤光感受器、RGC、RPE细胞外，还可以通过caspese途径诱导上述细胞凋亡，造成相应区域网膜变性、萎缩，呈现AMD晚期地图样改变。光感受细胞大量受损甚至凋亡，可造成视力下降；持续光损伤时接受视觉冲动的功能障碍，视觉传导、成像均受到影响，甚至视物变形[23-25]。

自噬是AMD感光细胞丢失的另一种途径。Kunchithapautham等[26]证实自噬参与了光感受器细胞的死亡。而Xie等[27]也确认TNF-α可以诱导非正常水平的光感受器细胞自噬，导致干性AMD终末期的地图状萎缩。

2.2.2 湿性AMD 湿性AMD表现为新生的脉络膜毛细血管，黄斑区出现血管渗漏、出血和渗出水肿。视网膜内液体积聚、出血，即使经治疗水肿消退、出血吸收，仍可残留视网膜机化、纤维化，亦难避免视力减退和丧失。

血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）在现如今被认为主导着CNV产生、进展。有研究显示，AMD病患体内VEGF水平升高，且大量抗VEGF治疗对湿性AMD获效明显[28-29]。长期TNF-α介导的慢性炎症状态，将影响血、氧在视网膜的供应，刺激VEGF的分泌，从而形成湿性AMD的病理特征CNV[30]。TNF-α生成ROS后，驱动wnt/β-catenin通路，以及受TNF-α调控的补体因子C3分化成C3a，同样能上调VEGF表达，促进CNV的形成[18，31]。而已存在于Bruch膜和RPE间的玻璃膜疣，在长期氧化应激和慢性炎症等作用下增厚、变性，形成一道疏水的结界，使脉络膜的血供、氧气和营养物质无法经由RPE细胞进入视网膜内，局部网膜处于更严重的缺血、缺氧病理状态，进一步刺激VEGF和TNF-α等炎性因子分泌，并作用于血管内皮细胞，产生CNV，并蔓延至视网膜内[32]。新生血管因尚未成熟和血管壁形态结构的异常则较为脆弱，容易发生黄斑区出血、渗出和视力减退，表现为湿性AMD。

长期处于缺血、缺氧状态下，眼底稳态失衡，VEGF水平日益提高，同时迁移小胶质细胞，上调TNF-α、IL-6等。不仅如此，TNF-α又能诱导高IL-6表达，二者共同作用，恶性循环，再次上调VEGF，诱使血管生成，破坏体液回流平衡，液体积聚于黄斑部，则出现黄斑水肿，加速AMD的发展[33]。TNF-α还能刺激其他途径如分泌基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）-9，降解蛋白及细胞外基质，改变脉络膜血管内皮细胞的通透性，破坏眼的血管内屏障，直接形成CNV[8]。

TNF-α作用下炎症反应造成的视网膜血管损害-蓄积的细胞碎片、蛋白等物质对血管内皮发挥细胞毒性作用，通透性增强，血管壁丧失完整性，血流动力学改变，此时异常表达的TNF-α大量内流，负性反馈于血管内皮细胞，加剧血管损伤，并通过刺激VEGF促进血管内皮细胞增殖，则增加了湿性AMD的发病概率。TNF-α削弱了视网膜血管内皮细胞的内屏障作用，同时伴随其介导的氧化应激、细胞浸润、凋亡、血管炎症等因素，在已经形成CNV的湿性AMD病程中极易表现为新生血管的出血、渗漏以及黄斑水肿。

3 小结

TNF-α于AMD各时期病程均占据了关键地位。在治疗上，目前针对AMD现状，主要有药物（抗VEGF、皮质类固醇）、激光（光动力疗法、经瞳温热疗法、视网膜激光光凝）、手术及基因治疗等。而抗VEGF药物虽为当今最主流治疗AMD方案，但存在短期内治疗频次高，人群疗效差异性大，费用昂贵，还有一定手术风险及相关并发症等不足。还有学者认为，抗VEGF治疗可能是导致AMD晚期视网膜地图样萎缩的因素[34]。TNF-α可经由多途径调控VEGF的水平高低，如若能通过抑制VEGF上游的TNF-α异常表达，从炎症、氧化应激、血管生成等方面阻止AMD病情进展，多管齐下，或能弥补抗VEGF的不足，取得更好的预后。还有学者发现TNF-α的两种特异性拮抗药在治疗风湿免疫疾病时，对兼有湿性AMD患者的CNV形成也有一定的缓解作用[35]。张慧等[36]根据其实验结果推理出阿柏西普也能通过降低TNF-α的浓度以降低CNV的形成。英夫利昔单抗-TNF-α特异性阻断药物，已在部分视网膜血管瘤、白塞病及小柳原田综合征治疗中取得成效。有学者发现在小剂量的英夫利昔单抗CNV模型动物实验和AMD患者的治疗中皆获佳效[37]。但也有研究显示，大剂量使用会加剧CNV发展，且部分患者对于该药耐受不足，并以视网膜毒性主导药效[38-39]。所以针对这一思路的AMD治疗仍处于起步阶段，在剂量上的把控等方面仍还需大量研究探索。