抗VEGF藥物已廣泛應用于治療老年性黃斑變性、糖尿病黃斑水腫、視網膜靜脈阻塞繼發黃斑水腫等眼底疾病。盡管其療效顯著且較為安全,但仍有對心腦血管和眼部的不良反應報道。目前有多種測量視網膜血流的方法。雖然這些方法原理不同,結果差異較大,缺乏統一標準,但各種方法均已觀察到抗VEGF藥物可能導致視網膜血管直徑、動脈血流速度及血流參數有一些變化,尤其在多次注藥之后,影響可能更加明顯。
引用本文: 邱煦, 竇宏亮, 陳鳳華, 宋宗艷. 玻璃體腔注射抗血管內皮生長因子藥物對視網膜微循環的影響研究現狀與進展. 中華眼底病雜志, 2020, 36(7): 565-570. doi: 10.3760/cma.j.cn511434-20180926-00324 復制
VEGF異常表達或其抑制因子平衡失常,可導致新生血管生成及血管通透性增加,引發視網膜脈絡膜、視盤、虹膜新生血管生成和視網膜水腫滲出等一系列病理生理改變[1]。因此,抗VEGF藥物目前已廣泛應用于治療視網膜脈絡膜疾病。但有研究報道,抗VEGF藥物用于治療非小細胞肺癌、腎癌和膠質母細胞瘤可能導致動脈血栓栓塞[2-3];眼科也有其可能誘導視網膜血管收縮的報道[4-5]。國外一些對視網膜超微結構的研究發現,使用抗VEGF藥物后可能有血栓生成的風險[6]。更有學者報道,60歲增生型糖尿病視網膜病變(PDR)女性患者經玻璃體腔注射抗VEGF藥物治療后缺血明顯加重,并發展成新生血管性青光眼[7]。這使得眼科醫生們更加關注抗VEGF藥物對視網膜血流的影響。現就抗VEGF藥物對視網膜血管直徑、血流速度、血流量、血管密度、無灌注區(NPA)、黃斑中心凹無血管區(FAZ)以及脈絡膜血流影響的最新研究現狀與進展作一綜述,同時簡要闡述視網膜血流測量方法和抗VEGF藥物影響血循環的可能作用機制,以期為臨床抗VEGF藥物的使用提供可供參考的信息。
1 抗VEGF藥物對視網膜動靜脈直徑的影響
視網膜氧分壓明顯影響視網膜血管直徑。當視網膜缺氧時,靜脈擴張,直徑增大,提示視網膜微循環的改變[7]。所以,部分研究選擇以視網膜血管直徑改變來顯示視網膜微循環變化。目前,對視網膜血管直徑的測量方法主要有以下三種。(1)以FFA檢測并輔以各種視網膜血管直徑測量軟件計算血管直徑,指標值多用視網膜中央動脈直徑等效量(CRAE)或是視網膜靜脈直徑等效量(CRVE)等;(2)以視網膜血管分析儀(RVA)直接檢測;(3)用彩色多普勒成像技術測量血管管徑。
Soliman等[8]應用FFA觀察1 mg貝伐單抗對糖尿病黃斑水腫(DME)患者黃斑旁視網膜血管以及第一級分支血管直徑的影響,其發現雖然在治療后4個月患者視網膜血管直徑減小并呈收縮趨勢,但較注藥前并沒有明顯變化。Park等[9]采用與Soliman等[8]相同的方法測量1.25、2.50 mg貝伐單抗對視網膜靜脈阻塞繼發黃斑水腫患者CRAE的影響,發現治療后12個月兩組患者CRAE均減小且兩組之間的差異不明顯,但1.25 mg組CRAE下降值略大一些;其認為抗VEGF藥物能減小視網膜血管管徑。Kurt等[5]應用FFA觀察雷珠單抗和貝伐單抗對滲出型老年性黃斑變性(wAMD)患者CRAE和CRVE的影響,發現注射雷珠單抗后1周、1個月CRAE均顯著下降,而CRVE無明顯變化;貝伐單抗對CRAE和CRVE無明顯影響。
RVA可在Zeiss FF 450熒光造影儀上實時測定選定的視網膜動脈直徑。Papadopoulou等[10]采用雷珠單抗治療11例wAMD患者并應用RVA測量距離視盤2 DD內的動脈分支直徑,發現3次注射后7、30 d,動脈直徑明顯小于基線,每次注射后動脈直徑有累積減小,即后次注射較前次動脈直徑更小;動脈直徑平均減小17.6%,而平均動脈壓、眼壓無明顯變化。在此基礎上,Mendrinos等[11]應用RVA觀察抗VEGF藥物對10例wAMD患者血管直徑的影響,發現在第1、2、3個月連續注射抗VEGF藥物后,血管直徑分別減小(8.4±3.2)%、(11.9±4.5)%、(18.5±7.2)%;并在注射后12個月后仍然持續減小(19.1±8.3)%。Sacu等[12]采用RVA測量視網膜分支靜脈阻塞(BRVO)患者注射抗VEGF藥物前后的血管直徑變化,同樣觀察到血管直徑減小;同時用彩色多普勒成像技術測定視網膜中央動脈血流速度,觀察到雷珠單抗能減少視網膜的血流灌注。同樣,Tatlipinar等[4]和Fontaine等[13]均發現抗VEGF藥物會減小視網膜血管直徑。
