青光眼濾過性手術(shù)抗瘢痕化治療的研究進展△

王玲 樊芳 賈志旸

青光眼是一組以特征性視神經(jīng)萎縮和視野缺損為共同特征的疾病，是世界上首位不可逆性致盲眼病，通常伴有高眼壓(intraocular pressure，IOP)。預(yù)計到2040年，全球青光眼患者將增加至1.118億[1]，嚴重威脅人類眼健康。降低IOP是目前唯一有效延緩青光眼進展的方法，青光眼濾過性手術(shù)(glaucoma filtration surgery，GFS)仍然是目前藥物不能控制的青光眼的首選術(shù)式[2-3]，然而術(shù)后傷口的快速愈合及瘢痕化往往導(dǎo)致手術(shù)失敗，因此術(shù)后抗瘢痕化顯得尤為重要。本文就GFS中最新的抗瘢痕化研究進行綜述。

1 抗代謝藥物和抗炎藥物

1.1 經(jīng)典抗代謝藥物

1.1.1 絲裂霉素C絲裂霉素C(mitomycin C，MMC)具有顯著的抗纖維化作用，在GFS中使用歷史已有30余年。MMC的使用極大地提高了GFS的成功率，但因存在嚴重的并發(fā)癥如傷口滲漏、低IOP和角膜毒性等，使其臨床發(fā)展受限。最新研究證實通過Tenon注射0.2 g·L-1或0.4 g·L-1的MMC 0.1～0.4 mL效果最佳，不良反應(yīng)最少[4]。

1.1.2 5-氟尿嘧啶5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil，5-FU)通過抑制胸苷核苷酸合成來抑制DNA合成，可以有效抑制成纖維細胞的生長，并對人Tenon囊成纖維細胞(human tenon fibroblast,HTF)有長期作用[5]。在動物GFS模型結(jié)膜下注射含有5-FU的聚原酸酯[6]或植入載有5-FU的聚乳酸盤(5-FU-PLA-DS)[7]，結(jié)果均顯示降低了IOP，延長了濾過泡存活時間，同時降低了5-FU毒性。臨床研究證實，患者術(shù)中應(yīng)用氟尿嘧啶可以提高手術(shù)有效率，降低術(shù)后眼壓，抑制濾過泡瘢痕化，減少不良反應(yīng)[8-9]。因此對GFS抗瘢痕治療有一定價值，但嚴重的毒副作用限制了其臨床發(fā)展。

1.2 新型抗代謝藥物

1.2.1 吡非尼酮吡非尼酮(pirfenidone,PFD)是一種新型抗炎、抗纖維化藥物，2014年獲美國食品和藥品管理局(Food and Drug Administration,FDA)批準用于治療特發(fā)性肺纖維化[10]，其抗纖維化作用及安全性已在腎、肺和肝中確立[11-13]，已被證明可抑制HTF的增殖和基質(zhì)合成[14]。Liu等[15]進一步研究顯示其可通過下調(diào)VEGF-A/VEGFR-2、VEGF-A/NRP-1及其下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑蛋白的表達，來發(fā)揮抗血管生成作用。Zhong等[16]在兔GFS模型中術(shù)后使用5 g·L-1吡非尼酮滴眼液，結(jié)果顯示其可改善濾過泡生存率，且與MMC具有相似的抗纖維化作用，其局部給藥較MMC可能更安全、更靈活、耐受性更好。Westermeyer等[17]在犬模型中長期局部應(yīng)用PFD，可抑制瘢痕的形成，并且長期使用是安全的且耐受良好。PFD是近年抗纖維化領(lǐng)域的研究熱點，為尋找安全高效的抗瘢痕化制劑提供了新的方向。

