玻璃体腔注射抗血管内皮生长因子药物对糖尿病视网膜病变患者眼部血管及血流的影响

黄 慧，施 凌，李思瑜，吴 娜，饶 杰，吴雅俊，吴晓蓉

南昌大学第一附属医院眼科，南昌 330006

糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy，DR)作为糖尿病患者眼部最严重的微血管并发症，已居工作年龄人群致盲性眼病的首位[1]，按照其疾病进展可分为非增殖期病变和增殖期病变。DR非增殖期病变眼部的主要病理改变包括毛细血管壁内周细胞丢失导致微血管囊形成、内皮细胞紧密连接受损导致血-视网膜屏障破坏及眼底血管通透性增加、毛细血管闭塞导致视网膜缺血缺氧等，上述改变在引起视网膜新生血管生成的同时也标志着DR进入增殖期，其中血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)涉及了新生血管形成的全过程[2]。因此，对DR患者使用抗VEGF药物治疗可延缓甚至阻止增殖期视网膜血管的进一步发展，本文总结了抗VEGF药物对DR患者眼部血管及血流改变的影响。

VEGF结构及功能

VEGF是目前发现作用最强烈、最专一的刺激血管内皮细胞增生的特异性肝素结合生长因子，其分型包括VEGF-A～E 和胎盘生长因子[3]。这些配体主要通过激活酪氨酸激酶受体即血管内皮生长因子受体(vascular endothelial growth-factor receptor，VEGFR)1和VEGFR2来引发一系列生理活动，并进一步加快DR进展[4]。有研究显示，DR患者眼内VEGF水平明显上升，与疾病严重程度保持基本一致，提示VEGF在DR的疾病进展中发挥重大作用。其中，视网膜组织细胞缺血缺氧是刺激VEGF生成和分泌的重要原因。VEGF主要通过以下病理改变参与 DR的发展：(1)诱导周细胞凋亡，损害血-视网膜屏障，导致血管通透性升高，显著提高促氧化能力，从而进一步增加血管通透性，促进细胞因子渗入及血管内液体渗漏；(2)上调视网膜部分细胞间黏附因子- 1和内皮型一氧化氮合酶表达，形成视网膜内炎性细胞浸润，引起体内多种活性介质释放，导致视网膜血管壁受损，造成视网膜微血管渗漏，进一步激活血小板，引起血流速度缓慢、血液呈现高凝状态及血栓生成，进而加重DR病变[5- 6]；(3)激活内皮细胞内某些基因，促进血浆纤溶酶原激活物等的表达，导致细胞外基质变性，细胞间紧密连接结构受损，血管通透性升高，利于新生血管活动；(4)加速内皮细胞对葡萄糖的转运，使胞内葡萄糖浓度增加，触发多元醇代谢途径，推进新生血管活动。

抗VEGF药物治疗前后眼部血管改变

常用的抗VEGF药物包括雷珠单抗、康柏西普、贝伐单抗等。章欣怡等[7]研究证实，DR患者采取抗 VEGF药物治疗可减弱纤维增殖膜能力，同时削弱血管内皮增殖分裂，导致毛细血管通透性减低，从而减少新生血管形成，改善DR患者临床症状及预后情况。随着研究深入，玻璃体内注射抗VEGF药物导致的眼部血管改变逐渐引起学者们的关注，虽然目前关于这一变化的具体机制仍未完全清晰，但与此相关的研究对于DR的发病机制及治疗有着重大意义。

