整合素是介導細胞-細胞和細胞-細胞外基質相互作用的一類黏附分子，它將胞外配體與胞內骨架、信號轉導通路相聯系，參與多種生理病理過程。Risuteganib（商品名：Luminate?）是一種廣譜整合素抑制劑，具有抗新生血管、誘導玻璃體后脫離、神經保護等作用，可用于治療糖尿病黃斑水腫、玻璃體黃斑牽引、萎縮型老年性黃斑變性等多種眼底疾病。Risuteganib已成功達到三項2期臨床試驗終點，并即將開展治療糖尿病黃斑水腫的3期臨床試驗。目前的臨床試驗結果顯示，risuteganib的耐受性良好，沒有出現藥物相關的毒性反應或反復眼內注射引起的炎癥。基于其獨特的作用機制和較長的藥效持續時間，眼內注射抗整合素藥物risuteganib既可能成為一種有效的獨立療法，也可作為現有抗VEGF藥物治療的補充療法。
引用本文： 胡亞男, 鄭志. 抗整合素藥物risuteganib治療眼底疾病的研究現狀與進展. 中華眼底病雜志, 2020, 36(10): 813-816. doi: 10.3760/cma.j.cn511434-20190821-00262 復制
整合素是一種異二聚跨膜蛋白，是介導細胞-細胞和細胞-細胞外基質（ECM）相互作用的關鍵分子，其將細胞外配體與細胞內骨架、信號轉導通路相聯系[1]。Risuteganib（商品名：Luminate?）是Allegro Ophthalmics生物制藥公司研發的一種小型合成寡肽，無論其線狀結構還是環狀結構，均可有效結合α5β1、αvβ3、αvβ5等整合素，起到抗新生血管、誘導玻璃體后脫離（PVD）、神經保護等作用。2期臨床試驗結果表明，risuteganib有希望用于治療糖尿病黃斑水腫（DME）、玻璃體黃斑牽引（VMT）、萎縮型老年性黃斑變性（AMD）等眼底疾病，尤其為抗VEGF藥物反應不佳的患者和萎縮型AMD患者提供了新的潛在藥物選擇。現就抗整合素藥物risuteganib在眼底疾病中治療應用的現狀及進展作一綜述。
1 整合素概述
整合素表達廣泛，脊椎動物有至少24種整合素，分別由18種α亞單位和8種β亞單位異源二聚化形成[1]。根據結構和功能的不同，整合素可識別4類受體（圖1）[1]：（1）精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）三肽受體，如纖連蛋白；（2）膠原蛋白受體；（3）層粘連蛋白受體；（4）白細胞特異性受體，其表達于白細胞的細胞表面，可識別血管細胞黏附分子、細胞間黏附分子等Ig超家族蛋白，在白細胞募集過程中發揮作用。
圖1
整合素受體家族分類[1]。*表示整合素亞單位可以拼接胞質域
整合素的配體主要為某些ECM組分，如纖連蛋白、層粘連蛋白、膠原蛋白等，整合素與配體相連，將細胞錨定于ECM以保持組織的完整性。研究表明，至少有7種α亞單位（α1、α2、α3、α4、α6、α8、αv）以及3種β亞單位（β1、β2、β3）表達于哺乳動物視網膜內[2]。另外，整合素也具有信號轉導功能。整合素的胞內域可以結合肌動蛋白結合蛋白、細胞內信號蛋白和其他非酶類蛋白，由此參與細胞骨架重組、基因表達和細胞分化等多種過程[1]。其中，β亞單位的胞內域可直接與信號蛋白（非受體型酪氨酸激酶）結合，或通過與接頭蛋白結合而招募其他信號分子，最終參與VEGF等多種信號通路[3]。
2 抗整合素藥物risuteganib的作用機制
Risuteganib是一種合成的RGD類肽，可靶向結合RPE和外部視網膜上的RGD受體，如αvβ3、αvβ5和α5β1等整合素。Risuteganib可通過多種途徑降低視網膜氧化應激水平，恢復其生理平衡，從而發揮抗新生血管、誘導PVD及神經保護作用（圖2）[4-5]。
圖2
Risuteganib功能示意圖
2.1 抗新生血管作用