盡管研究方法不同,所選擇的病種也不一樣,但以上研究證實,在抗VEGF藥物治療后患者的視網膜血管直徑尤其是動脈直徑變小的結論是一致的。至于抗VEGF藥物會造成視網膜血管短暫收縮還是長期收縮的結論并不一致;即抗VEGF藥物可能導致視網膜血管的收縮,其作用維持時間尚需要更多研究確定。
2 抗VEGF藥物對視網膜動脈血流速度的影響
睫狀后動脈提供了視盤和脈絡膜的血流,而視網膜中央動脈提供了視網膜內層的血供;所以,對以上血管進行檢查可以反映視盤、視網膜、脈絡膜的血流量。現多采用彩色超聲多普勒成像技術測量視網膜動脈血流速度,或用彩色多普勒超聲檢查來測定睫狀后動脈、視網膜中央動脈和眼動脈的血流速度。
Bonnin等[14]采用彩色多普勒超聲檢查發現,貝伐單抗治療后4周,wAMD患者視網膜中央動脈、睫狀后短動脈、眼動脈血流速度較治療前分別下降了10%、20%、20%;其認為貝伐單抗可能降低全眼的血流灌注。Mete等[15]發現,wAMD患者經貝伐單抗治療后睫狀后動脈的血流收縮期峰速度(PSV)與舒張末期速度(EDV)明顯降低。隨后,他們以類似的研究方法觀察到,wAMD患者經雷珠單抗治療后,其后睫狀后動脈EDV明顯增加,但并沒有分析兩個試驗結果不一致的原因[16]。Hosseini等[17]采用彩色多普勒超聲檢查觀察到wAMD患者經首次貝伐單抗治療后7 d,視網膜中央動脈和睫狀后動脈的PSV、EDV均明顯降低;其認為在短期內抗VEGF藥物可能會減少視網膜血流,但長期作用需要進一步的研究。?rnek等[18]觀察發現,DME患者經貝伐單抗治療后第1天,其PSV和EDV均有所減少,但于治療后第7天基本恢復至注藥前水平。Toklu等[19]觀察發現,wAMD患者經貝伐單抗治療后1周EDV有所下降,但在注藥后1個月后基本恢復。趙露等[20]應用彩色多普勒超聲檢查測量了wAMD雷珠單抗治療前及治療后1、4周眼動脈、視網膜中央動脈、睫狀后動脈的PSV、EDV,但并未發現治療前后的明顯差異。
國外對抗VEGF藥物在幼兒眼內注射后的血流變化也有相應研究。Gunay等[21]觀察發現,15例早產兒視網膜病變患兒經貝伐單抗治療后,其視網膜血流顯著減少,并于注藥后1周和1個月后依舊少于基線水平。
上述大多研究表明,抗VEGF藥物可能降低視網膜血流速度,這可能與測量的血管位置不同有關,或與所用的藥物作用靶點不同有關。同時,嬰兒和成人的藥物代謝有明顯的差異,注射抗VEGF藥物后作用持續時間也不一樣,對視網膜血流的影響程度就可能不同。
3 抗VEGF藥物對視網膜血流速度以及血流量的影響
目前,臨床研究多采用激光多普勒血流速度(LDV)或激光散斑血流測定(LSF)兩種方法測量視網膜血流量(RBF)。通過其公式RBF=平均流速×面積而獲得,平均流速=最大流速/2,面積則以激光多普勒測量換算而來[22]。LSF可以實時快速獲得二維高分辨率血流分布圖像[23]。而LDV實現二維血管成像就需要降低時間和空間分辨率,LSF對血管組織的重現率高,測量的時間短于LDV,這是LSF最大的優點[24]。LSF用平均模糊率(MBR)作為檢測血流速度的常用指標。MBR為光線強度標準差的平均強度平方比,是LSF中相對血流速度的定量指標,測定值與RBF值呈正相關[25]。
Nagahara等[22]觀察發現,BRVO繼發黃斑水腫的33只眼經貝伐單抗治療3個月后,15只眼RBF沒有改變,另外18只眼RBF稍有增加;其認為一次玻璃體腔抗VEGF藥物注射可能對整體視網膜微循環影響不大,但靜脈阻塞區域視網膜血流量有所增加提示黃斑水腫的改善可能與注射后視網膜血流改善相關。但該研究未將正在服藥控制高血壓的患者除外,所以不能排除高血壓藥物對視網膜微循環的影響。
Fontaine等[13]用LSF測量了wAMD患者經3次抗VEGF藥物治療后的視網膜動脈直徑和動脈血流量,發現動脈直徑顯著減小,但動脈血流量變化并不顯著;相比于視盤周圍視網膜血流,盤沿血流灌注減少明顯。其認為盤沿對血流變化比較敏感,所以抗VEGF藥物所引起的總體視網膜血流減少可能會造成一些潛在損傷,首先是對視盤的損害。