1.2.2 洛伐他汀洛伐他汀(lovastatin)是一種降脂藥，可通過干擾Rho信號通路阻斷TGF-β的作用。Park等[18]在兔GFS模型中研究發(fā)現(xiàn)術(shù)后結(jié)膜下注射0.1 mL洛伐他汀與注射0.1 mL平衡鹽溶液(balanced saline solution，BSS)的對照組相比顯著改善了濾過泡存活率；與MMC組相比未觀察到顯著差異；并且lovastatin組和MMC組的IOP顯著低于對照組。在體外實驗中也顯示出抗纖維化作用[19]。因此，洛伐他汀具有作為傷口調(diào)節(jié)劑的巨大潛力，使其可能成為新型的抗瘢痕制劑。

1.2.3 雷帕霉素靶蛋白哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mammaliantarget of rapamycin，mTOR )是一種絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，可調(diào)節(jié)細胞生長、增殖等。雷帕霉素和依維莫司均屬于有效的mTOR抑制劑。Kang 等[20]發(fā)現(xiàn)雷帕霉素可抑制兔GFS術(shù)后濾過道中成纖維細胞的過度增生，誘導(dǎo)細胞凋亡，減少術(shù)后瘢痕形成。 Cinik等[21]研究發(fā)現(xiàn)，在兔GFS模型中，依維莫司可抑制成纖維細胞的增殖,延遲傷口愈合，從而增加濾過泡存活率，并且較MMC更有效。

1.2.4 羅格列酮羅格列酮(rosiglitazone，RSG)是一種過氧化物酶體增殖物激活受體γ(peroxisome proliferator-activated receptor γ，PPARγ)選擇性受體激動劑。研究發(fā)現(xiàn)在兔GFS模型中，術(shù)中使用RSG可改善小梁切除術(shù)后反彈性IOP升高，延長濾過泡的存活率，減弱兔結(jié)膜下纖維化[22]。RSG作為一種新型抗纖維化藥物，具有提高GFS成功率的潛力。

1.2.5 安吖啶安吖啶(amsacrine，AMSA) 是脫氧核糖核酸拓撲異構(gòu)酶2抑制劑，能抑制DNA合成，臨床中被用于抗腫瘤治療。Yamamoto等[23]研究證實,在兔GFS中AMSA組較基質(zhì)金屬蛋白酶組能維持更長時間的低IOP，較MMC組眼壓明顯降低；且10 g·L-1AMSA比MMC和100 g·L-1AMSA更溫和。因此表明100 g·L-1AMSA可能有助于改善濾過泡的長期存活，10 g·L-1AMSA可能是GFS術(shù)后早期降低IOP的安全選擇。

1.3 抗炎藥物曲安奈德(triamcinolone acetonide ，TA)是一種皮質(zhì)類固醇，已用于治療眼科中的新生血管性、增殖性和水腫性疾病，具有強大的抗炎、抗纖維化作用。Rangel等[24]在兔CFS模型中研究發(fā)現(xiàn)，聯(lián)合應(yīng)用TA和MMC具有協(xié)同作用，與單一給藥相比，具有更彌散、更廣泛的濾過泡，更少的炎性浸潤、血管增殖。一項回顧性研究，5 a隨訪中發(fā)現(xiàn)在GFS中TA可能與MMC有同樣的抗纖維化作用[25]。隨后研究發(fā)現(xiàn)在非感染性葡萄膜炎繼發(fā)性青光眼患者中，術(shù)前使用TA可能是控制眼內(nèi)炎癥和維持GFS后濾過泡功能的有效且安全的選擇[26]。因此，TA作為GFS的輔助治療手段有很大的發(fā)展前景。

2 生物力學(xué)調(diào)控

2.1 Rho相關(guān)激酶抑制劑Rho是一種小GTP酶的Ras同源物，可調(diào)節(jié)肌動蛋白細胞骨架的形成。Rho相關(guān)激酶(ROCK)抑制劑在肺、腎臟、心臟等其他器官的各種細胞中均表現(xiàn)出抗纖維化作用。利帕蘇地爾(Ripasudil，K-115)是一種新型的選擇性ROCK抑制劑，通過直接作用于小梁網(wǎng)降低IOP，首先在動物模型中表現(xiàn)出顯著的降IOP作用[27-28]，在臨床試驗中也得到證明[29]。4 g·L-1K-115眼用溶液已于2014年在日本被批準用于治療青光眼和高眼壓癥[30]。研究證實K-115在體外減弱了人結(jié)膜成纖維細胞的活化[31]，在動物GFS模型中也顯示出抗瘢痕作用，同時還具有軸突和神經(jīng)保護作用[32-33]，因此具有GFS術(shù)后抗瘢痕形成的巨大潛力。