整合素參與新生血管形成過程，靶向整合素的治療可有效抵抗細胞的增生侵襲，抑制細胞的成熟分化[3]。在滲出型AMD和增生型糖尿病視網膜病變（PDR）患者眼內的新生血管組織中，可檢測到αvβ3、αvβ5和α5β1等整合素的表達[6-8]。實驗證明，系統使用上述整合素抑制劑可有效減少由VEGF、成纖維細胞生長因子等誘導的病理性視網膜新生血管形成，降低血管滲透性[7, 9-10]。其中，α5β1整合素還參與RPE細胞的增生和遷移[11-12]；而risuteganib治療可以保護RPE細胞、改善線粒體功能[13]。除上述整合素，其他整合素也可能參與新生血管的形成以及血管滲透性的增加。例如，整合素α3β1參與血管生成素2誘導的糖尿病小鼠周細胞凋亡[14]。
除risuteganib之外，AXT107也是一種靶向αvβ3和α5β1整合素的藥物，它源于4型膠原纖維。前期動物實驗發現，眼內注射AXT107可結合視網膜數月，通過結合β3亞單位抑制VEGF受體2磷酸化，干擾VEGF通路以減少視網膜新生血管形成和異常血管滲出[15]。另外，AXT107也可抑制α5β1和Tie2蛋白相互作用，使Tie2蛋白定位于在血管壁細胞之間，形成緊密連接，以減少視網膜滲出、緩解其水腫[16]。但AXT107尚處于臨床前評估階段。Risuteganib和AXT107具有相同的作用靶點，有望用于治療滲出型AMD和DME[17]。
2.2 藥物誘導PVD
整合素是使細胞感知并響應其機械環境的關鍵受體，β1和β3整合素協同參與機械轉導[18]。視網膜內界膜主要由ECM蛋白組成，β1等整合素定位于內界膜中[2]。在玻璃體皮質與視網膜內界膜交界處，整合素與ECM蛋白的連接主要涉及RGD序列。已知RGD合成肽類似物可競爭ECM蛋白的RGD基序，破壞整合素-ECM相互作用，從而松解玻璃體皮質和視網膜內界膜之間的分子聯系，起到藥物誘導PVD的作用。Risuteganib通過抑制β1、β3整合素，破壞整合素-ECM的相互作用而用于藥物誘導PVD[19]。
玻璃體皮質與視網膜內界膜的粘連、牽引是多種玻璃體視網膜疾病的病理生理基礎。目前，VMT和非PDR（NPDR）都缺乏有效的非手術治療手段。對于糖尿病視網膜病變患者，完全PVD后，新生血管失去生長支架，從而減少玻璃體積血，改善眼部氧交換，簡化玻璃體手術[20]；眼內注射抗整合素藥物通過加速玻璃體液化、誘導PVD、改善氧交換，可能改善其轉歸，減少玻璃體手術并發癥，這對于中重度NPDR、高風險進展為PDR的患者有重要意義[21]。
2.3 神經保護作用
整合素受體屬于依賴性受體，在無特異性配體的情況下，它們會引發細胞凋亡[22]。整合素與ECM的黏附，尤其是β1和層粘連蛋白的相互作用，是神經細胞生存的重要條件。抑制β1整合素或者降解ECM，可以導致體外神經元凋亡[23]。因此，抗整合素藥物可以發揮神經保護作用。靜脈滴注靶向αvβ3的藥物可以通過抑制炎癥來改善微環境，從而保護中樞神經系統[24]。在視網膜缺血再灌注、視神經損傷的動物模型眼內注射β1整合素抗體、RGD合成肽類似物，可通過活化粘著斑激酶通路等方式保護RGC[25-26]。
萎縮型AMD占AMD患者的85%～90%，神經保護作用降低是萎縮型AMD地圖樣萎縮進展的主要原因之一。然而，不同于滲出型AMD，目前萎縮型AMD尚無有效治療方法，抗整合素藥物或將成為萎縮型AMD的有效療法。
3 Risuteganib的臨床試驗
截至2019年8月，risuteganib已經針對不同適應證完成了多項2期臨床試驗。
3.1 新生血管性視網膜病變
