抗VEGF药物玻璃体内注射治疗对早产儿视网膜病变神经系统发育的影响

田娅 综述 张福燕 张国明 审校

1贵州医科大学临床医学院，贵阳550004；2深圳市眼科医院 深圳市眼病防治研究所 暨南大学附属深圳眼科医院 深圳大学眼视光学院，深圳 518040

随着早产、低出生体质量儿成活率的提高，早产儿眼部并发症也随之增多。早产儿视网膜病变(retinopathy of prematurity，ROP)是由于多种因素导致未成熟视网膜血管闭塞、新生血管异常增生，进而破坏血-视网膜屏障的新生儿眼病，占儿童致盲原因的6%～18%。目前，视网膜激光光凝术仍是ROP的一线治疗方案，其利用激光的热凝破坏效应促使视网膜的异常新生血管瘢痕化，从而实现治疗ROP的目的。然而，激光光凝治疗可破坏视网膜结构，导致患儿周边视野缺损并增加其近视的风险。血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)是一种特异性刺激血管内皮细胞增生及新生血管形成的生长因子，靶向抑制其生物活性可有效延缓ROP患儿新生血管形成所导致的视力损害。抗VEGF药物，如贝伐单抗和雷珠单抗具有稳定性高、靶向性强、穿透性强、阻断活性显著等特点。随着VEGF在病理性新生血管形成中的重要性越来越明确，抗VEGF药物的应用为眼科新生血管性疾病的治疗提供了新的选择。玻璃体内注射抗VEGF药物已逐渐被应用于ROP临床治疗并取得良好的效果，但ROP易伴随血-视网膜屏障、血-脑屏障破坏以及视网膜微环境改变，致使眼内抗VEGF药物进入全身循环，有损伤神经细胞的可能性。本文就玻璃体内注射抗VEGF药物对ROP患儿神经系统发育的影响进行综述，以期为临床医生合理、安全应用抗VEGF药物治疗ROP提供参考。

1.VEGF.ROP发病中的作用

ROP是以未发育成熟的视网膜血管异常增生为主要病理特征的致盲眼病，其具体发病机制目前尚未完全阐明。目前认为早产儿视网膜血管微环境中氧浓度改变而诱导的VEGF表达异常成为促使ROP发生和发展的关键环节。早产儿早期视网膜暴露于相对高氧环境中，抑制缺氧诱导因子1的表达，导致大量氧自由基释放并诱发脂质过氧化反应，进而导致视网膜神经节细胞核膜溶解和VEGF产生受阻，使得正常发育的视网膜血管停止向周边视网膜生长发育，后期未完全血管化的视网膜处于病理性缺血缺氧状态，刺激大量VEGF释放，导致视网膜病理性新生血管形成。VEGF是一类广泛存在于机体各组织器官的同源二聚体糖蛋白，相对分子质量为36 000～45 000，家族成员包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D及胎盘生长因子，并已证实VEGF-A参与ROP的病理过程。Ashton等通过建立经典的氧诱导视网膜病变(oxygen induced retinopathy，OIR)动物模型成功模拟了ROP的病理形成过程，为ROP等视网膜血管病变的研究提供了理论基础。Ramshekar等在OIR模型中发现VEGF-A与VEGF受体2结合，通过受体胞内结构域酪氨酸残基的自磷酸化诱导受体同型二聚或异源二聚和活化激发其生物功能，从而影响生理性和病理性视网膜血管生成以及视网膜结构。下调VEGF表达可改善OIR小鼠模型视网膜病理性新生血管的形态。因此，视网膜血管中VEGF稳态是早产儿视网膜血管保持正常发育的关键因素。而VEGF在诱导视网膜新生血管生成中的关键作用则促使研究人员探索抗VEGF药物在ROP管理中的作用。玻璃体内注射抗VEGF药物，如贝伐单抗、雷珠单抗、阿柏西普、康柏西普，可阻止或减少病理性视网膜新生血管的生成，目前已成为治疗ROP的常用药物。

