糖尿病視網膜病變（DR）是糖尿病最常見的微血管并發癥之一，是糖尿病患者視力喪失的主要原因。血管生成素（Ang）是一類分泌蛋白的超家族，是調節血管內環境穩定、參與血管生成和修復、脂質代謝的血管生長因子，在DR發生發展中起重要作用，已經成為目前治療DR的一個新靶點。隨著對Ang研究的深入以及各種針對Ang藥物的研發，未來有望為DR的治療帶來新的觀點和策略。
引用本文： 劉慶言, 邵彥, 李筱榮. 血管生成素在糖尿病視網膜病變中的研究現狀和進展. 中華眼底病雜志, 2022, 38(11): 944-948. doi: 10.3760/cma.j.cn511434-20210707-00364 復制
糖尿病視網膜病變（DR）是糖尿病最常見的微血管并發癥之一，是糖尿病患者視力喪失的主要原因[1]。DR的分子病理生理學機制非常復雜，主要與血管通透性增加、炎性因子釋放、病理性新生血管的生長有關，控制這些病理性因素是目前治療DR的關鍵。血管生成素（Ang）從分子層面參與到DR的各種發病機制中，目前已成為DR治療中除了激光治療、糖皮質激素、玻璃體腔注射抗血管內皮生長因子（VEGF）藥物和玻璃體切割手術外重要的研究方向和思路。現就Ang在DR中的研究現狀及進展作一綜述，以期為眼科基礎研究和臨床工作提供參考。
1 Ang概述
Ang是一組分泌因子，包括4種對血管形成和成熟至關重要的糖蛋白Ang1、Ang2、Ang3、Ang4。所有Ang蛋白都與具有免疫球蛋白樣和表皮生長因子樣同源結構域2（Tie2）受體結合，其中以Ang1和Ang2特征最明顯。Ang1由498個氨基酸組成，是Tie2最主要的受體激動劑，其缺失是胚胎致死性。Ang2由496個氨基酸構成，是Tie2活動的負調節因子，與Ang1有同源結構域，通過與Ang1競爭性抑制而作為Tie2的部分激動劑/拮抗劑，調節血管的穩定和滲漏[2]。Ang3是人源蛋白Ang4的直系同源物，但Ang3是類似于Ang2的Tie2拮抗劑。Ang4是類似于Ang1的Tie2激動劑[3]。
另一類與Ang具有相似結構同源性但缺少1～2個共享結構域的分泌因子稱為Ang樣蛋白（ANGPTL），通常也被稱為Ang[4]。其包括8種分泌型糖蛋白：ANGPTL1～8型。ANGPTL和Ang的主要區別是ANGPTL不與Tie2受體結合，但ANGPTL也參與到調節血管生成、炎癥等過程，尤其是在糖脂代謝中起重要作用[5]。目前研究較多的ANGPTL3、ANGPL4和ANGPTL8作為脂蛋白脂酶（LPL）的有效抑制劑，是血漿脂質代謝的主要調節劑，與Ang共同在DR的發生發展中發揮重要作用[6]。
2 Ang在DR中的作用
2.1 Ang-Tie2途徑
Tie2是酪氨酸激酶受體，主要位于血管內皮細胞上，Ang-Tie2通路在調節血管穩定性、生理和病理條件下的血管生成以及炎癥中起重要作用[3]。Ang1是Tie2的受體激動劑，由間充質細胞、周細胞和平滑肌細胞表達。在生理情況下，Ang1結合并誘導內皮細胞上Tie2的磷酸化和活化，促進細胞存活和血管穩定，Ang1-Tie2復合物在細胞連接處聚集，激活了幾個支持內皮細胞的下游信號通路，激活蛋白激酶B促進內皮細胞的存活和保存[7]。激活磷脂酰肌醇3-激酶途徑使得下游效應物包括內皮一氧化氮合酶和存活素被活化，促進內皮細胞遷移，收緊內皮細胞內的連接[8]；激活鳥苷酸酶途徑促進肌動蛋白細胞骨架穩定并改善內皮完整性[9]；介導轉錄因子叉頭盒蛋白O1磷酸化防止其核易位，同時抑制Ang2的產生促進內皮細胞的血管穩定性[10]；抑制信號傳導與轉錄激活因子3的激活，增強緊密連接蛋白-1（ZO-1）的表達，抑制白細胞介素-6誘導的內皮細胞通透性增加[11]；抑制核轉錄因子核因子-κB（NF-κB）的活化從而抑制各種炎癥因子如細胞粘附分子-1、血管細胞粘附分子-1的表達，降低內皮細胞通透性，維持整體的內皮細胞健康[12]（圖1）。