Risuteganib治療DME已有兩項2期臨床試驗完成，分別為DEL MAR第一階段和第二階段（ClinicalTrials.gov.NCT02348918）。DEL MAR第一階段研究結果表明，risuteganib單藥治療DME并不遜于貝伐單抗連續治療，且注射頻率更低，藥物作用持續12周[27]。DEL MAR第二階段增加貝伐單抗預治療，以降低初始的VEGF負擔。Risuteganib單藥治療DME或與貝伐單抗聯合治療，平均BCVA改變均不劣于貝伐單抗[28]。值得注意的是，在DEL MAR試驗中，有60%的受試者長期使用抗VEGF藥物治療。這提示risuteganib以其獨特的作用機制可能適用于更多患者，尤其是對抗VEGF藥物反應不佳的患者。Risuteganib治療DME即將開始3期臨床試驗。
在動物實驗和risuteganib治療DME的1期臨床試驗的基礎上，risuteganib治療滲出型AMD開展1期臨床試驗（ClinicalTrials.gov.NCT01749891）。在該試驗中，受試者接受3次risuteganib單藥（1.5 mg、2.5 mg或4.0 mg）治療。3個月后，受試者平均BCVA均提高超過5個字母，中央黃斑厚度減少30%[29]。目前正在進行risuteganib治療滲出型AMD的2期臨床試驗。
3.2 藥物誘導PVD
在risuteganib治療DME的1期臨床試驗中，研究者發現部分（6/11）基線無PVD的受試者在治療后3個月出現完全PVD[30]。兩項臨床試驗分別探索risuteganib治療VMT （ClinicalTrials.gov.NCT02153476）和risuteganib藥物誘導NPDR患者PVD的療效 （ClinicalTrials.gov.NCT02435862）。
Risuteganib治療局灶性玻璃體黃斑粘連（VMA）或VMT的一項2期臨床試驗（ClinicalTrials.gov.NCT02153476）已于2015年完成。在首次注射90 d后，risuteganib（3.2 mg）組65%的患者實現了VMA或VMT的緩解，其中48%的緩解發生于首次注射后，緩解率遠高于安慰劑對照組（10%）[31]。隨后，risuteganib誘導NPDR患者PVD進入2期臨床試驗，又稱PACIFIC試驗（ClinicalTrials.gov.NCT02435862）。這是risuteganib完成注冊后的第3個2期臨床試驗。PACIFIC試驗包括4個risuteganib組（1.0 mg、2.0 mg、3.0 mg或4.0 mg）和1個平衡鹽溶液安慰劑對照組，隨訪頻率為4周，共持續5個月。該試驗的主要終點是成功誘導赤道部完全PVD，目前尚未公布試驗結果。
3.3 萎縮型AMD
2017年，risuteganib治療萎縮型AMD進入2期臨床試驗（ClinicalTrials.gov.NCT03626636），并于近期公布了試驗結果。該試驗分2組，risuteganib組受試者分別于基線、第16周眼內注射risuteganib（1.0 mg），而對照組在基線進行了單次假注射。相比基線，risuteganib組48%的患者BCVA增加≥8個字母（第28周），高于對照組7%的提高率（第12周）[32]。雖然該結果令人鼓舞，但目前仍缺乏與這種BCVA增加相關的解剖學和病理生理學變化的數據。另外，該試驗時間短、受試者數量少，需要進一步的研究來提供大量受試者的長期數據，以初步確認risuteganib對萎縮型AMD的臨床益處。
另外，研究發現αvβ3整合素參與光感受器退化，可能是治療視網膜色素變性的新靶點[33]。據Allegro Ophthalmics公司官網上顯示，risuteganib治療視網膜色素變性正在進行1期臨床試驗。
4 總結與展望
