视网膜中央静脉阻塞伴黄斑水肿患者房水细胞因子研究进展*

赵 龙 综述，彭 惠 审校

(重庆医科大学附属第一医院眼科/眼科学重庆市重点实验室/重庆市眼科研究所，重庆 400016)

视网膜中央静脉阻塞(CRVO)是与血流动力学异常、动脉硬化、血压过高等相关的常见眼底血管疾病，大多发生在40岁以上人群。主要表现为眼底视网膜出血、渗出和水肿，主要并发症是黄斑水肿和视网膜新生血管，前者是导致患者视力下降的主要原因。临床上主要的治疗手段包括视网膜激光光凝、抗血管内皮生长因子(VEGF)和皮质内固醇激素治疗，但似乎并不足以消除所有黄斑水肿病变。目前研究认为，局部炎症和血管生成是影响黄斑水肿病变进展的关键因素。作者猜测这些细胞因子水平的失调可能是导致黄斑水肿的潜在靶点。这些生物标志物的抑制或下调可能为黄斑水肿提供一种新的治疗方法。因此，本文主要针对房水细胞因子在疾病发生发展中的影响及治疗前景进行综述。

1CRVO

CRVO是一种常见的视网膜血管疾病，全球有467万例患者，合并十年累计发病率为1.63%[1]，继发黄斑水肿(ME)是患者视力障碍的最常见原因。VEGF是与视网膜新生血管形成和血管通透性增加相关的有效血管生成因子，随着抗VEGF药物的开发并迅速发展，抗VEGF疗法可有效减轻ME并改善视敏度[2]，但仍有部分患者存在ME[3]。表明其他血管活性因子与VEGF共同参与了ME的形成。已有研究表明，CRVO患者眼内VEGF和各种炎性细胞因子水平与ME的严重程度显著相关[4]。目前，CRVO-ME的疾病管理还不能令人满意[5]，其发病机制仍有待于充分阐明。已知房水中各种因素和细胞因子(如VEGF)与其玻璃体液水平相关，因此，分析房水中的细胞因子仍可为解释CRVO-ME提供重要信息。另外，有学者认为，这些细胞因子不能通过血-视网膜屏障，所以，房水与血清细胞因子水平无相关性[6]。为此，房水细胞因子的研究可在一定程度上解释ME的形成机制，并可能提供有效的治疗方案。

2 VEGF相关细胞因子

VEGF家族是血小板源生长因子超家族中最重要的成员，由VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D和胎盘生长因子(PIGF)组成[7]。VEGF通过促进紧密连接蛋白1和闭合蛋白的磷酸化引起肌动蛋白丝的重排并增加血管内皮通透性。在灵长类动物眼球中重复注射VEGF会出现继发于白细胞停滞的视网膜血管阻塞现象，进而引起视网膜缺血和炎症，以及VEGF释放增加，通过正反馈回路促进白细胞停滞导致炎症加重，由此形成恶性循环[8]。

2.1VEGF VEGF基因由8个外显子组成，外显子选择性剪接，形成2个VEGF家族，即促血管生成同工型和抗血管生成同工型，一旦眼内血管稳定并开始退化VEGF165b水平就会增加。根据剪接因子的差异，改变了2种对血管生成和抗血管生成具有相反作用的VEGF同工型的平衡。在低氧或缺氧状态下缺氧诱导因子升高和剪接因子增加导致在近端剪接位点剪接，从而导致高水平VEGF而不是VEGF165b。此外，低VEGF165b的眼睛中视网膜中央厚度(CRT)和视网膜下液较高，提示VEGF165b水平与CRVO的疾病活动性存在相关性[9]。目前，抗VEGF治疗不仅阻断了VEGF的促血管生成特性，还阻断了抗血管生成的VEGF165b。由此猜测，增加VEGF165b以增强抗血管生成系统的可能性，从血管生成到抗血管生成同工型剪接VEGF基因的改变是一个先天的过程，比简单地阻断VEGF的所有同工型可能更有效、更安全[9]。所以，基于平衡促血管生成因子和抗血管生成因子的疗法可能是治疗CRVO-ME的新方法。

