新生血管性年龄相关性黄斑变性治疗进展
2021-11-30王亚欣柯晓云陈艳霞
王亚欣,柯晓云,陈艳霞,胡 彬
•KEYWORDS:neovascular age-related macular degeneration; vascular endothelial growth factor; platelet derived growth factor; therapeutic progress
0引言
年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration,ARMD)已经成为全球公共性的问题,据估计,2020年,全球ARMD患者的数量将达到1.96亿人,到2040年将达到2.88亿人[1]。ARMD分为新生血管性年龄相关性黄斑变性(neovascular age-related macular degeneration,nARMD)和非新生血管性ARMD,临床上nARMD也被称为“渗出性”或“湿性”ARMD,非新生血管性ARMD也称为“非渗出性”或“干性”,nARMD虽然在所有ARMD中占比少,但致盲率高,其重要的病理改变为脉络膜新生血管(choroidal neovascularization,CNV)的形成[2],进而引起渗出、出血、视网膜水肿等改变,影响中心视力。目前,nARMD的治疗方法包括激光光凝治疗、光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)、经瞳孔温热疗法(transpupillary thermotherapy,TTT)、药物治疗、手术治疗等[3-4]。抗血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)治疗已经成为nARMD一线治疗方案,但抗VEGF治疗价格昂贵,仍有一部分患者需反复多次玻璃体腔注射,无效及难治性病例也并不少见。因此,nARMD的治疗仍面临着巨大挑战,有必要进一步探索新的治疗方式以获得更好的疗效。本文就新型抗VEGF药物及新的靶点作以下综述。
1新型的抗VEGF药物
VEGF在CNV形成中起着重要的作用,多种证据表明抗VEGF药物能够抑制新生血管的形成,改善nARMD患者的视力及黄斑水肿情况。尽管抗VEGF治疗已经在nARMD、糖尿病性黄斑水肿等疾病中的有效性和安全性得到验证,但抗VEGF药物需要长期治疗,而且很大一部分患者反应迟钝,甚至无应答。因此,提高抗VEGF药物的作用时长及探索新的靶点日益重要。
1.1Brolucizumab 是一种26kDa的以VEGF-A为靶点人源化单链抗体片段。它的分子量比雷珠单抗(48kDa)和阿柏西普(115kDa)都小,但是摩尔浓度是阿柏西普的11~13倍[5]。因此,在相同的剂量下,brolucizumab的分子数更多。Ⅲ期HAWK和HARRIER临床试验显示,brolucizumab达到了与阿柏西普组相比的非劣效主要疗效终点,brolucizumab组的中心视网膜厚度(CRT)降低更多,解剖结果显示更优,57% HAWK患者和52% HARRIER患者可以维持12wk给药间隔至48wk。在完成12wk给药间隔的治疗患者中,82% HAWK试验和75% HARRIER试验患者在第2a仍保持12wk给药间隔[6]。表明它在视觉和解剖学改善上具有更长的持久性,有望减少患者的注射次数,减轻治疗负担。美国食品和药物管理局于2019-10批准brolucizumab用于nARMD的治疗。