Risuteganib是首個完成眼底疾病2期臨床試驗的抗整合素藥物。目前的臨床試驗結果顯示，risuteganib的耐受性良好，沒有出現藥物相關的毒性反應或反復眼內注射引起的炎癥。基于其獨特的作用機制和較長的藥效持續時間，眼內注射抗整合素藥物risuteganib既可能成為一種有效的獨立療法，也可作為現有抗VEGF藥物治療的補充療法，尤其為抗VEGF藥物反應不佳的患者和萎縮型AMD患者提供了新的潛在藥物選擇。然而，目前尚無有關risuteganib的藥代動力學數據，難以評估其作用持續時間和重復劑量的最佳時機。仍需要更多的藥代動力學、安全性監測以及后續3期臨床試驗數據，以在藥物投放市場之前充分評估其安全性和有效性。
整合素是一種異二聚跨膜蛋白，是介導細胞-細胞和細胞-細胞外基質（ECM）相互作用的關鍵分子，其將細胞外配體與細胞內骨架、信號轉導通路相聯系[1]。Risuteganib（商品名：Luminate?）是Allegro Ophthalmics生物制藥公司研發的一種小型合成寡肽，無論其線狀結構還是環狀結構，均可有效結合α5β1、αvβ3、αvβ5等整合素，起到抗新生血管、誘導玻璃體后脫離（PVD）、神經保護等作用。2期臨床試驗結果表明，risuteganib有希望用于治療糖尿病黃斑水腫（DME）、玻璃體黃斑牽引（VMT）、萎縮型老年性黃斑變性（AMD）等眼底疾病，尤其為抗VEGF藥物反應不佳的患者和萎縮型AMD患者提供了新的潛在藥物選擇。現就抗整合素藥物risuteganib在眼底疾病中治療應用的現狀及進展作一綜述。
1 整合素概述
整合素表達廣泛，脊椎動物有至少24種整合素，分別由18種α亞單位和8種β亞單位異源二聚化形成[1]。根據結構和功能的不同，整合素可識別4類受體（圖1）[1]：（1）精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸（RGD）三肽受體，如纖連蛋白；（2）膠原蛋白受體；（3）層粘連蛋白受體；（4）白細胞特異性受體，其表達于白細胞的細胞表面，可識別血管細胞黏附分子、細胞間黏附分子等Ig超家族蛋白，在白細胞募集過程中發揮作用。
圖1
整合素受體家族分類[1]。*表示整合素亞單位可以拼接胞質域
整合素的配體主要為某些ECM組分，如纖連蛋白、層粘連蛋白、膠原蛋白等，整合素與配體相連，將細胞錨定于ECM以保持組織的完整性。研究表明，至少有7種α亞單位（α1、α2、α3、α4、α6、α8、αv）以及3種β亞單位（β1、β2、β3）表達于哺乳動物視網膜內[2]。另外，整合素也具有信號轉導功能。整合素的胞內域可以結合肌動蛋白結合蛋白、細胞內信號蛋白和其他非酶類蛋白，由此參與細胞骨架重組、基因表達和細胞分化等多種過程[1]。其中，β亞單位的胞內域可直接與信號蛋白（非受體型酪氨酸激酶）結合，或通過與接頭蛋白結合而招募其他信號分子，最終參與VEGF等多種信號通路[3]。
2 抗整合素藥物risuteganib的作用機制
Risuteganib是一種合成的RGD類肽，可靶向結合RPE和外部視網膜上的RGD受體，如αvβ3、αvβ5和α5β1等整合素。Risuteganib可通過多種途徑降低視網膜氧化應激水平，恢復其生理平衡，從而發揮抗新生血管、誘導PVD及神經保護作用（圖2）[4-5]。
圖2
Risuteganib功能示意圖
2.1 抗新生血管作用
整合素參與新生血管形成過程，靶向整合素的治療可有效抵抗細胞的增生侵襲，抑制細胞的成熟分化[3]。在滲出型AMD和增生型糖尿病視網膜病變（PDR）患者眼內的新生血管組織中，可檢測到αvβ3、αvβ5和α5β1等整合素的表達[6-8]。實驗證明，系統使用上述整合素抑制劑可有效減少由VEGF、成纖維細胞生長因子等誘導的病理性視網膜新生血管形成，降低血管滲透性[7, 9-10]。其中，α5β1整合素還參與RPE細胞的增生和遷移[11-12]；而risuteganib治療可以保護RPE細胞、改善線粒體功能[13]。除上述整合素，其他整合素也可能參與新生血管的形成以及血管滲透性的增加。例如，整合素α3β1參與血管生成素2誘導的糖尿病小鼠周細胞凋亡[14]。