Matsumoto等[26]對3例視網膜中央靜脈阻塞(CRVO)繼發黃斑水腫的患者進行貝伐單抗治療,1例患者在每次注射后MBR均有下降,而另1例患者的MBR值則升高。隨后,他們對45例CRVO患者的視盤內血流、VEGF濃度和動靜脈循環時間的相關性進行了研究,認為MBR與VEGF濃度顯著相關,缺血性CRVO的MBR明顯低于非缺血性[27]。在最新的報道里,Matsumoto等[28]將CRVO患眼分為非缺血組以及由非缺血轉化為缺血組(即轉化組)并分別給予抗VEGF藥物治療,兩組性別、年齡、基線視網膜血流基本相同,非缺血組、轉化組注藥次數分別為(4.3±3.2)、(13.0±7.2)次;非缺血組在注射抗VEGF藥物后MBR有所增高,但并不明顯,而轉化組的MBR沒有改變。他們認為抗VEGF藥物并不能阻斷非缺血性CRVO轉變為缺血性,而只是延緩其發展時間;同時,抗VEGF藥物治療后非缺血組的MBR,也就是血流流速是有明顯增加的[28]。
Nitta等[29]應用LSF觀察了DME和BRVO繼發黃斑水腫患者經抗VEGF藥物治療后的視網膜血流變化,BRVO繼發黃斑水腫患者視網膜動靜脈、視盤MBR都沒有明顯變化,脈絡膜MBR則有明顯降低;而DME患者MBR在視網膜動靜脈、視盤旁、脈絡膜均有明顯變化,其認為抗VEGF藥物對DME有血管抑制作用。Fukami等[30]測量發現,26例BRVO患者經抗VEGF藥物治療1周及1個月后MBR、RFV均顯著減少,其認為玻璃體腔注射抗VEGF藥物會導致短暫的視網膜動靜脈收縮,無論在視網膜靜脈阻塞區域或是非阻塞區域,視網膜血流量均有所減少。而Nagaoka等[31]在BRVO繼發黃斑水腫患者抗VEGF藥物治療前后3個月內并未發現視網膜血流量、流速以及血管直徑的改變。Noma等[32]在BRVO繼發黃斑水腫患者注射抗VEGF藥物后1個月發現視網膜非阻塞區域內靜脈的血流量降低。
分析LSF所測得的MBR,各個研究結果并不一致的原因,可能與所用抗VEGF藥物、病變性質、注藥次數等有關外,也不能排除注藥后眼壓波動對視網膜血流的影響。在猴眼注射抗VEGF藥物的實驗中發現,注藥后短期內眼壓升高能導致視網膜血流速度下降[33]。多數情況下沒有考慮注藥后眼壓波動對視網膜血流的影響,也可能是研究結果不一致的原因之一。同時,也要考慮到 LSF有可能測量到睫狀后動脈等更深層的血流這一因素。另外,LSF非常依賴于獲取圖像的亮度,這無疑會受到屈光間質混濁程度以及淚膜狀態等影響[13]。
4 抗VEGF藥物對視網膜血流密度(VD)的影響
OCT血管成像(OCTA)因可以分層顯示視網膜血流等而被廣泛應用于臨床診治及相關研究[34-35]。OCTA并非直接測量血流量,而是通過視網膜VD來反映血流。Huang等[36]和Lumbroso等[37]均發現貝伐單抗或者雷珠單抗注射后2 h,VD就有降低,最明顯是在注藥后12~18 d,而脈絡膜新生血管(CNV)開始再增生發生在注藥后28~35 d;其認為OCTA觀察到的CNV VD動態變化,對抗VEGF藥物治療的間隔時間有一定指導作用。Takeuchi等[38]對15例wAMD患者進行了3次貝伐單抗治療,OCTA檢測發現,注藥后1個月VD顯著減少,但注藥后4個月發現有顯著增加。Marques等[39]及Chen等[40]也發現抗VEGF藥物治療wAMD患者1周后VD顯著降低,1個月后有明顯的增加。Pilotto等[41]采用OCTA測量發現,1型CNV經貝伐單抗和雷珠單抗治療后48 h即有75%的患眼VD明顯降低。
Ghasemi Falavarjani等[42]對13例DME和5例CRVO黃斑水腫患者進行了抗VEGF藥物治療,其應用OCTA測量發現,所有患者注藥前后黃斑中心凹和中心凹旁的淺層和深層毛細血管VD以及FAZ均未出現明顯變化。Sellam等[43]觀察到視網膜靜脈阻塞黃斑水腫患者經抗VEGF藥物治療后,僅淺層毛細血管的平均VD有輕微下降。
