血管内皮生长因子(VEGF)基因启动子区多态性与抗VEGF药物治疗黄斑水肿疗效的相关性△

2023-07-26何艺岚成仲夏王国栋王瑞霞聂海燕曾芝付宋永砚

眼科新进展 2023年8期

何艺岚成仲夏王国栋王瑞霞聂海燕曾芝付宋永砚

黄斑水肿是视网膜黄斑区细胞外液异常聚集引起的眼科常见病,主要由糖尿病视网膜病变、视网膜分支静脉阻塞(BRVO)、视网膜中央静脉阻塞、年龄相关性黄斑变性(AMD)等继发所致。对于视网膜病变患者,高血糖、高血脂、高血压、炎症、动脉硬化等多种因素均可损伤视网膜微血管,增强毛细血管通透性,破坏血-视网膜屏障,最终导致液体异常积聚在视网膜黄斑外丛状层和内核层之间形成黄斑水肿[1-4]。黄斑水肿可严重损害患者视功能,导致患者视物变形、视野缺损、视力下降甚至永久性失明。

血管内皮生长因子(VEGF)能促进血管新生,增强血管通透性,在黄斑水肿的发生发展中发挥重要作用[5-7]。目前临床上多采用抗VEGF药物,如阿柏西普、康柏西普、雷珠单抗、贝伐单抗等玻璃体内注射治疗黄斑水肿,但部分患者疗效欠佳[8-9]。抗VEGF药物属于单抗药物,其作用靶点是VEGF,通过与VEGF特异性结合抑制其血管增殖活性并降低血管通透性,从而减轻黄斑水肿。理论上,VEGF基因启动子区的变异位点可增强或减弱其基因表达,从而影响抗VEGF药物的疗效。本研究探讨VEGF基因启动子区多态性与抗VEGF药物治疗黄斑水肿疗效的相关性,为临床精准治疗黄斑水肿和合理用药提供实验依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取2020年9月至2022年3月在成都大学附属医院经荧光素眼底血管造影和光学相干断层扫描确诊的黄斑水肿患者145例(190眼)作为研究对象。患者排除标准:(1)既往玻璃体内注射过抗VEGF药物或激素类药物;(2)两只患眼经抗VEGF药物治疗后一只有效另一只无效;(3)既往有眼部手术史者;(4)既往行视网膜激光光凝术或光动力学治疗者;(5)既往有眼部外伤史或其他眼底病史者;(6)屈光间质混浊者。本研究经成都大学附属医院伦理委员会批准,所有患者均知情并签署知情同意书。

1.2 治疗方法

治疗药物按医师偏好并征得患者同意后进行玻璃体内注射,每眼注射0.025 mL阿柏西普、康柏西普或雷珠单抗。手术遵循无菌原则:常规消毒后采用4 g·L-1盐酸奥布卡因滴眼液行表面麻醉,使用无菌注射器距角膜缘3.5 ～ 4.0 mm处穿刺注射抗VEGF药物,注射完成轻压穿刺部位15 s,无菌敷料包扎患眼。

1.3 分组

采用国际标准视力表检查患者最佳矫正视力,根据治疗后视力改善情况进行分组,治疗后1个月视力提升5个字母及以上者纳入有效组,视力提升少于5个字母或无改善者纳入无效组。

1.4 资料收集

所有患者的资料由两名研究人员共同收集。(1)一般资料:年龄、性别、体重指数、吸烟史、饮酒史、高血压、糖尿病等;(2)眼科指标:黄斑水肿病程、眼压、抗VEGF药物、黄斑水肿类型、并发症、最小分辨角对数(logMAR)视力、黄斑中心凹视网膜厚度(CMT)等;(3)生理生化指标:丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、尿素、肌酐、尿酸、胱抑素C、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、载脂蛋白B(apoB)、载脂蛋白AI(apoAI)、脂蛋白a[Lp(a)]、同型半胱氨酸(HCY)、血糖、血红蛋白、糖化血红蛋白、超敏C反应蛋白(hs-CRP)、中性粒细胞数、单核细胞数等。

1.5 基因分型

从患者外周血白细胞中提取基因组DNA,实验操作参照试剂盒说明书(北京天根生化科技有限公司)进行。用PCR扩增含有VEGF基因启动子区多态性位点的DNA区段,引物由成都擎科生物公司合成,PCR扩增产物送成都擎科生物公司测序(表1)。

表1 VEGF基因启动子区多态性位点的PCR引物序列、产物大小及扩增条件

1.6 统计学方法

2 结果

2.1 一般资料

最终共有145例(190眼)黄斑水肿患者参与本研究,其中男91例,女54例;有效组患者64例(81眼),无效组患者81例(109眼)。有效组患者BRVO发生率、基线logMAR视力及基线CMT均高于无效组(均为P<0.05);有效组患者AMD发生率、LDL-C、apoB、血糖及单核细胞数均低于无效组,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。其他指标两组间比较差异均无统计学意义(均为P>0.05)(表2)。

2.2 遗传特征

共有83例患者完成血液采集、基因组提取和DNA测序,其中有效组38例,无效组45例。有效组患者rs13207351多态性A等位基因频率高于无效组,差异有统计学意义(P<0.05);有效组患者AA及AG基因型频率高于无效组,差异接近于有统计学意义(P=0.07)。其他多态性位点基因型及等位基因频率两组间比较,差异均无统计学意义(均为P>0.05)(图1和表3)。