视网膜毛细血管改变目前关于DR患者视网膜毛细血管改变的研究主要集中在视网膜非灌注区和黄斑中心凹两个方面，其中，视网膜非灌注区域可视为相对较大的视网膜血管之间的缺血暗区，可代表视网膜毛细血管的闭塞及其发展情况。有研究证实，玻璃体腔内注射雷珠单抗可以降低患者的视网膜非灌注率[8]，而非灌注速率的减慢表明抗VEGF药物在视网膜微脉管系统稳定中具有肯定作用。Campochiaro等[9]采用眼底血管造影分析了666例糖尿病性黄斑水肿(diabetic macular edema，DME)患者注射抗VEGF药物后视网膜相关进展情况，结果发现雷珠单抗注射组和假注射组的视网膜非灌注区均增大，但假注射组非灌注区增长速度更快，推测雷珠单抗能够延缓但不能完全阻止DME患者视网膜毛细血管的闭塞发展。而Levin等[10]采用超广角眼底血管造影观察DR患者抗VEGF治疗后视网膜周边缺血区域再灌注情况，结果发现15例DR患者16眼中有12眼(75%)在注射VEGF后出现视网膜周边缺血区再灌注，且缺血症状得到了改善。从而推测在DR患者中，抗VEGF药物治疗效果与非灌注区的再灌注相关，抗VEGF治疗后血管再灌注可能是该试验中DR患者好转的原因之一。

黄斑中心凹是眼部视觉最敏感的部位，黄斑中心凹无血管区(foveal avascular zone，FAZ)大小是视网膜缺血的指标，随着DR严重程度的增加会呈现FAZ面积增大并伴随迂曲、扩张等不规则外形，其变化也与视力预后息息相关。DR患者FAZ面积的增加主要是由黄斑中视网膜毛细血管改变所致，其改变的组织学特征包括微动脉瘤的形成、血管增生、缪勒细胞神经胶质增生、视网膜前损伤和外视网膜损伤等[11]。Gill 等[12]对14例DME患者20只眼单独使用抗VEGF药物治疗后进行连续临床随访监测FAZ面积变化，结果发现FAZ面积(包含浅层视网膜毛细血管丛、深层视网膜毛细血管丛以及总和毛细血管丛)均明显降低，其中总和毛细血管丛的FAZ变化最显著。此外有试验证实，对于伴或不伴视网膜病变的糖尿病眼，其FAZ区域都有统计学意义上的增大[13]，表明FAZ面积的改变可能发生在糖尿病性视网膜病的早期，此现象为临床前期 DR 提供了潜在的监测指标研究思路，对于DR的临床早期筛查具有指导意义。

视网膜新生血管改变DR的典型病理生理特点为视网膜毛细血管扩张、血管通透性增强、内皮细胞基底膜增厚、外皮细胞丧失、毛细血管闭塞及动静脉短路，视网膜组织细胞发生缺血、缺氧，触发促血管生长因子形成和分泌，加快新生血管形成[14- 15]。刘莉莉等[16]研究表明，VEGF作为一种促进血管生成和血管渗漏的相关因子，在DR中发挥重要作用，VEGF浓度上升对新生血管的发生、发展起到重大的推动作用，使用抗VEGF药物的患者会呈现不同程度的新生血管消失。Shakarchi等[17]对24只无临床意义的黄斑水肿高风险增殖性糖尿病视网膜病变(proliferative diabetic retinopathy，PDR)眼睛给予玻璃体腔内1.25 mg贝伐单抗注射，结果观察到首次注射后48 h，20只(83%)眼睛表现出新生血管完全消退，且维持时间至少为2周。对于2周后存在新生血管复发的情况，可通过补充注射贝伐单抗达到完全的新生血管消退。此外，许多临床试验证明，注射抗VEGF药物预处理可通过降低新生血管的形成来改善严重DR患者行玻璃体切除术前的眼底情况。Ishibazawa 等[18]对患有DR的眼睛注射雷珠单抗后观察视盘新生血管(neovascularization at the disc，NVD)的改变，结果显示注射药物2周后，NVD明显降低且新生血管和黄斑水肿消失；注射4周后，NVD进一步减少；注射8周后，组成NVD的异常血管直径增大，不规则脉管数量也增加，表明NVD重生并恢复了活力。该研究表明，由于常用抗VEGF药物的半衰期多为1～2周，随着时间推移，患者眼内VEGF水平呈现逐渐升高的趋势，新生血管活动在较高剂量VEGF水平下会重新启动。Kubota等[19]研究指出，抗VEGF治疗会暂时减少DR患者新生血管的血流量，降低新生血管形成几率，但并没有引起血管的完全消退。因此，当抗VEGF的作用减弱时，新生血管的血流可能会出现重新被灌注的情况，导致视网膜新生血管复发，故需在一定时间内重复注射。Arevalo等[20]和Chung等[21]也认为，单次贝伐单抗注射可能不足以诱导活动性PDR患者完全阻断VEGF和病理性新生血管形成，并建议在贝伐单抗注射后采取重复注射、联合全视网膜光凝术和/或玻璃体切除术以增强该药物的抗VEGF作用。