既使VD有多種算法,其結果差異性較大,尚缺乏可靠的對比性;但多數研究認為,抗VEGF藥物治療后,VD有所降低,而降低高峰期多發生在抗VEGF藥物治療后1~2周。至于這種降低VD的效用時間為多久,尚需要更多研究。
5 抗VEGF藥物對NPA和FAZ的影響
通常OCT提供的是視網膜斷層信號,en-face掃描則可以得到視網膜橫斷面的信號。Tokayer等[44]發明了去相關血管成像技術,結合en-face掃描可構建視網膜的微循環血管網,借此顯示黃斑FAZ的形態,并能定量測定FAZ及NPA的面積,以此來衡量視網膜循環改變。
Suzuki等[45]用OCTA測定了8例BRVO和4例CRVO患者的NPA和FAZ面積,發現兩者黃斑淺層和深層毛細血管FAZ面積均有擴大,尤其是深層毛細血管減少更加明顯;而在抗VEGF藥物治療后,FAZ及NPA面積縮小,深層毛細血管有明顯改善。Gill等[46]在DME患者中得到類似的結果,即注射抗VEGF藥物后,黃斑深層毛細血管FAZ面積減小明顯。但Ghasemi Falavarjani等[42]并未觀察到注藥前后FAZ和NPA面積有明顯變化,其認為這和研究樣本量小以及在黃斑囊樣水腫過重造成軟件對視網膜血管造影閾值圖的分層偏差有關。
6 抗VEGF藥物對脈絡膜的影響
諸多研究認為,抗VEGF藥物不僅對視網膜血流有影響,對脈絡膜血流也可能有影響。Bonnin等[14]觀察發現,AMD患者經貝伐單抗治療后,睫狀后短動脈血流速度下降20%;其認為貝伐單抗不僅降低了視網膜血流,有可能降低了全眼的血流。Michalska-Ma?ecka和Heinke Knudsen[47]測量PDR患者貝伐單抗治療后的脈絡膜MBR,發現有新生血管區域的MBR降低了31.9%,無新生血管區域的MBR沒有降低。Enaida等[48]測量發現,20例慢性中心性漿液性脈絡膜視網膜病變患者經貝伐單抗治療后1、3個月,脈絡膜MBR明顯降低,而對照組MBR只是相對減少;其認為貝伐單抗治療后脈絡膜大血管的血流也有降低。
7 抗VEGF藥物對視網膜血循環影響的可能機制
部分臨床研究發現,抗VEGF藥物能降低視網膜血流的可能機制是抑制了NO生成[49]。NO被認為是強有力的血管舒張劑,在穩定視網膜血流以及自動調節機制中發揮重要作用[50]。同時,NO升高可使血管通透性增加[51]。VEGF可以增強NO合酶(eNOS)的活性,抗VEGF藥物中和了VEGF促進eNOS的活性,抑制了NO生成,間接造成了血管收縮,減少了血流[49]。
Schraermeyer和Julien[52]在猴眼研究中發現,貝伐單抗注入猴眼可誘導血小板的活化、血小板和中性粒細胞的降解、免疫復合物的形成、血栓性微血管病變以及脈絡膜血流的改變。組織病理及免疫組織化學結果顯示,貝伐單抗在視網膜靜脈和血細胞之間形成了電子致密的沉積,激活了血小板并導致視網膜靜脈血栓形成;Müller細胞、星形膠質細胞和小膠質細胞等視網膜細胞也被激活[53]。
8 小結
抗VEGF藥物已廣泛應用于治療CNV、DME、視網膜靜脈阻塞黃斑水腫等眼底疾病,盡管其療效顯著且局部及全身的不良反應較少,但仍不能忽視它對視網膜及全身血流的影響。抗VEGF藥物在玻璃體內的半衰期短,通常需要多次注藥[54];少數病變需要每月注藥,可能對視網膜血流的影響更加明顯[55]。影響視網膜血流的可能機制與抑制了NO的生成、改變了血管舒張功能以及誘導血小板的活化、血小板和中性粒細胞的降解、免疫復合物的形成、血栓性微血管病變有關[49]。
目前關于抗VEGF藥物對視網膜血流影響的研究結論,大部分是以光學和激光等多種非侵入性技術應用于人眼的視網膜血流動力學,調節換算而得。測量視網膜血流方法有多種,這些方法原理不同,結果差異比較大,缺乏統一標準。另外,現階段并沒有視網膜血管測量的“金標準”[56-57]。如,視網膜血管分析儀顯示了視網膜血管直徑的測量以及血管內紅細胞柱的寬度,但可能在計算中受到血管偽影阻礙導致偏差;同樣,OCTA無創、重復性高、可分層分析視網膜血流,對視網膜形態學的評估可以幫助監測視網膜血流變化以及抗VEGF藥物治療的反應,但也受到血管偽影影響;激光多普勒血流測量和激光散斑血流造影是測量視網膜組織微循環離散區域血流速度的技術,通過增加掃描能力,可得到視網膜組織速度的空間圖,但其依賴于光的散射以及組織的光學吸收特性,在同一眼內通過動態掃描激光散斑血流圖必須假定眼內各組織保持相同的散射特性,但在眼部病理時并非如此。上述原因均會影響對視網膜微循環測量,這也是現階段對抗VEGF藥物對視網膜影響的判斷以及研究結果具有差異的最大原因,其有待于今后設備的更新和技術的完善來改變這一現狀。