2.2血管内皮生长因子受体(VEGFR) 可溶性血管内皮生长因子受体1(sVEGFR-1)由单核细胞/巨噬细胞表达，并通过该受体信号传导至VEGF募集的炎症病灶。据文献报道，sVEGFR-1表达与C反应蛋白和白细胞计数相关[10]，表明sVEGFR-1表达水平可能影响炎症严重程度。有研究表明，sVEGFR-1房水水平与配体和生长因子[VEGF、PIGF和血小板衍生生长因子-AA(PDGF-AA)]水平及炎性细胞因子[单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)、白细胞介素-6(IL-6)和IL-8]水平显著相关，而sVEGFR-2与这些因素相关性不明显。表明CRVO-ME受VEGFR-1介导的炎症影响较受VEGFR-2介导的血管通透性变化影响更大。因此，CRVO患者生长因子、炎性细胞因子上调可能更依赖于sVEGFR-1，而不是sVEGFR-2。表明靶向VEGFR-1可抑制多种因素，因此，可能值得考虑使用抗VEGFR-1治疗CRVO-ME。这些发现表明进一步研究生长因子、炎性细胞因子之间关系的重要性，并且可能有助于更好地了解CRVO-ME，并有助于开发针对VEGFR-1的新疗法[4]。也有文献报道，VEGF与VEGFR-2的结合通过核因子-κB上调了炎性细胞因子(如MCP-1、IL-6)的表达[11]，因此，这些抗VEGF药物可能通过抑制经由VEGFR-2的信号传导[12]导致核因子-κB下调降低MCP-1、IL-6水平[6]。

2.3PIGF PIGF是VEGF家族的另一个成员，可作为VEGFR-1的特异性配体调节炎症，刺激单核细胞/巨噬细胞产生组织因子，并充当这些细胞的化学趋化剂[13]。PIGF诱导单核细胞分泌VEGF，这一发现证实了PIGF房水水平与VEGF显著相关。此外，PIGF房水水平也与CRT相关。表明CRVO患者发生ME时PIGF可能与VEGF共同起作用[4]。据文献报道，PIGF与VEGFR-1结合后可诱导白细胞趋化并促进炎症，通过钙调神经磷酸酶依赖性途径增加培养的单核细胞促炎细胞因子的产生[6]。在人眼中VEGF和PIGF是以同型二聚体或异源二聚体的形式存在[14]，通过中和VEGF/PIGF异二聚体可能显著降低PIGF房水水平。因此，当抗VEGF药物中和VEGF时炎症可得到一定程度的抑制。

2.4PDGF-AA PDGF-AA是PDGF/VEGF家族成员，参与调节各种间充质细胞(包括成纤维细胞、神经胶质细胞和平滑肌细胞)迁移。据文献报道，当动脉硬化导致血流量减少时内皮细胞PDGF-AA表达增加，PDGF-AA房水水平与可溶性细胞间黏附分子1(sICAM-1)、MCP-1、IL-6、IL-8水平相关[4]。有研究表明，PDGF-AA不仅显示出与PDGF受体的高亲和力结合，而且还显示了与VEGFR-2的亲和力[15]。因此，抗VEGF在降低VEGF的同时也可能降低了PDGF-AA房水水平。但这些发现表明需要多种剂量的抗VEGF药物才能抑制PDGF-AA的产生。可是在抗VEGF后2组患者患眼sICAM-1、IL-13房水水平均未随时间明显变化。之前曾有文献报道，使用抗VEGF药物治疗6个月后sICAM-1或IL-13并没有显著降低[12]。因此，需多种抗VEGF药物或其他新型药物抑制sICAM-1或IL-13。