图1 VEGF基因启动子区rs13207351多态性测序图

表3 两组患者VEGF基因型及等位基因分布情况

2.3 VEGF基因启动子区rs13207351多态性不同基因型患者生理生化指标比较

AA及AG基因型患者血糖水平均低于GG基因型患者,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。AG基因型患者胱抑素C水平高于AA及GG基因型患者(均为P<0.05)。其他指标组间比较差异均无统计学意义(均为P>0.05)(表4)。

表4 VEGF基因启动子区rs13207351多态性不同基因型患者生理生化指标比较

2.4 VEGF基因启动子区rs13207351不同基因型患者治疗前后视力指标、CMT和眼压比较

AA及AG基因型患者抗VEGF药物治疗后小数视力、字母视力及logMAR视力均优于治疗前,且AA基因型患者视力改善程度稍优于AG基因型患者(均为P<0.05);AA及AG基因型患者抗VEGF药物治疗后CMT均低于治疗前,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。GG基因型患者抗VEGF药物治疗后小数视力、字母视力及logMAR视力与治疗前相比变化均不明显(均为P>0.05),CMT较治疗前有所降低,差异有统计学意义(P<0.05)。各组眼压治疗前后差异均无统计学意义(均为P>0.05)(表5)。

表5 VEGF基因启动子区rs13207351不同基因型患者治疗前后视力指标、CMT和眼压比较

3 讨论

VEGF家族包含VEGFA、VEGFB、VEGFC、VEGFD、VEGFE、VEGFF、胎盘生长因子和内分泌腺源性VEGF等8个成员,其中VEGFA是主要成员。VEGFA又称为VEGF、血管通透性因子,具有强大的促血管生成作用。rs13207351多态性位于VEGF基因转录起始点上游-1 117 bp处,由G变异成A所生成,次要等位基因A在中国人群中的频率为0.23～0.28[10-12]。本研究结果显示,rs13207351多态性与抗VEGF药物治疗黄斑水肿疗效显著相关,A等位基因携带者(AA和AG基因型患者)抗VEGF药物治疗后疗效较好,视力及CMT均显著改善,而GG基因型患者治疗后视力变化不明显,CMT虽有所改善,但降低幅度不大。本研究发现,rs13207351多态性GG基因型患者血糖水平较AA或AG基因型患者显著升高,这可能是GG基因型患者抗VEGF药物治疗后效果不佳的原因之一。多项研究[11-15]结果表明,rs13207351多态性与糖尿病视网膜病变显著相关,这与本研究中rs13207351多态性与血糖水平显著相关一致。Buroker等[16]通过JASPAR预测分析发现,rs13207351多态性位于核因子C、锌指蛋白ZFX、CpG 结合蛋白相互作用锌指蛋白等转录调控因子的DNA结合基序中,可能对VEGF基因表达产生影响。

本研究结果中,rs2010963、rs25648、rs1570360、rs833061、rs699947和rs144854329等其他6个VEGF多态性位点与抗VEGF药物治疗黄斑水肿疗效不相关。在一项来自西班牙的研究[17]中,研究人员以高度近视合并脉络膜新生血管患者为研究对象,未观察到rs2010963、rs25648和rs1570360等变异位点与雷珠单抗疗效具有相关性,这与本研究结果一致。Abedi等[18]在AMD患者中探讨了rs3025000、rs3024994和rs3025010等7个VEGF内含子区多态性位点与抗VEGF药物疗效的相关性,发现rs3025000位点与抗VEGF药物疗效显著相关,治疗后A等位基因携带者的视力改善程度显著高于CC基因型患者,这从另一个侧面印证了我们的发现,即VEGF基因变异确实可能对抗VEGF药物的疗效产生影响。另外,本研究还发现,rs699947和rs144854329完全连锁,其基因型及等位基因分布频率完全相同。

阿柏西普是美国FDA批准的用于治疗湿性老年性黄斑变性的抗VEGF单抗药物。康柏西普是我国食品药品监督管理局批准并获得WHO国际通用名的全自主知识产权生物 I类新药。康柏西普在阿柏西普的基础上增加了免疫球蛋白样区域4,该区域可增强抗VEGF药物与VEGF的亲和力[19]。阿柏西普、康柏西普和雷珠单抗均可作为诱饵受体与VEGF特异性结合,从而抑制VEGF介导的血管新生作用。本研究结果中,阿柏西普、康柏西普和雷珠单抗在有效组与无效组中的分布频率无明显差异,提示三种抗VEGF药物治疗黄斑水肿的疗效相当。除rs13207351多态性外,本研究结果还显示,黄斑水肿类型及严重程度、代谢、免疫等因素也与抗VEGF药物疗效显著相关,有效组患者BRVO发生率、基线logMAR视力及基线CMT均高于无效组(均为P<0.05);有效组患者AMD发生率、LDL-C、apoB、血糖及单核细胞数均低于无效组,差异均有统计学意义(均为P<0.05)。

本研究具有一定的局限性,未检测VEGF基因rs13207351多态性不同基因型患者血清的VEGF浓度。测定并比较不同基因型患者血清的VEGF水平可以更好地理解rs13207351多态性与抗VEGF药物疗效显著相关的分子机制。另外,本研究中对疗效的观察时间较短。