2.VEGF在神经生长发育中的作用

已有研究证实，VEGF可通过激活VEGF受体2及Src激酶改变缝隙连接蛋白43的磷酸化，进而透过血-脑屏障的基底膜进入中枢神经系统进行神经血管重塑，发挥神经元的发育、再生和营养保护等广泛调节作用。在缺氧状态下，机体神经组织中VEGF表达代偿性升高，可与VEGF受体2结合并抑制谷氨酸超载触发的钙离子内流以及高电压激活的钙离子电流，减少缺氧诱导的神经细胞的凋亡，从而保护神经组织。Froger等在体外成年大鼠视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells，RGCs)培养液中检测到VEGF表达，VEGF通过RGCs以自分泌方式产生并激活VEGF受体1和VEGF受体2后对RGCs发挥神经保护作用。同时，VEGF抑制剂可抑制RGCs自分泌VEGF，促使青光眼伴年龄相关性黄斑变性或糖尿病黄斑水肿患者的RGCs轴突纤维层明显变薄，导致RGCs进一步损伤。因此推测VEGF是一种视网膜神经元保护性依赖因子，在视网膜局部缺血损伤的适应性反应中起到关键的神经保护作用。VEGF-B是一种具有高度生物活性的神经保护因子，可通过与VEGF受体1和神经毡蛋白1(neuropilin-1，NRP-1)结合提高各类神经元的活力，起到保护神经元的作用。重组VEGF-B通过VEGF-B/VEGF受体1信号可抑制VEGF-B缺陷小鼠角膜上皮组织中相关凋亡蛋白，如B细胞淋巴瘤因子2(B-cell lymphoma factor-2，Bcl-2)的表达，减少神经细胞凋亡并促进神经细胞再生和神经功能的修复，推测VEGF-B对神经组织生长发育具有积极作用。VEGF还可通过VEGF受体2/磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K)/丝氨酸苏氨酸激酶(serine threonine kinase，Akt)信号通路激活Akt，使得核转录因子κB(nuclear factor-κB，NF-κB)上调细胞凋亡抑制蛋白1(cellular-inhibitor of apoptosis-1，c-IAP-1)、c-IAP-2和X连锁凋亡抑制蛋白等凋亡蛋白抑制因子，进而发挥神经保护作用。林霞建立体外大鼠皮质神经细胞缺氧缺糖再灌注损伤模型，发现VEGF受体2抑制剂SU1498可通过竞争性拮抗VEGF164与其受体结合促进皮质神经细胞凋亡相关蛋白Bcl-2和Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2-associated X protein，Bax)表达，抑制神经细胞活力，从而抑制VEGF对神经细胞的保护作用。

综上，VEGF是一种血管源性神经保护因子，在神经系统中通过抑制细胞凋亡、促进神经再生、应激等多种途径发挥促进神经元分化和修复受损神经元的作用。抑制VEGF的活性会降低VEGF的神经保护作用，对神经系统的生长发育产生较大影响。玻璃体内注射抗VEGF药物后是否会导致神经细胞凋亡进而造成ROP患儿神经系统发育异常仍亟待明确。