VEGF異常表達或其抑制因子平衡失常,可導致新生血管生成及血管通透性增加,引發視網膜脈絡膜、視盤、虹膜新生血管生成和視網膜水腫滲出等一系列病理生理改變[1]。因此,抗VEGF藥物目前已廣泛應用于治療視網膜脈絡膜疾病。但有研究報道,抗VEGF藥物用于治療非小細胞肺癌、腎癌和膠質母細胞瘤可能導致動脈血栓栓塞[2-3];眼科也有其可能誘導視網膜血管收縮的報道[4-5]。國外一些對視網膜超微結構的研究發現,使用抗VEGF藥物后可能有血栓生成的風險[6]。更有學者報道,60歲增生型糖尿病視網膜病變(PDR)女性患者經玻璃體腔注射抗VEGF藥物治療后缺血明顯加重,并發展成新生血管性青光眼[7]。這使得眼科醫生們更加關注抗VEGF藥物對視網膜血流的影響。現就抗VEGF藥物對視網膜血管直徑、血流速度、血流量、血管密度、無灌注區(NPA)、黃斑中心凹無血管區(FAZ)以及脈絡膜血流影響的最新研究現狀與進展作一綜述,同時簡要闡述視網膜血流測量方法和抗VEGF藥物影響血循環的可能作用機制,以期為臨床抗VEGF藥物的使用提供可供參考的信息。
1 抗VEGF藥物對視網膜動靜脈直徑的影響
視網膜氧分壓明顯影響視網膜血管直徑。當視網膜缺氧時,靜脈擴張,直徑增大,提示視網膜微循環的改變[7]。所以,部分研究選擇以視網膜血管直徑改變來顯示視網膜微循環變化。目前,對視網膜血管直徑的測量方法主要有以下三種。(1)以FFA檢測并輔以各種視網膜血管直徑測量軟件計算血管直徑,指標值多用視網膜中央動脈直徑等效量(CRAE)或是視網膜靜脈直徑等效量(CRVE)等;(2)以視網膜血管分析儀(RVA)直接檢測;(3)用彩色多普勒成像技術測量血管管徑。
Soliman等[8]應用FFA觀察1 mg貝伐單抗對糖尿病黃斑水腫(DME)患者黃斑旁視網膜血管以及第一級分支血管直徑的影響,其發現雖然在治療后4個月患者視網膜血管直徑減小并呈收縮趨勢,但較注藥前并沒有明顯變化。Park等[9]采用與Soliman等[8]相同的方法測量1.25、2.50 mg貝伐單抗對視網膜靜脈阻塞繼發黃斑水腫患者CRAE的影響,發現治療后12個月兩組患者CRAE均減小且兩組之間的差異不明顯,但1.25 mg組CRAE下降值略大一些;其認為抗VEGF藥物能減小視網膜血管管徑。Kurt等[5]應用FFA觀察雷珠單抗和貝伐單抗對滲出型老年性黃斑變性(wAMD)患者CRAE和CRVE的影響,發現注射雷珠單抗后1周、1個月CRAE均顯著下降,而CRVE無明顯變化;貝伐單抗對CRAE和CRVE無明顯影響。
RVA可在Zeiss FF 450熒光造影儀上實時測定選定的視網膜動脈直徑。Papadopoulou等[10]采用雷珠單抗治療11例wAMD患者并應用RVA測量距離視盤2 DD內的動脈分支直徑,發現3次注射后7、30 d,動脈直徑明顯小于基線,每次注射后動脈直徑有累積減小,即后次注射較前次動脈直徑更小;動脈直徑平均減小17.6%,而平均動脈壓、眼壓無明顯變化。在此基礎上,Mendrinos等[11]應用RVA觀察抗VEGF藥物對10例wAMD患者血管直徑的影響,發現在第1、2、3個月連續注射抗VEGF藥物后,血管直徑分別減小(8.4±3.2)%、(11.9±4.5)%、(18.5±7.2)%;并在注射后12個月后仍然持續減小(19.1±8.3)%。Sacu等[12]采用RVA測量視網膜分支靜脈阻塞(BRVO)患者注射抗VEGF藥物前后的血管直徑變化,同樣觀察到血管直徑減小;同時用彩色多普勒成像技術測定視網膜中央動脈血流速度,觀察到雷珠單抗能減少視網膜的血流灌注。同樣,Tatlipinar等[4]和Fontaine等[13]均發現抗VEGF藥物會減小視網膜血管直徑。