糖尿病引起的血視網膜屏障損傷被Ang1以劑量依賴性方式抑制。Lee等[13]發現，Ang1在激光誘導的小鼠模型中可以抑制脈絡膜新生血管形成和血管滲漏。Rochfort等[14]發現，200 ng/ml重組Ang-1（COMP-Ang1）可使高血糖下的人視網膜微血管內皮細胞屏障功能恢復約88%，并使降低的內皮間連接蛋白水平恢復50%以上。這證實了Ang1對視網膜的血管具有保護作用。Cahoon等[15]研究證實，玻璃體內注射COMP-Ang1可保護糖尿病小鼠模型視網膜血管結構、血視網膜屏障完整性和視覺功能。
圖1
生理和病理條件下Ang-Tie2信號通路示意圖。生理情況下，Ang1與Tie2結合，激活PKB、PI3K、GTPase途徑；增強ZO-1的表達；抑制STAT3和IL-6的表達；介導FOXO1磷酸化和抑制核轉錄因子NF-κB來降低內皮細胞通透性，維持整體的內皮細胞健康。在病理條件下，Ang2與Ang1競爭性結合Tie2，增加血管對VEGF-A的作用反應，降低內皮細胞的屏障功能，導致血管的滲透性增加，FOXO1也會上調Ang2的表達。Ang：血管生成素；Tie2：表皮生長因子樣同源結構域2；PKB：激活蛋白激酶B；PI3K：磷脂酰肌醇3-激酶；ZO-1：緊密連接蛋白-1；STAT3：信號傳導與轉錄激活因子3；IL-6：白細胞介素-6；FOXO1：轉錄因子叉頭盒蛋白O1；NF-κB：核因子κB；VEGF：血管內皮生長因子； GTPase：免疫相關的GTP酶；（－）：抑制；（+）：增強；（×）： 阻斷
Ang2貯存于血管內皮細胞內的Weibel-Palade小體中，在正常狀態下處于低表達狀態，在缺氧、高血糖和氧化應激等病理條件下上調[16]。其作為Ang1-Tie2途徑的環境依賴性激動劑/拮抗劑，與Ang1競爭性結合Tie2，引起血管不穩定并使血管增加對VEGF-A的作用反應，誘導血管出芽、驅動血管滲漏、促進新生血管形成和增強內皮細胞的促炎信號，從而導致視網膜病變的病理損傷[17]。VEGF途徑被認為對誘導內皮細胞萌發和形成很重要，Ang-Tie2信號通路調節內皮細胞的存活和遷移，是血管重塑和血管完整性維持的調節因子，兩者通過免疫調節和抗炎成分參與血管通透性調節[18]，共同在DR的分子調控中起作用。Park等[19]證實，在Tie2flox/flox小鼠和Tie2iDEC小鼠模型中，Ang2的表達上調導致血管網形成嚴重破壞，血管直徑增大，血管密度、分支和深部血管叢減少，伴有紅細胞滲漏和巨噬細胞浸潤，用Ang2特異抗體APB5后，微動脈瘤的形成、血管擴張和紅細胞滲漏明顯減弱。Chatterjee等[20]發現，Ang2可以介導小鼠核苷二磷酸激酶B的消融導致視網膜中血管單元的破壞，加重DR進展。Khalaf等[21]發現，非增生型DR患者的血清Ang2和VEGF水平明顯高于沒有視網膜病變的糖尿病患者。此外，增生型DR患者的血清Ang2和VEGF水平較非增生型DR患者更高，表明其表達水平可能與視網膜病變的進展有關。Keles等[22]發現，增生型DR患者玻璃體液中Ang2水平顯著高于對照組，且與增生的程度呈正相關。Yin等[23]也證實在2型糖尿病患者中，Ang2水平升高可能與糖尿病黃斑水腫（DME）的發展和視力損害的嚴重程度有關。但當Ang1缺失或Ang2過度升高時，Ang2可能作為Tie2的弱激動劑觸發內皮細胞質膜中Tie2含量的增加，促使Tie2磷酸化[20]。Ang1和Ang2之間的平衡及其與Tie2結合誘導的信號通路在DR視網膜血管生成和穩定中起著至關重要的作用[24]。以上研究結果說明，一個穩定的Ang-Tie2受體系統對于視網膜血管的發育和維持是必要的，Ang2/Ang1平衡的破壞會導致炎癥和血管通透性增加，加快了DR的發生和發展。