1.2AbiciparPegol是一种基于锚蛋白重复蛋白(DARPin)的抗VEGF-A药物,其分子量小,高亲和力,玻璃体腔内半衰期长。Ⅲ期临床研究SEQUOIA和CEDAR试验在既往未接受治疗的nARMD患者中开展,比较了abicipar pegol与雷珠单抗的疗效和安全性,研究显示在52wk时,2mg abicipar pegol注射6次和8次的疗效与注射13次雷珠单抗的疗效相当[7]。可见,abicipar pegol作用时长较雷珠单抗更长,有望减少注射次数。Luu等[8]在动物模型上比较8、12、16wk给药间隔对VEGF抑制效果的影响,发现16wk的给药间隔能够维持显著的VEGF抑制。
1.3OPT-302 是作用于VEGF-C和VEGF-D的融合蛋白。Opthea公司公布OPT-302的Ⅰ期/Ⅱa期临床试验的结果表明,OPT-302 2mg联合雷珠单抗0.5mg玻璃体腔内注射与雷珠单抗单一治疗相比,前者能够获得额外的视力和更薄的CRT,表明VEGF-C、VEGF-D和VEGF-A联合疗法可能是治疗nARMD的新方法。Ⅱb期临床试验将比较雷珠单抗单一治疗和OPT-302 2mg、OPT-302 0.5mg联合雷珠单抗0.5mg治疗初治患者的疗效[9]。
2新的治疗靶点
2.1血小板衍生生长因子抑制剂血小板衍生生长因子(platelet derived growth factor,PDGF)介导了周细胞的招募、成熟和存活,周细胞和内皮细胞之间的相互作用使新生血管成熟。周细胞是间充质细胞,与内皮细胞共享基底膜,能够有效覆盖内皮细胞,还能通过旁分泌信号提供VEGF-A和其它生长因子[10]。研究表明,抗VEGF-A治疗的局限性可能与周细胞有关[11]。
2.1.1Pegpleranib 是一种DNA适配体,能够与PDGF-BB同源二聚体和PDGF-AB异源二聚体特异性结合,阻止它们和周细胞表达的PDGF酪氨酸酶受体结合,进而抑制周细胞。Ⅱb期临床试验纳入449例nARMD患者,结果显示pegpleranib联合雷珠单抗治疗比雷珠单抗单独治疗更能显著改善视力,并且疗效呈剂量依赖关系。24wk的随访发现,1.5mg pegpleranib联合0.5mg雷珠单抗治疗组的视力提高了10.6个字母,而雷珠单抗单一治疗视力提高了6.5个字母[12]。然而Ⅲ期的试验并没能复制Ⅱ期试验的成功。对pegpleranib的进一步研究也终止了。
2.1.2Rinucumab 是一种针对血小板衍生生长因子受体β(PDGF-β)的抗体。在Ⅱ期的临床研究CAPELLA试验中rinucumab联合阿柏西普玻璃体腔内注射并没能达到预期的主要终点,结果显示,在12wk时,每月联合治疗与单一阿柏西普治疗相比,最佳矫正视力(BCVA)的提高没有显著差异[13]。
2.1.3X-82 是一种口服的抗PDGF和抗VEGF的抑制剂。在Ⅰ期临床试验中,完成24wk治疗的25例患者视力平均提高了3.8个字母,中心视网膜厚度平均下降50μm[14]。Ⅱ期的临床试验APEX研究评价了X-82分别在50、100、200mg剂量时与抗VEGF药物联合使用的疗效,结果显示与安慰剂联合抗VEGF治疗相比,X-82口服联合抗VEGF治疗在视力上显示出非劣效性,同时发现抗VEGF注射次数随着X-82口服剂量的增加而减少。但X-82存在肝毒性等安全性问题[15]。
2.2血管生成素2/Tie-2通路血管生成素(angiopoietin,Ang)是能够与内皮细胞酪氨酸激酶受体(Tie受体)结合的生长因子,Tie受体由血管内皮细胞表达,活化后对增强连接蛋白、血管系统的稳定性有重要作用,能够限制血管的通透性。Ang-1与Tie-2受体结合后,Tie-2受体活化或磷酸化后,以改善血管的稳定性,限制血管渗漏[16]。Ang-2是Ang-1的竞争性拮抗剂,Ang-2表达增加时,血管的渗漏增加。在缺氧、高血糖和氧化应激等情况下,Ang2表达上调。血管内皮蛋白酪氨酸磷酸酶(vascular endothelial protein tyrosine phosphatase,VE-PTP)可使Tie-2受体失活而使血管渗漏增加,VEGF的应答增加,促进新生血管形成。