3 玻璃体内注射抗VEGF药物对ROP患儿神经系统发育的影响

研究发现，玻璃体内注射抗VEGF药物后全身的血清VEGF浓度降低，可能会产生全身不良反应。婴幼儿神经系统处于快速发育期，易受外界不良因素干扰，主要表现为运动、语言、认知等方面改变，严重者可能出现脑损伤和智力低下等神经发育障碍。考虑到早产、低出生体质量儿心脏、肺脏、肾脏、脑等器官功能尚未发育成熟，器官内源性VEGF分泌不足易引起神经系统发育障碍等全身不良事件发生。外源性抗VEGF药物的应用可能会进一步降低器官内源性VEGF储备能力，使机体处于VEGF分泌匮乏的状态，从而可能导致神经损害。根据抗VEGF药物作用靶点不同，雷珠单抗、贝伐单抗、阿柏西普、康柏西普用于治疗ROP的疗效虽已得到证实，但对眼及全身发育的影响、药物安全性等问题仍存在争议。已有大量关于玻璃体内注射贝伐单抗(intravitreal injection of bevacizumab，IVB)治疗ROP后患儿神经发育结果的研究。Morin等通过回顾性分析27例接受IVB和98例接受视网膜激光光凝治疗的ROP患儿发现，与视网膜激光光凝组相比，IVB组在平均矫正胎龄18个月时精细运动方面得分有所降低，差异有统计学意义，发生严重神经发育障碍(Bayley评分<70、严重脑瘫、需要使用助听器或双眼盲)的概率升高3.1倍，但2个组在认知和语言方面得分均无明显差异。Natarajan等的多中心回顾性研究表明，出生胎龄<27周的ROP患儿接受IVB治疗后有较高的死亡率和较差的儿童早期认知能力。最近，Arima等通过回顾性研究发现IVB治疗Ⅰ型ROP可能会增加早产儿人际关系、社交或语言能力方面发育障碍的风险，并建议对行IVB治疗的ROP患儿神经发育情况进行长期随访。Chou等在单中心的前瞻性队列研究中将186例早产儿根据病史不同分为无ROP早产儿组、ROP无需治疗组、IVB单次治疗组、IVB联合视网膜激光光凝治疗组和视网膜激光光凝单次治疗组，对101例早产儿的神经评估结果进行分析发现，各组在4.5～4.9岁和6.1～7.0岁时的总智商(full-scale intelligence quotient，FSIQ)分数相似，差异无统计学意义；IVB联合视网膜激光光凝治疗组在4.5～4.9岁时表现出较高的严重神经发育障碍发生率(FSIQ<70)，差异有统计学意义，而在6.1～7.0岁时各组间严重神经发育障碍发生率的差异无统计学意义。然而，Lien等对33例接受视网膜激光光凝、12例接受IVB以及16例接受IVB联合视网膜激光光凝治疗的Ⅰ型ROP患儿平均随访2年后发现，各组患儿神经发育包括语言技能、解决问题能力、记忆力和模仿能力以及粗大和精细运动技能评分均无明显差异。Fan等对38例接受IVB治疗的Ⅰ型ROP以及31例无需治疗的退行性ROP患儿进行前瞻性队列研究发现，2个组患儿平均年龄1.5岁时Bayley评分、屈光状态以及视力均无明显差异。Chang等的回顾性队列研究结果也显示，接受IVB治疗的ROP患儿与未治疗的退行性ROP患儿在矫正胎龄6个月和2年时的体质量、认知、语言和运动综合评分均无明显差异。因此，玻璃体内注射抗VEGF药物治疗ROP后是否会对患儿神经系统发育造成影响，临床上仍具有较大争论。

目前，玻璃体内注射抗VEGF药物治疗ROP的研究多为短期随访观察形式，且早产儿作为特殊群体，ROP患儿出生胎龄、出生体质量、病情严重程度、镇静麻醉均可影响神经发育结果，因此难以发现神经发育障碍与抗VEGF药物治疗之间的独立联系。同时，关于抗VEGF药物的选择、注射剂量及次数是否影响ROP患儿神经发育也值得关注。尽管目前较缺乏前瞻性长期的大样本研究，但已有研究表明单次玻璃体内注射阿柏西普0.012 5 ml/0.5 mg或玻璃体内注射雷珠单抗(intravitreal injection of ranibizumab，IVR)0.025 ml/0.25 mg治疗ROP后，所有患儿在治疗后1、2、4周及2、3、6个月均未观察到与药物或治疗方式有关的眼部及全身严重不良反应。我们前期的一项多中心前瞻性随机对照试验表明，玻璃体内注射康柏西普0.25 mg/0.025 ml、IVR 0.25 mg/0.025 ml治疗ROP，在术后6个月的随访中未观察到与注射相关的全身并发症。RAINBOW试验表明，IVR 0.2 mg治疗ROP后2年内未发生与干预相关的不良事件，患儿的视觉质量恢复较理想。同时2021年《早产儿视网膜病变的抗VEGF疗法临床指南》结合RAINBOW试验后也推荐使用该剂量。该指南还指出，考虑到ROP患儿全身安全性问题，复发病例可联合视网膜激光光凝或应间隔1个月以上再次接受IVR治疗，且对接受玻璃体内注射抗VEGF药物治疗的患儿应进行长期随访。

4 小结

玻璃体内注射抗VEGF药物是预防和治疗ROP视力丧失的有效方法之一，但其是否会造成ROP患儿神经系统发育异常目前尚无定论，仍需通过更大样本量和更长随访时间的前瞻性、随机对照的动物和临床试验来明确抗VEGF药物对ROP患儿神经系统发育产生的影响和潜在风险，并探讨治疗ROP的合适的抗VEGF药物及剂量，为后期临床上安全、有效地应用抗VEGF药物治疗ROP及相关眼病提供理论依据和科学指导。

利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突

作者贡献声明

田娅：参与资料收集分析、论文撰写；张福燕、张国明：参与选题、文章修改及定稿