2.2 脂質代謝途徑
糖脂代謝產生的腺苷三磷酸是細胞生命活動的主要能量來源，糖尿病患者普遍存在著胰島素抵抗的現象，導致細胞葡萄糖吸收減少，需要借助于在線粒體中的脂質代謝來為細胞提供能量，如果脂質代謝發生異常，可能會出現過度氧化應激反應，產生活性氧簇，導致細胞功能受損[25]，維持全身葡萄糖和脂肪代謝穩態在細胞代謝中起著關鍵作用，脂質代謝異常促進DR的進一步發展。Ang不參與脂代謝調節，ANGPTL中的ANGPTL3、ANGPTL4和ANGPTL8各自獨立或組成ANGPTL3-4-8三聯體，作為LPL的有效抑制劑，被證明能拮抗LPL介導的甘油三酯水解，已成為血漿脂質代謝的主要調節劑[6]。研究發現，這三種血管緊張樣蛋白的調節有望降低循環脂蛋白的水平，從而降低DR的風險。對ANGPTL3、ANGPTL4和ANGPTL8的調控已成為糖脂代謝疾病的的重要靶點[6, 26]。
ANGPTL3主要在肝臟中產生，沒有分子間二硫鍵；在進食狀態下可逆地抑制LPL活性，促進脂蛋白衍生的脂肪酸在進食狀態下的儲存，降低胰島素敏感性[27]。ANGPTL3與整合素avb3結合，通過增強內皮細胞粘附和遷移來調節新生血管形成[28]。一項納入1 192例糖尿病患者的橫斷面研究發現，ANGPTL3在所有階段都與DR進展呈獨立且密切的相關性，阻斷視網膜ANGPTL3信號可能延緩糖尿病患者視網膜脫離的發生發展[29]。Gaudet等[30]發現，抑制ANGPTL3可以降低各種糖脂代謝異常引起的血管性疾病的風險。
ANGPTL4，又稱空腹誘導脂肪因子，主要在肝臟和脂肪組織中表達，不可逆地在進食和禁食狀態下通過觸發LPL α/β-水解酶結構域的不可逆解折疊來催化LPL單體的失活，抑制LPL活性[31-32]。抑制ANGPTL4的功能可改善胰島素敏感性并降低糖尿病的風險[33]。Babapoor-Farrokhran等[34]發現，ANGPTL4在DR患者的房水和玻璃體液中上調，且與VEGF水平無關。通過中和抗體對ANGPTL4的抑制阻止了水性液體的血管生成作用。其猜測ANGPTL4可能是一種與VEGF同等有效的血管生成因子。Lu等[35]報道，增生型DR患者血清和玻璃體中ANGPTL4水平明顯升高，ANGPTL4通過激活前纖維蛋白-1調節糖尿病視網膜血管生成和炎癥，提示ANGPTL4可能是治療增生型DR的治療分子。Yang等[36]也發現，在細胞培養和糖尿病大鼠中ANGPTL4的表達隨著DR的進展而增加，抑制缺氧誘導因子-1a/ANGPTL4信號通路，可恢復封閉蛋白和ZO-1的表達，有效減輕視網膜色素上皮（RPE）細胞遷移和細胞通透性，進一步證實了ANGPTL4是一種有效的DR治療靶點。ANGPTL8主要表達于肝臟和脂肪組織，以各種囊泡樣結構存在[37]，其表達受胰島素、甲狀腺激素等多種激素的調節，升高的ANGPTL8通過與ANGPTL3、ANGPTL4的結合參與脂質代謝、自噬和細胞增生的調節，是脂質代謝的重要調節因子[38]。Lu等[35]同樣發現，DR患者血清和房水中ANGPTL8的表達明顯高于非DR患者。Dong等[39]發現，ANGPTL8輸注給糖尿病小鼠可進一步降低空間頻率閾值和對比敏感度，增生細胞核抗原的表達，促進RPE細胞增生。目前基本形成共識，拮抗ANGPTL8是降低血脂異常患者甘油三酯水平的治療策略，也是針對糖尿病和血脂異常藥物研發的方向[40]。