2.2 基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)是鋅依賴性內(nèi)切蛋白酶，可降解細胞外基質(zhì)中的蛋白質(zhì)。伊洛馬司他(Ilomastat)是一種合成的廣譜MMPs抑制劑(inhibitors of matrix metalloproteinases，MMPi)，Suh等[34]在兔GFS模型術(shù)中單次結(jié)膜下注射伊洛馬司他，與MMC組相比，對兔角膜、結(jié)膜和睫狀體的毒性作用更小。Wong 等[35]在兔GFS模型術(shù)后結(jié)膜下多次注射，結(jié)果顯示其可抑制結(jié)膜瘢痕形成，延長濾過泡的存活率，效果與MMC組類似，但未顯示明顯的毒性。Martorana等[36]在兔GFS模型術(shù)中結(jié)膜下注射貝伐單抗和Saratin以及術(shù)后注射伊洛馬司他順序聯(lián)合治療可延長濾過泡的存活，并且與MMC陽性對照相比，結(jié)膜變薄較少，與BSS陰性對照相比，導(dǎo)致濾過泡失敗的瘢痕形成過程減少。Mohamed-Ahmed等[37]進一步將研制的新型涂有透水性和生物相容性磷酰膽堿聚合物(PC1059)的伊洛馬司他植入物用于兔GFS模型，結(jié)果可使伊洛馬司他延長釋放，進而更好地抑制瘢痕形成。

2.3 整合素抑制劑CLT-28643是一種特異性小分子a5b1-整合素抑制劑，已知a5b1整合素在纖維化、血管生成和炎癥中起關(guān)鍵作用。Bergen等[38]在小鼠GFS模型中對比單次、重復(fù)結(jié)膜下注射1 μg CLT-28643/2 μg CLT-28643與施用0.2 g·L-1MMC的效果，結(jié)果顯示CLT-28643呈劑量依賴性，重復(fù)注射2 μg CLT-28643較其他處理顯示出更優(yōu)異的抗瘢痕作用，且無角膜毒性。Schultheiss等[39]首次將CLT-28643用于兔GFS模型中，對比研究發(fā)現(xiàn)使用CLT-28643可顯著延長GFS后的濾過泡存活，無毒且耐受性良好，但單次應(yīng)用CLT-28643的效果似乎不如0.4 g·L-1MMC。目前該藥尚無臨床GFS使用的研究報道，但仍具有一定的研究價值。

3 抗細胞因子藥物

3.1 抗血管內(nèi)皮生長因子血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor ,VEGF)是一種促進血管內(nèi)皮生長和通透性的信號蛋白[40]，VEGF信號轉(zhuǎn)導(dǎo)參與血管生成和纖維化，這是瘢痕形成的兩個關(guān)鍵過程[41]。有研究表明VEGF可通過影響TGF-β1/Smad/Snail通路，調(diào)控肌成纖維細胞轉(zhuǎn)化[42]，并且在青光眼患者房水中上調(diào)。