除risuteganib之外，AXT107也是一種靶向αvβ3和α5β1整合素的藥物，它源于4型膠原纖維。前期動物實驗發現，眼內注射AXT107可結合視網膜數月，通過結合β3亞單位抑制VEGF受體2磷酸化，干擾VEGF通路以減少視網膜新生血管形成和異常血管滲出[15]。另外，AXT107也可抑制α5β1和Tie2蛋白相互作用，使Tie2蛋白定位于在血管壁細胞之間，形成緊密連接，以減少視網膜滲出、緩解其水腫[16]。但AXT107尚處于臨床前評估階段。Risuteganib和AXT107具有相同的作用靶點，有望用于治療滲出型AMD和DME[17]。
2.2 藥物誘導PVD
整合素是使細胞感知并響應其機械環境的關鍵受體，β1和β3整合素協同參與機械轉導[18]。視網膜內界膜主要由ECM蛋白組成，β1等整合素定位于內界膜中[2]。在玻璃體皮質與視網膜內界膜交界處，整合素與ECM蛋白的連接主要涉及RGD序列。已知RGD合成肽類似物可競爭ECM蛋白的RGD基序，破壞整合素-ECM相互作用，從而松解玻璃體皮質和視網膜內界膜之間的分子聯系，起到藥物誘導PVD的作用。Risuteganib通過抑制β1、β3整合素，破壞整合素-ECM的相互作用而用于藥物誘導PVD[19]。
玻璃體皮質與視網膜內界膜的粘連、牽引是多種玻璃體視網膜疾病的病理生理基礎。目前，VMT和非PDR（NPDR）都缺乏有效的非手術治療手段。對于糖尿病視網膜病變患者，完全PVD后，新生血管失去生長支架，從而減少玻璃體積血，改善眼部氧交換，簡化玻璃體手術[20]；眼內注射抗整合素藥物通過加速玻璃體液化、誘導PVD、改善氧交換，可能改善其轉歸，減少玻璃體手術并發癥，這對于中重度NPDR、高風險進展為PDR的患者有重要意義[21]。
2.3 神經保護作用
整合素受體屬于依賴性受體，在無特異性配體的情況下，它們會引發細胞凋亡[22]。整合素與ECM的黏附，尤其是β1和層粘連蛋白的相互作用，是神經細胞生存的重要條件。抑制β1整合素或者降解ECM，可以導致體外神經元凋亡[23]。因此，抗整合素藥物可以發揮神經保護作用。靜脈滴注靶向αvβ3的藥物可以通過抑制炎癥來改善微環境，從而保護中樞神經系統[24]。在視網膜缺血再灌注、視神經損傷的動物模型眼內注射β1整合素抗體、RGD合成肽類似物，可通過活化粘著斑激酶通路等方式保護RGC[25-26]。
萎縮型AMD占AMD患者的85%～90%，神經保護作用降低是萎縮型AMD地圖樣萎縮進展的主要原因之一。然而，不同于滲出型AMD，目前萎縮型AMD尚無有效治療方法，抗整合素藥物或將成為萎縮型AMD的有效療法。
3 Risuteganib的臨床試驗
截至2019年8月，risuteganib已經針對不同適應證完成了多項2期臨床試驗。
3.1 新生血管性視網膜病變
Risuteganib治療DME已有兩項2期臨床試驗完成，分別為DEL MAR第一階段和第二階段（ClinicalTrials.gov.NCT02348918）。DEL MAR第一階段研究結果表明，risuteganib單藥治療DME并不遜于貝伐單抗連續治療，且注射頻率更低，藥物作用持續12周[27]。DEL MAR第二階段增加貝伐單抗預治療，以降低初始的VEGF負擔。Risuteganib單藥治療DME或與貝伐單抗聯合治療，平均BCVA改變均不劣于貝伐單抗[28]。值得注意的是，在DEL MAR試驗中，有60%的受試者長期使用抗VEGF藥物治療。這提示risuteganib以其獨特的作用機制可能適用于更多患者，尤其是對抗VEGF藥物反應不佳的患者。Risuteganib治療DME即將開始3期臨床試驗。