3 Ang成為治療DR的新靶點
在DR的治療中，抗VEGF藥物是目前研究的熱點，已成為治療DME的一線選擇[41]；但仍存在著部分患者對治療反應不佳及面臨長期治療帶來的經濟負擔問題。臨床實踐數據報告，50%～69%接受抗VEGF藥物單一治療的患者需要在12個月的隨訪期內平均接受約3次的注射[42]。鑒于此，Ang參與的Ang-Tie2途徑目前正成為DR治療的新思路。一項針對自發性脈絡膜新生血管小鼠的體內研究顯示，VEGF-A/Ang2的雙重抑制比VEGF-A或Ang2單一治療在減少新生血管滲漏、炎性細胞數量和視網膜細胞凋亡方面更有效[43]。
AXT107是一種20聚體合成肽，來源于Ⅳ型膠原的非膠原結構域，是VEGF受體的抑制劑和Tie2途徑的激活劑，AXT107的起效機制包括破壞整合素αvβ3、整合素α5β1，使得Tie2受體分子可以在細胞內重組，聚集在血管內皮細胞連接處。暴露出更多可與Ang1有反應的Tie2超簇，使得Tie2更容易被磷酸化然后激活促進血管完整性和下游信號通路的通暢[44]；抑制腫瘤壞死因子-α（TNF-α）誘導的內皮細胞血管炎癥，破壞TNF-α和Ang2之間的協同作用，從而阻斷了NF-κB誘導的炎癥反應[6]；阻斷VEGF與其受體2結合，VEGF受體2磷酸化減少，阻斷下游信號傳導，脈絡膜新生血管和血管滲漏受到抑制[45]。AXT107的臨床開發已于2020年末啟動，新藥研發將進入1/2期臨床研究階段，以評估AXT107在DME治療中的生物活性和安全性。
Faricimab是一種眼內玻璃體腔注射的新的人源化雙特異性免疫球蛋白G單克隆抗體，其同時以高特異性和高效性獨立結合并中和Ang2和VEGF-A，但不與Ang1結合[46-47]。在已經完成的Faricimab 2期DME研究（BOULEVARD）結果顯示，在DR患者注射1個月后，其最佳矯正視力、中心視網膜厚度和DR嚴重程度評分均有所改善[48]。Faricimab組患者比雷珠單抗組患者顯示出更長的再治療間隔[49]。在3期DME研究中，Faricimab是第一個可達到16周延長治療間隔的可注射眼科藥物[50]。Faricimab在這些試驗中安全性及耐受性良好，與其他眼內注射藥物不存在顯著的臨床差異。其他阻斷Ang2-Tie2途徑的治療：（1）抗Ang2的藥物，如重組Ang1，即COM-Pang1；（2）Ang2抗體或者干擾Ang2合成類，如Ang2單克隆抗體MEDI-3617；（3）Tie2受體激活劑，如AKB-9778等；（4）針對抗ANGPTL的抗體Evinacumab和REGN3776等。
4 總結與展望
盡管越來越多的研究證實Ang在DR的發生發展中發揮著重要的作用，但Ang對DR的病理生理過程的影響及其潛在的機制尚不明確。目前各項研究雖然發現Ang治療具有改善視力、減輕黃斑水腫、延長治療間隔等效果，但仍存在著劑量依賴的問題，治療終點等仍有待進一步研究。DR的發病機制非常復雜，這也是未來研究探索的重點，隨著對Ang研究的深入，以及各種針對Ang藥物的研發，未來有望為DR的治療帶來新的觀點和策略。
糖尿病視網膜病變（DR）是糖尿病最常見的微血管并發癥之一，是糖尿病患者視力喪失的主要原因[1]。DR的分子病理生理學機制非常復雜，主要與血管通透性增加、炎性因子釋放、病理性新生血管的生長有關，控制這些病理性因素是目前治療DR的關鍵。血管生成素（Ang）從分子層面參與到DR的各種發病機制中，目前已成為DR治療中除了激光治療、糖皮質激素、玻璃體腔注射抗血管內皮生長因子（VEGF）藥物和玻璃體切割手術外重要的研究方向和思路。現就Ang在DR中的研究現狀及進展作一綜述，以期為眼科基礎研究和臨床工作提供參考。