盡管研究方法不同,所選擇的病種也不一樣,但以上研究證實,在抗VEGF藥物治療后患者的視網膜血管直徑尤其是動脈直徑變小的結論是一致的。至于抗VEGF藥物會造成視網膜血管短暫收縮還是長期收縮的結論并不一致;即抗VEGF藥物可能導致視網膜血管的收縮,其作用維持時間尚需要更多研究確定。
2 抗VEGF藥物對視網膜動脈血流速度的影響
睫狀后動脈提供了視盤和脈絡膜的血流,而視網膜中央動脈提供了視網膜內層的血供;所以,對以上血管進行檢查可以反映視盤、視網膜、脈絡膜的血流量。現多采用彩色超聲多普勒成像技術測量視網膜動脈血流速度,或用彩色多普勒超聲檢查來測定睫狀后動脈、視網膜中央動脈和眼動脈的血流速度。
Bonnin等[14]采用彩色多普勒超聲檢查發現,貝伐單抗治療后4周,wAMD患者視網膜中央動脈、睫狀后短動脈、眼動脈血流速度較治療前分別下降了10%、20%、20%;其認為貝伐單抗可能降低全眼的血流灌注。Mete等[15]發現,wAMD患者經貝伐單抗治療后睫狀后動脈的血流收縮期峰速度(PSV)與舒張末期速度(EDV)明顯降低。隨后,他們以類似的研究方法觀察到,wAMD患者經雷珠單抗治療后,其后睫狀后動脈EDV明顯增加,但并沒有分析兩個試驗結果不一致的原因[16]。Hosseini等[17]采用彩色多普勒超聲檢查觀察到wAMD患者經首次貝伐單抗治療后7 d,視網膜中央動脈和睫狀后動脈的PSV、EDV均明顯降低;其認為在短期內抗VEGF藥物可能會減少視網膜血流,但長期作用需要進一步的研究。?rnek等[18]觀察發現,DME患者經貝伐單抗治療后第1天,其PSV和EDV均有所減少,但于治療后第7天基本恢復至注藥前水平。Toklu等[19]觀察發現,wAMD患者經貝伐單抗治療后1周EDV有所下降,但在注藥后1個月后基本恢復。趙露等[20]應用彩色多普勒超聲檢查測量了wAMD雷珠單抗治療前及治療后1、4周眼動脈、視網膜中央動脈、睫狀后動脈的PSV、EDV,但并未發現治療前后的明顯差異。
國外對抗VEGF藥物在幼兒眼內注射后的血流變化也有相應研究。Gunay等[21]觀察發現,15例早產兒視網膜病變患兒經貝伐單抗治療后,其視網膜血流顯著減少,并于注藥后1周和1個月后依舊少于基線水平。
上述大多研究表明,抗VEGF藥物可能降低視網膜血流速度,這可能與測量的血管位置不同有關,或與所用的藥物作用靶點不同有關。同時,嬰兒和成人的藥物代謝有明顯的差異,注射抗VEGF藥物后作用持續時間也不一樣,對視網膜血流的影響程度就可能不同。
3 抗VEGF藥物對視網膜血流速度以及血流量的影響
目前,臨床研究多采用激光多普勒血流速度(LDV)或激光散斑血流測定(LSF)兩種方法測量視網膜血流量(RBF)。通過其公式RBF=平均流速×面積而獲得,平均流速=最大流速/2,面積則以激光多普勒測量換算而來[22]。LSF可以實時快速獲得二維高分辨率血流分布圖像[23]。而LDV實現二維血管成像就需要降低時間和空間分辨率,LSF對血管組織的重現率高,測量的時間短于LDV,這是LSF最大的優點[24]。LSF用平均模糊率(MBR)作為檢測血流速度的常用指標。MBR為光線強度標準差的平均強度平方比,是LSF中相對血流速度的定量指標,測定值與RBF值呈正相關[25]。
Nagahara等[22]觀察發現,BRVO繼發黃斑水腫的33只眼經貝伐單抗治療3個月后,15只眼RBF沒有改變,另外18只眼RBF稍有增加;其認為一次玻璃體腔抗VEGF藥物注射可能對整體視網膜微循環影響不大,但靜脈阻塞區域視網膜血流量有所增加提示黃斑水腫的改善可能與注射后視網膜血流改善相關。但該研究未將正在服藥控制高血壓的患者除外,所以不能排除高血壓藥物對視網膜微循環的影響。
Fontaine等[13]用LSF測量了wAMD患者經3次抗VEGF藥物治療后的視網膜動脈直徑和動脈血流量,發現動脈直徑顯著減小,但動脈血流量變化并不顯著;相比于視盤周圍視網膜血流,盤沿血流灌注減少明顯。其認為盤沿對血流變化比較敏感,所以抗VEGF藥物所引起的總體視網膜血流減少可能會造成一些潛在損傷,首先是對視盤的損害。