在目前的研究中，已知促血管生成细胞因子VEGF是导致血管渗漏的主要因素，同时，各种炎症因子已被认为参与了CRVO-ME的发病[16]。抗VEGF中和VEGF的所有同工型的抗原结合片段(Fab)可改善CRVO-ME，但在应用这些药物进行玻璃体内治疗后ME有时会持续存在或复发[17]，提示其他机制也可导致ME。注射1次抗VEGF药物后除VEGF外，其他炎症因子均未达到平稳状态，表明单剂量抗VEGF药物注射后炎症仍可持续，持续性炎症可能是ME复发的原因之一，但尚需进一步研究以确定抗VEGF药物的最佳剂量[12]。由于抗VEGF单药治疗对炎症的影响有限[18]，因此，多种治疗方法似乎可合理地提高疗效。

3 炎性细胞因子

视网膜缺血、血管重塑和动脉粥样硬化等过程均与炎症有关[19]，ME是由血管生成因子和炎性细胞因子介导的[20]，因此，CRVO-ME的发生和进展似乎取决于各种眼内血管生成和炎症介质。

3.1IL IL是由多种细胞产生并作用于多种细胞的一类细胞因子。目前，至少发现了38种IL，分别命名为IL-1至IL-38，其功能复杂，互成网络，在造血和免疫调节功能等一系列过程中均发挥着重要作用。IL-1a在体内外已显示可直接增加内皮细胞通透性，实验模型表明，IL-1与炎症性眼病中的血-视网膜屏障破坏有关[21]。IL-6是一种衍生自活化T淋巴细胞的细胞因子，具有多种功能，通过促进肌动蛋白丝重排改变内皮细胞形状诱导内皮渗透能力增加[22-23]。CRVO患者会伴视网膜缺血和血管损伤，导致视网膜缺血或低氧，在这种情况下刺激视网膜胶质细胞、血管内皮细胞和平滑肌细胞产生VEGF和IL-6，在炎症或缺血情况下肥大细胞和巨噬细胞等炎症细胞可刺激白细胞和人血管内皮细胞分泌IL-6[22]。同样，视网膜周细胞的VEGF mRNA表达随缺氧严重程度增加；其次，内皮细胞在缺氧条件下培养，IL-6 mRNA表达随时间延长而呈时间依赖性[23]。表明在CRVO-ME患者中血管阻塞会诱导VEGF和IL-6表达，从而导致血-视网膜屏障破坏和血管通透性增加。因此，IL-6可能是视网膜缺血的一项预示指标。同时，视力恢复取决于缺血性视网膜损伤程度，疾病早期ME的严重程度及随访晚期新生血管性青光眼的发生[24]。IL-8是有效的趋化因子，由眼中的视网膜色素上皮细胞、视网膜胶质细胞、视网膜微血管内皮细胞、巨噬细胞、内皮细胞对促炎细胞因子刺激做出反应分泌[12]。IL-8可激活中性粒细胞和T淋巴细胞，在调节急性炎性反应中具有重要作用。据文献报道，IL-8可促进白细胞与血管内皮黏附[13]。有研究表明，MCP-1、IL-8房水水平与sVEGFR-1、PIGF、PDGF-AA、sICAM-1水平相关[25]。表明MCP-1、IL-8均可促进眼睛的病理性炎症状态。IL-12是辅助性T淋巴细胞1细胞因子的关键诱导剂，在动脉粥样硬化斑块中强烈表达，抑制内皮细胞的细胞周期进程和黏附，并触发抗血管生成途径。因此，IL-12可抑制炎症。有研究表明，抗VEGF治疗可能会增强CRVO-ME患者IL-12的保护作用[6]。

3.2MCP-1 MCP-1是一种有效的化学趋化剂，可调节单细胞浸润和迁移，MCP-1表达可调节白细胞、巨噬细胞在血管内皮上的活化和黏附及基质成分诱导的纤维增生。MCP-1诱导的白细胞、炎症细胞的活化和聚集导致微血管内皮损伤[26]，内皮细胞损伤导致血管通透性增加和ME发展[16]。有研究表明，地塞米松治疗能改变CRVO-ME患者MCP-1、IL-1a水平，导致血管通透性降低，视网膜水肿消退。

3.3ICAM-1 ICAM-1在体内外的研究已证明了其在视网膜血管内皮、视网膜色素上皮和脉络膜中的表达。据文献报道，ICAM-1表达上调诱导视网膜白细胞减少，白细胞向血管壁滚动和黏附增加，从而导致血流停滞[13]，出现视网膜静脉阻塞。