在動物實驗和risuteganib治療DME的1期臨床試驗的基礎上，risuteganib治療滲出型AMD開展1期臨床試驗（ClinicalTrials.gov.NCT01749891）。在該試驗中，受試者接受3次risuteganib單藥（1.5 mg、2.5 mg或4.0 mg）治療。3個月后，受試者平均BCVA均提高超過5個字母，中央黃斑厚度減少30%[29]。目前正在進行risuteganib治療滲出型AMD的2期臨床試驗。
3.2 藥物誘導PVD
在risuteganib治療DME的1期臨床試驗中，研究者發現部分（6/11）基線無PVD的受試者在治療后3個月出現完全PVD[30]。兩項臨床試驗分別探索risuteganib治療VMT （ClinicalTrials.gov.NCT02153476）和risuteganib藥物誘導NPDR患者PVD的療效 （ClinicalTrials.gov.NCT02435862）。
Risuteganib治療局灶性玻璃體黃斑粘連（VMA）或VMT的一項2期臨床試驗（ClinicalTrials.gov.NCT02153476）已于2015年完成。在首次注射90 d后，risuteganib（3.2 mg）組65%的患者實現了VMA或VMT的緩解，其中48%的緩解發生于首次注射后，緩解率遠高于安慰劑對照組（10%）[31]。隨后，risuteganib誘導NPDR患者PVD進入2期臨床試驗，又稱PACIFIC試驗（ClinicalTrials.gov.NCT02435862）。這是risuteganib完成注冊后的第3個2期臨床試驗。PACIFIC試驗包括4個risuteganib組（1.0 mg、2.0 mg、3.0 mg或4.0 mg）和1個平衡鹽溶液安慰劑對照組，隨訪頻率為4周，共持續5個月。該試驗的主要終點是成功誘導赤道部完全PVD，目前尚未公布試驗結果。
3.3 萎縮型AMD
2017年，risuteganib治療萎縮型AMD進入2期臨床試驗（ClinicalTrials.gov.NCT03626636），并于近期公布了試驗結果。該試驗分2組，risuteganib組受試者分別于基線、第16周眼內注射risuteganib（1.0 mg），而對照組在基線進行了單次假注射。相比基線，risuteganib組48%的患者BCVA增加≥8個字母（第28周），高于對照組7%的提高率（第12周）[32]。雖然該結果令人鼓舞，但目前仍缺乏與這種BCVA增加相關的解剖學和病理生理學變化的數據。另外，該試驗時間短、受試者數量少，需要進一步的研究來提供大量受試者的長期數據，以初步確認risuteganib對萎縮型AMD的臨床益處。
另外，研究發現αvβ3整合素參與光感受器退化，可能是治療視網膜色素變性的新靶點[33]。據Allegro Ophthalmics公司官網上顯示，risuteganib治療視網膜色素變性正在進行1期臨床試驗。
4 總結與展望
Risuteganib是首個完成眼底疾病2期臨床試驗的抗整合素藥物。目前的臨床試驗結果顯示，risuteganib的耐受性良好，沒有出現藥物相關的毒性反應或反復眼內注射引起的炎癥。基于其獨特的作用機制和較長的藥效持續時間，眼內注射抗整合素藥物risuteganib既可能成為一種有效的獨立療法，也可作為現有抗VEGF藥物治療的補充療法，尤其為抗VEGF藥物反應不佳的患者和萎縮型AMD患者提供了新的潛在藥物選擇。然而，目前尚無有關risuteganib的藥代動力學數據，難以評估其作用持續時間和重復劑量的最佳時機。仍需要更多的藥代動力學、安全性監測以及后續3期臨床試驗數據，以在藥物投放市場之前充分評估其安全性和有效性。