2.2.1Nesvacumab 是一种Ang-2的抑制剂,可高亲和力特异性结合并灭活Ang-2,与阿柏西普联合用药。Ⅰ期的临床试验nesvacumab联合阿柏西普在视力和解剖结构上呈现出积极的结果[17]。Regeneron公司宣布在Ⅱ期临床试验ONYX研究比较了nesvacumab联合阿柏西普和阿柏西普单一治疗的疗效,结果未能提示存在显著的差异,其表示Ⅲ期临床试验将不会开展。
2.2.2Faricimab 是一种靶向VEGF-A和Ang-2的双特异性抗体。在Ⅱ期临床试验STAIRWAY研究中,评估了76例nARMD患者使用faricimab的两种延长剂量方案。在初始剂量4wk后,分别进行q16w和q12w两种不同faricimab的治疗计划,其他患者则是每4wk给予0.5mg的雷珠单抗。结果显示,延长给药的faricimab视觉改善效果与每月使用雷珠单抗的效果相当,这显示出faricimab能够延长注射时间的潜力[18]。Ⅲ期的临床试验LUCERNE研究正在进行中。
2.3抗VEGF受体拮抗剂在眼内,VEGF和PDGF与酪氨酸激酶受体结合,将信号传递到细胞内。pazopanib为一种酪氨酸激酶受体抑制剂(TKI),能够抑制VEGF-A和PDGF。然而Ⅱb期临床试验结果显示pazopanib联合雷珠单抗治疗并不优于按需或每月雷珠单抗给药,两组在CRT及病灶大小上无显著差异[19]。
2.4组织因子抑制剂组织因子(TF)是血浆凝血因子Ⅶ的跨膜受体。在炎症时,血管内皮细胞、单核细胞和巨噬细胞表达TF[20]。有研究报道,TF是病理性新生血管形成关键因子之一[21]。研究发现,nARMD患者的视网膜色素上皮中TF表达增加[22]。Wang等[23]发现在小鼠模型中,抗TF单克隆抗体可显著降低TF、VEGF的表达,减少CNV面积同时也降低CNV的发生率和渗漏面积。ICON-1是一种重组蛋白,与人类免疫球蛋白G1的Fc部分连接。它能够与TF结合,以减少CNV。ICON-1治疗nARMD时与现有的抗VEGF药物联合使用。Ⅱ期临床EMERGE试验对88例nARMD患者进行了研究,结果显示联合治疗组与雷珠单抗治疗组疗效相当[24]。一种新的抗TF单克隆抗体ICON-4,将从2020年开始进行临床试验,评估其是否为一种潜在的治疗ARMD的药物[25]。
2.5整合蛋白抑制剂整合蛋白为细胞表面的跨膜受体,能够调节细胞的黏附、迁移、增殖、凋亡等。视网膜新生血管形成主要依赖特定的整合蛋白,例如α5β1、αvβ3、αvβ5等,它们的拮抗剂可能对ARMD患者的CNV有治疗作用[26]。THR-687是一种新型的泛整合素受体拮抗剂,能够结合整合素αvβ3、αvβ5、α5β1。在动物研究中发现,THR-687降低了视网膜血管渗透性和脉络膜新生血管渗漏[27]。
2.6CCR3抑制剂CCR3也称为CD193,是一种细胞表面趋化因子受体,由嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞和肥大细胞表达。Takeda等[28]研究发现玻璃体内注射抗CCR3抗体或敲除小鼠CCR3基因来抑制CCR3,可显著降低小鼠CNV的形成。AKST4290是一种口服的靶向eotaxin-CCR3(eotaxin为CCR3的配体)的抑制剂,研究发现AKST4290是安全且耐受性良好的。对AKST4290-202进行了Ⅱa期的研究,纳入26例抗VEGF治疗不再有反应的患者,72%患者能够稳定或改善BCVA,视力平均提高了2个字母,8%患者提高了10个字母[29]。