总之，CRVO-ME的发生并不是单因素所致，而是多因素共同作用的结果，因此，对CRVO-ME使用抗VEGF和抗炎疗法的联合疗法可能优于单一抗VEGF疗法[27]。

4 其他细胞因子

4.1信号蛋白3A(SEMA3A) SEMA3A是膜结合和可溶性蛋白家族，具有多种作用，包括器官发生、肿瘤转化、血管形成和神经元凋亡。视网膜冷冻切片免疫荧光显示，SEMA3A在神经节细胞层的视网膜神经元中强烈表达[28]，SEMA3A与NRP1、神经丛蛋白A1(plexin-A1)表达阳性的血管结合，从而导致细胞骨架纤维缩回和细胞间黏附连接破坏[29]，表明SEMA3A损害了视网膜血管内皮屏障，导致CRVO患者血管渗漏和视网膜下液体积聚[30]。在脑缺血的动物模型中SEMA3A的减少降低了脑血管通透性，然而，立体定向注射重组SEMA3A到大脑皮层会导致剂量和时间依赖性的血管渗透能力增加[31]。同样，玻璃体内注射SEMA3A导致视网膜血管高渗透能力与大鼠玻璃体内注射VEGF效果相似[28]。CRVO患者SEMA3A水溶液水平均显著升高，靶向SEMA3A可能为CRVO患者提供有效且有希望的治疗替代方法[30]。

4.2脂蛋白2(LCN2) LCN2是一种急性期蛋白，最初在人类嗜中性粒细胞颗粒中被发现。除嗜中性粒细胞外，其还可在其他几种组织中表达，包括脂肪细胞、巨噬细胞，以及肝、肺、肾、视网膜色素上皮细胞等[32]。作为急性期蛋白，LCN2作为炎症性疾病的潜在生物标志物已变得越来越重要[33]。LCN2保护基质金属蛋白酶9(MMP-9)免受蛋白水解降解，并通过形成MMP-9/LCN2复合物增强其酶促活性。TUUMINEN等[5]发现，在缺血性CRVO眼中的MMP-9水平较非缺血型升高。推测LCN2的炎性作用和(或)MMP-9活性的触发可能是CRVO引起视网膜水肿和血-视网膜屏障损害的原因，如今，尽管VEGF是治疗CRVO-ME的靶标，但根据目前的研究数据提示，LCN2或MMP-9/LCN2复合物可能是潜在的靶标[34]。

4.3MMP MMP家族是一类锌依赖性蛋白酶，有28个成员，其中14种在人类血管组织和细胞中表达，不同MMP活化分别导致胶原蛋白、弹性蛋白和其他细胞外基质蛋白降解。MMP也可激活细胞因子和趋化因子，是血管炎症和重塑的重要介质[35-36]；从而在多种生理和病理学过程(如血管生成、炎症和纤维化)中起到调节组织重塑的重要作用[37]。眼内MMP的激活会影响视网膜血管稳定性和弹性，因此，可能直接导致CRVO病变[38]。先前的一项研究表明，CRVO患者房水MMP-2、MMP-9水平均较高[5]。最近的研究得出了相似的结论，CRVO-ME患者MMP-1、MMP-2、MMP-7、MMP-9房水水平均显著升高。进一步的研究发现，MMP特别是MMP-1房水水平与视网膜浅表毛丛神经血管密度呈正相关，而与视力改善呈负相关[38]。MMP-1、MMP-7房水水平可能是预测CRVO-ME患者预后的有用生物标志物。

5 展 望

在CRVO-ME患者房水中不同细胞因子的产生速率与水平存在联系和差异，目前的治疗方案对患者视功能的恢复与CRT改善也需要不断改进。进一步研究生长因子、炎性细胞因子之间关系的重要性可能有助于更好地了解CRVO-ME，并有助于开发针对各种细胞因子的新疗法、新靶点，以改善目前CRVO-ME的治疗方法，取得更好的疗效。