抗VEGF药物治疗后眼部血流动力学改变

在视网膜血管病变中，VEGF 主要通过一氧化氮依赖性通路引起血管扩张，而玻璃体腔内注射抗VEGF 药物后通过抵抗该通路引起血管收缩达到治疗的作用[22]。DR患者早期表现为微血管瘤形成、毛细血管闭塞及视网膜缺血，眼部血管也随之发生相应的血流变化。陈婕等[23]对眼部血管血流动力学与DR相关性进行了探究，结果发现DR早期患者的视网膜和脉络膜已处于病理状态，因此为了临床预防和早期诊断DR病变，对眼部血流动力学进行监测具有重要的作用。Cao等[24]研究发现，由于视网膜缺血，DR 患者在临床前期眼底放射状视盘周围毛细血管(radial peripapillary capilary，RPC)血流密度低于正常健康人，且DR 患者RPC血流密度下降趋势与其严重程度密切相关，可成为分析、监测 DR 患者病情进展的潜在指标。Örnek等[25]在雷珠单抗眼球后注药术后第 1 天，对37例 DME 患者进行眼血流检测，结果显示，与术前相比，视网膜中央动脉(central retinal artery，CRA)及睫状后动脉的收缩期峰值血流速度和舒张末期血流速度明显下降，而术后 1 周的血流指标结果与术前相比无显著差异；与此同时，眼动脉的收缩期峰值流速和舒张末期流速变化在术后第 1 天及第 1 周的结果与术前相比差异均无统计学意义。CRA血流指标降低表明抗VEGF药物对视网膜血管产生作用，且因视网膜血管系统最早接触玻璃体内药物，故CRA血流指标变化最早且最显著。另一方面，由于雷珠单抗半衰期较短，术后1周后玻璃体腔内残留的药物浓度较低，触发的血流指标变化结果与术前相比无明显差异。Nitta等[26]采用非侵入性技术激光斑点成像对22例注射贝伐单抗前后的DME患者自动计算平均模糊率(mean blur rate，MBR)(眼血流及血流速度的准确代表参数[27])，结果发现视网膜动脉、视网膜静脉、视神经乳头及脉络膜的MBR均显著降低。Nitta等[26]还发现贝伐单抗注射前的高MBR与视网膜中央凹厚度显著相关，但具体关联机制仍不明确。目前，关于抗VEGF药物使用后对DR患者眼部血流影响的相关研究和实验较少，许多观点仍处在猜测和争议的阶段，需要进一步的实验和数据支撑。

综上，无论是单独使用或是与其他治疗方式联合使用，抗VEGF药物都对DR患者的眼部血管及血流改变产生一定影响，从而改善DR治疗效果，并对DR的发病机制、病情进展、临床治疗及预后等方面都具有指导性作用。但目前关于DR眼部血管及血流改变的实验存在较多局限性，样本量也较缺乏，许多观点仍存在争议，因此，对于抗VEGF治疗后DR患者的眼部血管及血流变化值得进一步研究。随着科技进步及知识增长，这一系列变化的具体表现及机制将越来越明确，也将为DR的治疗和研究提供新的思路和理论依据。