1 Ang概述
Ang是一組分泌因子，包括4種對血管形成和成熟至關重要的糖蛋白Ang1、Ang2、Ang3、Ang4。所有Ang蛋白都與具有免疫球蛋白樣和表皮生長因子樣同源結構域2（Tie2）受體結合，其中以Ang1和Ang2特征最明顯。Ang1由498個氨基酸組成，是Tie2最主要的受體激動劑，其缺失是胚胎致死性。Ang2由496個氨基酸構成，是Tie2活動的負調節因子，與Ang1有同源結構域，通過與Ang1競爭性抑制而作為Tie2的部分激動劑/拮抗劑，調節血管的穩定和滲漏[2]。Ang3是人源蛋白Ang4的直系同源物，但Ang3是類似于Ang2的Tie2拮抗劑。Ang4是類似于Ang1的Tie2激動劑[3]。
另一類與Ang具有相似結構同源性但缺少1～2個共享結構域的分泌因子稱為Ang樣蛋白（ANGPTL），通常也被稱為Ang[4]。其包括8種分泌型糖蛋白：ANGPTL1～8型。ANGPTL和Ang的主要區別是ANGPTL不與Tie2受體結合，但ANGPTL也參與到調節血管生成、炎癥等過程，尤其是在糖脂代謝中起重要作用[5]。目前研究較多的ANGPTL3、ANGPL4和ANGPTL8作為脂蛋白脂酶（LPL）的有效抑制劑，是血漿脂質代謝的主要調節劑，與Ang共同在DR的發生發展中發揮重要作用[6]。
2 Ang在DR中的作用
2.1 Ang-Tie2途徑
Tie2是酪氨酸激酶受體，主要位于血管內皮細胞上，Ang-Tie2通路在調節血管穩定性、生理和病理條件下的血管生成以及炎癥中起重要作用[3]。Ang1是Tie2的受體激動劑，由間充質細胞、周細胞和平滑肌細胞表達。在生理情況下，Ang1結合并誘導內皮細胞上Tie2的磷酸化和活化，促進細胞存活和血管穩定，Ang1-Tie2復合物在細胞連接處聚集，激活了幾個支持內皮細胞的下游信號通路，激活蛋白激酶B促進內皮細胞的存活和保存[7]。激活磷脂酰肌醇3-激酶途徑使得下游效應物包括內皮一氧化氮合酶和存活素被活化，促進內皮細胞遷移，收緊內皮細胞內的連接[8]；激活鳥苷酸酶途徑促進肌動蛋白細胞骨架穩定并改善內皮完整性[9]；介導轉錄因子叉頭盒蛋白O1磷酸化防止其核易位，同時抑制Ang2的產生促進內皮細胞的血管穩定性[10]；抑制信號傳導與轉錄激活因子3的激活，增強緊密連接蛋白-1（ZO-1）的表達，抑制白細胞介素-6誘導的內皮細胞通透性增加[11]；抑制核轉錄因子核因子-κB（NF-κB）的活化從而抑制各種炎癥因子如細胞粘附分子-1、血管細胞粘附分子-1的表達，降低內皮細胞通透性，維持整體的內皮細胞健康[12]（圖1）。糖尿病引起的血視網膜屏障損傷被Ang1以劑量依賴性方式抑制。Lee等[13]發現，Ang1在激光誘導的小鼠模型中可以抑制脈絡膜新生血管形成和血管滲漏。Rochfort等[14]發現，200 ng/ml重組Ang-1（COMP-Ang1）可使高血糖下的人視網膜微血管內皮細胞屏障功能恢復約88%，并使降低的內皮間連接蛋白水平恢復50%以上。這證實了Ang1對視網膜的血管具有保護作用。Cahoon等[15]研究證實，玻璃體內注射COMP-Ang1可保護糖尿病小鼠模型視網膜血管結構、血視網膜屏障完整性和視覺功能。
圖1