2.7干扰素-β治疗免疫细胞如小胶质细胞和单核巨噬细胞在血管生成中发挥重要作用,小胶质细胞和单核细胞来源的巨噬细胞可能促进血管形成[30]。Luckoff等[31]在激光诱导的CNV小鼠模型中研究了干扰素-β(IFN-β)和其受体IFNAR的作用。IFNAR敲除小鼠表现为小胶质细胞、巨噬细胞活化和CNV增加。向野生型小鼠腹腔注射重组人IFN-β 1a,可显著降低CNV的形成、血管渗漏和小胶质细胞、巨噬细胞浸润,提示IFN-β治疗可能是一种有前景的治疗nARMD患者的选择。
2.8Sema3F 信号素(semaphorin)在1993年首次被描述为中枢神经系统轴突引导的负介质信号,Sema3F是第3类信号素蛋白中的一种[32]。在正常情况下Sema3F表达于外层视网膜,在缺氧时表达于内层视网膜[33]。Sema3F可能是治疗nARMD的一个潜在靶点。Sun等[34]在两种不同的小鼠模型中研究了Sema3F对血管生成的作用,通过玻璃体腔内注射AAV2诱导的Sema3F,使其过表达,发现Sema3F能够有效地抑制视网膜下新生血管和CNV。
2.9其他(1)静脉注射免疫球蛋白。Yasuma等[35]在5种不同的小鼠血管生成模型中测试了含有约60% IgG1的免疫球蛋白的抗血管生成特性,结果表明nARMD模型小鼠静脉和玻璃体腔内注射免疫球蛋白可有效抑制血管生成,并减少巨噬细胞浸润。(2)环氧化酶-2抑制剂。Zhang等[36]报道,环氧化酶-2(COX-2)在CNV中表达,COX-2选择性拮抗剂NS-398,通过抑制视网膜色素上皮-脉络膜血管复合体中巨噬细胞的浸润和下调VEGF来抑制COX-2,能够显著降低CNV和视网膜下纤维化的发生。
3基因治疗
基因治疗是将遗传物质传递到宿主细胞,以纠正功能失调的基因或编码成治疗所需的蛋白。是近年来的热点之一,基因治疗可能是未来的方向,频繁的玻璃体腔内注射,使得患者的经济以及心理造成负担,基因治疗可以提供长效稳定的抗VEGF活性[37]。目前基因治疗研究表明视网膜下或玻璃体腔内传递的基因治疗是安全的,但是需要更多的试验验证,以确定这种方法的有效性,并且经久耐用。
4总结和展望
随着nARMD患者的日益增加及该病对视力的严重损害,进一步完善nARMD的治疗方案、提高治疗效果显得尤为重要。目前虽然仍然以抗VEGF治疗为nARMD治疗的主流,但也出现了令人期待的治疗nARMD的新疗法。与目前的抗VEGF药物相比,brolucizumab和abicipar pegol具有更小的分子量,可能更长的作用时间。在临床上应用,有望减少注射次数,减轻患者的经济及心理负担。另外,靶向VEGF-A和Ang-2的双特异性抗体faricimab也已经处于3期研究阶段。目前也出现了一些替代玻璃体内注射的药物,例如口服AKST4290,它能够为玻璃体内注药依从性差的患者提供替代方案。然而,与抗VEGF药物联合使用的药物pegpleranib、rinucumab和X-82,联合治疗均未能显示出视力效果优于单药治疗。许多新的靶点,例如整合蛋白抑制剂、CCR3抑制剂、信号素3F等,仍在动物研究阶段,还需要更进一步的研究以证明临床上的有效性。基因治疗是近年来的热点,nARMD的基因治疗在动物模型上已取得较大的进展,有的已进入临床试验阶段,但是否能够持续性作用还有待进一步研究。随着nARMD治疗方式的发展,希望在将来能够为nARMD的治疗提供新方法,来改善nARMD的治疗。