3.1.1 貝伐單抗貝伐單抗(bevacizumab，BVZ)是一種合成的非選擇性VEGF單克隆抗體，可在體外抑制VEGF介導(dǎo)的成纖維細胞增殖，2004年FDA批準其用于治療轉(zhuǎn)移性結(jié)直腸癌[43]。最近研究發(fā)現(xiàn)，在GFS的動物模型中，BVZ可減少VEGF向受損血管的遷移，減少血管生成和膠原沉積，從而抑制傷口瘢痕化，并且較5-FU更有效且對IOP沒有影響[44-45]。進一步研究發(fā)現(xiàn)，BVZ除了皮質(zhì)類固醇的單核細胞抑制作用外，還具有抗纖維化、抗血管生成和抗炎作用[46-47]。在動物實驗和體外研究中均證實，與單一使用5-Fu和MMC相比，BVZ聯(lián)合5-Fu具有更好的抗瘢痕作用; 而聯(lián)合MMC沒有顯著差異[48-49]。在一項前瞻性隨機對照研究中，對59例診斷為青光眼且IOP不受控制，接受最大耐受藥物治療且需要行小梁切除術(shù)的患者進行了MMC的GFS，然后隨機分為BVZ組和BSS組。隨訪1 a的結(jié)果顯示，IOP、濾過泡形態(tài)、對青光眼藥物的需求和5-FU針刺需求方面2組差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。但是，BVZ組的成功率更高，術(shù)后青光眼藥物的使用較少，并且在更多患者中出現(xiàn)最佳的起泡，但需要更多的5-FU針刺[50]。BVZ對GFS的瘢痕化有一定的抑制作用，成功率高于MMC，具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3.1.2 帕唑帕尼帕唑帕尼(pazopanib，PA)是一種小分子多酪氨酸激酶抑制劑。其提供VEGF、血小板衍生生長因子(platelet derived growth factor，PDGF)和成纖維細胞生長因子(fibroblast growth factor，F(xiàn)GF)受體抑制。有實驗性動物研究表明，PA的局部和玻璃體內(nèi)應(yīng)用可逆轉(zhuǎn)視網(wǎng)膜和脈絡(luò)膜新生血管形成[51-52]。Kobat等[46]在兔GFS模型中局部予以5 g·L-1的PA，每天4次，持續(xù)28 d，結(jié)果發(fā)現(xiàn)除了有類似于BVZ的抗纖維化和抗血管生成作用外，還能產(chǎn)生顯著的PDGF-β抑制作用，因此認為PA可能優(yōu)于BVZ。Zuo等[48]研究了兔GFS模型術(shù)后結(jié)膜下單一使用BVZ、5-Fu、MMC以及聯(lián)合使用的抗瘢痕效果，結(jié)果顯示與單一藥物相比，聯(lián)合BVZ和5-Fu具有更好的抗瘢痕作用和較低的細胞毒性;聯(lián)合BVZ和MMC的抗瘢痕效應(yīng)與MMC比較無顯著差異。然而其最適劑量及安全性還有待進一步研究。

3.2 抗腫瘤壞死因子-α腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factors-α，TNF-α)是一種多功能的促炎細胞因子，可以介導(dǎo)炎癥和免疫調(diào)節(jié)等，已有研究證實其具有抗纖維化作用[53-54]。英夫利昔單抗(Infliximab)是一種特異性針對人TNF-α的嵌合IgG1單克隆抗體，目前已被批準用于治療各種自身免疫疾病。Turgut等[55]在兔GFS模型術(shù)后局部施用10 g·L-1英夫利昔單抗，結(jié)果顯示可顯著抑制成纖維細胞增殖和遷移。Nikita等[56]在兔GFS模型中使用英夫利昔單抗，研究發(fā)現(xiàn)與對照組和MMC組相比，其濾過泡存活率更低，并且顯示更多的瘢痕形成，該研究中使用的英夫利昔單抗未顯示出抗瘢痕作用，因此其給藥方式及給藥濃度還有待進一步研究。

3.3 抗單核細胞趨化蛋白單核細胞趨化蛋白(monocyte chemoattractant protein，MCP),特別是MCP-1是主要由巨噬細胞產(chǎn)生的細胞因子，可介導(dǎo)白細胞募集到炎癥部位，Chong等[57]在小鼠GFS模型中對比研究了MCP-1受體抑制劑(MCP-Ri)與MMC的作用，結(jié)果顯示二者均能一定程度上抑制濾過泡的瘢痕化，且前者比后者具有更少的不良反應(yīng)。