Matsumoto等[26]對3例視網膜中央靜脈阻塞(CRVO)繼發黃斑水腫的患者進行貝伐單抗治療,1例患者在每次注射后MBR均有下降,而另1例患者的MBR值則升高。隨后,他們對45例CRVO患者的視盤內血流、VEGF濃度和動靜脈循環時間的相關性進行了研究,認為MBR與VEGF濃度顯著相關,缺血性CRVO的MBR明顯低于非缺血性[27]。在最新的報道里,Matsumoto等[28]將CRVO患眼分為非缺血組以及由非缺血轉化為缺血組(即轉化組)并分別給予抗VEGF藥物治療,兩組性別、年齡、基線視網膜血流基本相同,非缺血組、轉化組注藥次數分別為(4.3±3.2)、(13.0±7.2)次;非缺血組在注射抗VEGF藥物后MBR有所增高,但并不明顯,而轉化組的MBR沒有改變。他們認為抗VEGF藥物并不能阻斷非缺血性CRVO轉變為缺血性,而只是延緩其發展時間;同時,抗VEGF藥物治療后非缺血組的MBR,也就是血流流速是有明顯增加的[28]。
Nitta等[29]應用LSF觀察了DME和BRVO繼發黃斑水腫患者經抗VEGF藥物治療后的視網膜血流變化,BRVO繼發黃斑水腫患者視網膜動靜脈、視盤MBR都沒有明顯變化,脈絡膜MBR則有明顯降低;而DME患者MBR在視網膜動靜脈、視盤旁、脈絡膜均有明顯變化,其認為抗VEGF藥物對DME有血管抑制作用。Fukami等[30]測量發現,26例BRVO患者經抗VEGF藥物治療1周及1個月后MBR、RFV均顯著減少,其認為玻璃體腔注射抗VEGF藥物會導致短暫的視網膜動靜脈收縮,無論在視網膜靜脈阻塞區域或是非阻塞區域,視網膜血流量均有所減少。而Nagaoka等[31]在BRVO繼發黃斑水腫患者抗VEGF藥物治療前后3個月內并未發現視網膜血流量、流速以及血管直徑的改變。Noma等[32]在BRVO繼發黃斑水腫患者注射抗VEGF藥物后1個月發現視網膜非阻塞區域內靜脈的血流量降低。
分析LSF所測得的MBR,各個研究結果并不一致的原因,可能與所用抗VEGF藥物、病變性質、注藥次數等有關外,也不能排除注藥后眼壓波動對視網膜血流的影響。在猴眼注射抗VEGF藥物的實驗中發現,注藥后短期內眼壓升高能導致視網膜血流速度下降[33]。多數情況下沒有考慮注藥后眼壓波動對視網膜血流的影響,也可能是研究結果不一致的原因之一。同時,也要考慮到 LSF有可能測量到睫狀后動脈等更深層的血流這一因素。另外,LSF非常依賴于獲取圖像的亮度,這無疑會受到屈光間質混濁程度以及淚膜狀態等影響[13]。
4 抗VEGF藥物對視網膜血流密度(VD)的影響
OCT血管成像(OCTA)因可以分層顯示視網膜血流等而被廣泛應用于臨床診治及相關研究[34-35]。OCTA并非直接測量血流量,而是通過視網膜VD來反映血流。Huang等[36]和Lumbroso等[37]均發現貝伐單抗或者雷珠單抗注射后2 h,VD就有降低,最明顯是在注藥后12~18 d,而脈絡膜新生血管(CNV)開始再增生發生在注藥后28~35 d;其認為OCTA觀察到的CNV VD動態變化,對抗VEGF藥物治療的間隔時間有一定指導作用。Takeuchi等[38]對15例wAMD患者進行了3次貝伐單抗治療,OCTA檢測發現,注藥后1個月VD顯著減少,但注藥后4個月發現有顯著增加。Marques等[39]及Chen等[40]也發現抗VEGF藥物治療wAMD患者1周后VD顯著降低,1個月后有明顯的增加。Pilotto等[41]采用OCTA測量發現,1型CNV經貝伐單抗和雷珠單抗治療后48 h即有75%的患眼VD明顯降低。
Ghasemi Falavarjani等[42]對13例DME和5例CRVO黃斑水腫患者進行了抗VEGF藥物治療,其應用OCTA測量發現,所有患者注藥前后黃斑中心凹和中心凹旁的淺層和深層毛細血管VD以及FAZ均未出現明顯變化。Sellam等[43]觀察到視網膜靜脈阻塞黃斑水腫患者經抗VEGF藥物治療后,僅淺層毛細血管的平均VD有輕微下降。
既使VD有多種算法,其結果差異性較大,尚缺乏可靠的對比性;但多數研究認為,抗VEGF藥物治療后,VD有所降低,而降低高峰期多發生在抗VEGF藥物治療后1~2周。至于這種降低VD的效用時間為多久,尚需要更多研究。
5 抗VEGF藥物對NPA和FAZ的影響
通常OCT提供的是視網膜斷層信號,en-face掃描則可以得到視網膜橫斷面的信號。Tokayer等[44]發明了去相關血管成像技術,結合en-face掃描可構建視網膜的微循環血管網,借此顯示黃斑FAZ的形態,并能定量測定FAZ及NPA的面積,以此來衡量視網膜循環改變。
Suzuki等[45]用OCTA測定了8例BRVO和4例CRVO患者的NPA和FAZ面積,發現兩者黃斑淺層和深層毛細血管FAZ面積均有擴大,尤其是深層毛細血管減少更加明顯;而在抗VEGF藥物治療后,FAZ及NPA面積縮小,深層毛細血管有明顯改善。Gill等[46]在DME患者中得到類似的結果,即注射抗VEGF藥物后,黃斑深層毛細血管FAZ面積減小明顯。但Ghasemi Falavarjani等[42]并未觀察到注藥前后FAZ和NPA面積有明顯變化,其認為這和研究樣本量小以及在黃斑囊樣水腫過重造成軟件對視網膜血管造影閾值圖的分層偏差有關。
6 抗VEGF藥物對脈絡膜的影響
諸多研究認為,抗VEGF藥物不僅對視網膜血流有影響,對脈絡膜血流也可能有影響。Bonnin等[14]觀察發現,AMD患者經貝伐單抗治療后,睫狀后短動脈血流速度下降20%;其認為貝伐單抗不僅降低了視網膜血流,有可能降低了全眼的血流。Michalska-Ma?ecka和Heinke Knudsen[47]測量PDR患者貝伐單抗治療后的脈絡膜MBR,發現有新生血管區域的MBR降低了31.9%,無新生血管區域的MBR沒有降低。Enaida等[48]測量發現,20例慢性中心性漿液性脈絡膜視網膜病變患者經貝伐單抗治療后1、3個月,脈絡膜MBR明顯降低,而對照組MBR只是相對減少;其認為貝伐單抗治療后脈絡膜大血管的血流也有降低。
7 抗VEGF藥物對視網膜血循環影響的可能機制
部分臨床研究發現,抗VEGF藥物能降低視網膜血流的可能機制是抑制了NO生成[49]。NO被認為是強有力的血管舒張劑,在穩定視網膜血流以及自動調節機制中發揮重要作用[50]。同時,NO升高可使血管通透性增加[51]。VEGF可以增強NO合酶(eNOS)的活性,抗VEGF藥物中和了VEGF促進eNOS的活性,抑制了NO生成,間接造成了血管收縮,減少了血流[49]。
Schraermeyer和Julien[52]在猴眼研究中發現,貝伐單抗注入猴眼可誘導血小板的活化、血小板和中性粒細胞的降解、免疫復合物的形成、血栓性微血管病變以及脈絡膜血流的改變。組織病理及免疫組織化學結果顯示,貝伐單抗在視網膜靜脈和血細胞之間形成了電子致密的沉積,激活了血小板并導致視網膜靜脈血栓形成;Müller細胞、星形膠質細胞和小膠質細胞等視網膜細胞也被激活[53]。
8 小結
抗VEGF藥物已廣泛應用于治療CNV、DME、視網膜靜脈阻塞黃斑水腫等眼底疾病,盡管其療效顯著且局部及全身的不良反應較少,但仍不能忽視它對視網膜及全身血流的影響。抗VEGF藥物在玻璃體內的半衰期短,通常需要多次注藥[54];少數病變需要每月注藥,可能對視網膜血流的影響更加明顯[55]。影響視網膜血流的可能機制與抑制了NO的生成、改變了血管舒張功能以及誘導血小板的活化、血小板和中性粒細胞的降解、免疫復合物的形成、血栓性微血管病變有關[49]。
目前關于抗VEGF藥物對視網膜血流影響的研究結論,大部分是以光學和激光等多種非侵入性技術應用于人眼的視網膜血流動力學,調節換算而得。測量視網膜血流方法有多種,這些方法原理不同,結果差異比較大,缺乏統一標準。另外,現階段并沒有視網膜血管測量的“金標準”[56-57]。如,視網膜血管分析儀顯示了視網膜血管直徑的測量以及血管內紅細胞柱的寬度,但可能在計算中受到血管偽影阻礙導致偏差;同樣,OCTA無創、重復性高、可分層分析視網膜血流,對視網膜形態學的評估可以幫助監測視網膜血流變化以及抗VEGF藥物治療的反應,但也受到血管偽影影響;激光多普勒血流測量和激光散斑血流造影是測量視網膜組織微循環離散區域血流速度的技術,通過增加掃描能力,可得到視網膜組織速度的空間圖,但其依賴于光的散射以及組織的光學吸收特性,在同一眼內通過動態掃描激光散斑血流圖必須假定眼內各組織保持相同的散射特性,但在眼部病理時并非如此。上述原因均會影響對視網膜微循環測量,這也是現階段對抗VEGF藥物對視網膜影響的判斷以及研究結果具有差異的最大原因,其有待于今后設備的更新和技術的完善來改變這一現狀。