4 基因治療

4.1 基因沉默：靶向siRNA納米復(fù)合物小干擾RNA(small interfering,siRNAs)可通過特異性降解mRNA靶蛋白調(diào)控基因表達，從而導(dǎo)致基因沉默[58]。血清反應(yīng)因子(serum response factor，SRF)是細胞骨架基因表達的主要調(diào)節(jié)因子[59]，心肌素相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子(myocardin-related transcription factor，MRTF)家族是信號重組SRF共激活因子的主要家族之一[60]，MRTF / SRF通路在肌成纖維細胞活化中起著關(guān)鍵作用，并與眼、血管、皮膚和肺纖維化有關(guān)。Fernando等[61]研究了在兔GFS模型結(jié)膜下注射裝載了MRTF-B siRNA的靶向脂質(zhì)-肽-siRNA(lipid-peptide-siRNA，LPR)納米顆粒,實現(xiàn)了MRTF-B基因沉默。結(jié)果顯示囊泡存活率增加，結(jié)膜瘢痕顯著減少，并且使用安全，未引起任何不良反應(yīng)。為實現(xiàn)長效和持續(xù)的基因沉默，注射的最佳濃度和時間還有待進一步研究。

4.2 表觀遺傳修飾組蛋白去乙?；敢种苿?histone deacetylase inhibitor，HDACi)已被廣泛研究并顯示在多個器官中具有抗纖維化作用，如腎臟、肺臟、心臟、肝臟、皮膚和角膜[62-68]。HDACi可誘導(dǎo)組蛋白、非組蛋白的乙酰化，進而改變基因表達[69]。

4.2.1 辛二酰苯胺異羥肟酸辛二酰苯胺異羥肟酸(suberoylanilide hydroxa-mic acid，SAHA)是一種已獲FDA批準使用的HDACi，Sharma等[70]在兔GFS模型中分別于術(shù)前30 min結(jié)膜下注射平衡鹽溶液、SAHA(50 μmol·L-1)和0.2 g·L-1MMC，結(jié)果顯示與其他組相比，SAHA組濾過泡長度更高，面積更大，IOP更低，且血管分布減少，未發(fā)現(xiàn)明顯毒副作用，從而得出結(jié)論SAHA顯著減少了兔GFS模型的術(shù)后瘢痕形成。但是Rodgers等[71]研究表明，SAHA盡管耐受性良好，但術(shù)中單次注射并不能顯著延長兔模型的濾過泡存活時間，未來需要研究不同的給藥方案和劑量以證實其功效。

4.2.2 丙戊酸丙戊酸(valproic acid，VPA)是一種臨床上用于治療神經(jīng)疾病的HDACi。Seet等[72]證明了VPA可抑制結(jié)膜成纖維細胞和小鼠GFS模型中膠原蛋白的生成，機制是通過降低Smad2、Smad3和Smad4，但增加Smad6表達，來抑制Ⅰ型膠原蛋白表達。Seet等[73]進一步研究在小鼠GFS術(shù)后結(jié)膜下注射VPA，發(fā)現(xiàn)VPA可選擇性地調(diào)節(jié)促炎癥細胞和分子靶標，從而減輕炎癥，說明VPA具有抗纖維化和抗炎作用，為進一步臨床研究提供了方向。

5 特殊材料:藥物輸送系統(tǒng)

藥物輸送系統(tǒng)(drug delivery system,DDS)可以長時間輸送藥物，從而保持有效的治療濃度，減少不良反應(yīng)，提高手術(shù)成功率。

5.1 銀納米粒子銀納米粒子(AgNPs)具有抗炎作用[74]，并能抑制成纖維細胞增殖和細胞因子產(chǎn)生，從而達到抗瘢痕作用[75]。Butler等[76]在兔GSF模型術(shù)中施用AgNPs或MMC，均可使IOP降低，并且前者降低得更加顯著且持久。與MMC比較，AgNPs顯著減少了纖維化和膠原沉積，提高了濾過泡的存活率，且2組并發(fā)癥均較低。

5.2 光敏疊氮羥乙基殼聚糖水凝膠羥乙基殼聚糖(hydroxyethyl chitosan,HECTS)因其良好的水溶性及生物相容性，已被廣泛用作生物醫(yī)用材料；光敏疊氮羥乙基殼聚糖(photo-sensitive azidehydroxyethyl chitosan,AZ -HECTS)水凝膠具有良好的生物相容性和生物降解性，具有良好的藥物載體功能[77]；抗凝藥物肝素已被證明具有抑制成纖維細胞增殖的能力。Qiao等[78]將加載肝素的AZ-HECTS水凝膠藥物遞送系統(tǒng)植入兔GFS模型鞏膜下，結(jié)果顯示可以有效延長濾過泡的存活時間和降低IOP，并且未觀察到明顯的炎癥反應(yīng)和不良反應(yīng)。

5.3 Ologen植入物Ologen植入物由可生物降解的膠原蛋白和糖胺聚糖組成。Fili 等[79]對806例晚期青光眼的患者進行了GFS術(shù)聯(lián)合0.2 g·L-1MMC和Ologen植入物治療,研究發(fā)現(xiàn)92.6% 的患者IOP長期低至16 mmHg(1 kPa=7.5 mmHg)以下，且術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率非常低。研究證實，GFS術(shù)中引入Ologen植入物可提高手術(shù)的有效性，并減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。

6 中藥

6.1 加味桑白皮湯加味桑白皮湯配方包含桑白皮、麥冬、法半夏、蘇子、杏仁、貝母、山梔、黃芩、白蒺藜、菊花、麻黃、黃連、甘草、生姜等，具有強效清熱潤肺的功效。臨床研究發(fā)現(xiàn)，在GFS前后輔以加味桑白皮湯較MMC對照組手術(shù)成功率更高，IOP更低，有助于進一步預(yù)防術(shù)后濾過泡瘢痕的形成[80]。Yu等[81]將患者隨機分為2組，分別于GFS前后2周服用安慰劑或加味桑白皮膠囊，進一步在臨床中證實加味桑白皮膠囊可抑制術(shù)后瘢痕形成，提高手術(shù)成功率，并對改善視力、保障手術(shù)質(zhì)量有重要價值,值得臨床推廣應(yīng)用。

6.2 青光安顆粒青光安顆粒主要由黃芪、車前子、茯苓、生地黃、赤芍、白術(shù)、紅花、地龍等中藥提取制成，具有補氣活血利水等功效。動物實驗已證實其具有抑制瘢痕形成、保護視網(wǎng)膜功能的作用[82]。體外研究證實青光安顆?？梢种芓GF-β1誘導(dǎo)的HTF增殖[83]。臨床進一步研究發(fā)現(xiàn)GFS術(shù)后予以青光安顆粒連續(xù)治療2個月較對照組能顯著提高患眼視力，降低IOP，有效抑制濾過泡瘢痕化[84]。

綜上所述，青光眼的危害給患者及社會帶來了極大的負擔(dān)，近年來針對青光眼GFS術(shù)后傷口愈合機制進行了一系列的抗瘢痕化研究，包括各種在其他領(lǐng)域已顯示出良好的抗瘢痕化作用的新型抗炎、抗纖維化藥物，各種抗細胞因子藥物，各種新型材料、中藥制劑以及從生物力學(xué)調(diào)控、基因治療等方面的研究。這些研究推動了青光眼治療的發(fā)展，為新的高效、安全的青光眼治療方法提供了方向。但是由于其帶來的嚴重并發(fā)癥，如傷口滲漏、低IOP、角膜毒性、細胞毒性等，大量研究仍處于基礎(chǔ)實驗階段，進一步的臨床應(yīng)用仍需不斷探索。