生理和病理條件下Ang-Tie2信號通路示意圖。生理情況下，Ang1與Tie2結合，激活PKB、PI3K、GTPase途徑；增強ZO-1的表達；抑制STAT3和IL-6的表達；介導FOXO1磷酸化和抑制核轉錄因子NF-κB來降低內皮細胞通透性，維持整體的內皮細胞健康。在病理條件下，Ang2與Ang1競爭性結合Tie2，增加血管對VEGF-A的作用反應，降低內皮細胞的屏障功能，導致血管的滲透性增加，FOXO1也會上調Ang2的表達。Ang：血管生成素；Tie2：表皮生長因子樣同源結構域2；PKB：激活蛋白激酶B；PI3K：磷脂酰肌醇3-激酶；ZO-1：緊密連接蛋白-1；STAT3：信號傳導與轉錄激活因子3；IL-6：白細胞介素-6；FOXO1：轉錄因子叉頭盒蛋白O1；NF-κB：核因子κB；VEGF：血管內皮生長因子； GTPase：免疫相關的GTP酶；（－）：抑制；（+）：增強；（×）： 阻斷
Ang2貯存于血管內皮細胞內的Weibel-Palade小體中，在正常狀態下處于低表達狀態，在缺氧、高血糖和氧化應激等病理條件下上調[16]。其作為Ang1-Tie2途徑的環境依賴性激動劑/拮抗劑，與Ang1競爭性結合Tie2，引起血管不穩定并使血管增加對VEGF-A的作用反應，誘導血管出芽、驅動血管滲漏、促進新生血管形成和增強內皮細胞的促炎信號，從而導致視網膜病變的病理損傷[17]。VEGF途徑被認為對誘導內皮細胞萌發和形成很重要，Ang-Tie2信號通路調節內皮細胞的存活和遷移，是血管重塑和血管完整性維持的調節因子，兩者通過免疫調節和抗炎成分參與血管通透性調節[18]，共同在DR的分子調控中起作用。Park等[19]證實，在Tie2flox/flox小鼠和Tie2iDEC小鼠模型中，Ang2的表達上調導致血管網形成嚴重破壞，血管直徑增大，血管密度、分支和深部血管叢減少，伴有紅細胞滲漏和巨噬細胞浸潤，用Ang2特異抗體APB5后，微動脈瘤的形成、血管擴張和紅細胞滲漏明顯減弱。Chatterjee等[20]發現，Ang2可以介導小鼠核苷二磷酸激酶B的消融導致視網膜中血管單元的破壞，加重DR進展。Khalaf等[21]發現，非增生型DR患者的血清Ang2和VEGF水平明顯高于沒有視網膜病變的糖尿病患者。此外，增生型DR患者的血清Ang2和VEGF水平較非增生型DR患者更高，表明其表達水平可能與視網膜病變的進展有關。Keles等[22]發現，增生型DR患者玻璃體液中Ang2水平顯著高于對照組，且與增生的程度呈正相關。Yin等[23]也證實在2型糖尿病患者中，Ang2水平升高可能與糖尿病黃斑水腫（DME）的發展和視力損害的嚴重程度有關。但當Ang1缺失或Ang2過度升高時，Ang2可能作為Tie2的弱激動劑觸發內皮細胞質膜中Tie2含量的增加，促使Tie2磷酸化[20]。Ang1和Ang2之間的平衡及其與Tie2結合誘導的信號通路在DR視網膜血管生成和穩定中起著至關重要的作用[24]。以上研究結果說明，一個穩定的Ang-Tie2受體系統對于視網膜血管的發育和維持是必要的，Ang2/Ang1平衡的破壞會導致炎癥和血管通透性增加，加快了DR的發生和發展。
2.2 脂質代謝途徑
糖脂代謝產生的腺苷三磷酸是細胞生命活動的主要能量來源，糖尿病患者普遍存在著胰島素抵抗的現象，導致細胞葡萄糖吸收減少，需要借助于在線粒體中的脂質代謝來為細胞提供能量，如果脂質代謝發生異常，可能會出現過度氧化應激反應，產生活性氧簇，導致細胞功能受損[25]，維持全身葡萄糖和脂肪代謝穩態在細胞代謝中起著關鍵作用，脂質代謝異常促進DR的進一步發展。Ang不參與脂代謝調節，ANGPTL中的ANGPTL3、ANGPTL4和ANGPTL8各自獨立或組成ANGPTL3-4-8三聯體，作為LPL的有效抑制劑，被證明能拮抗LPL介導的甘油三酯水解，已成為血漿脂質代謝的主要調節劑[6]。研究發現，這三種血管緊張樣蛋白的調節有望降低循環脂蛋白的水平，從而降低DR的風險。對ANGPTL3、ANGPTL4和ANGPTL8的調控已成為糖脂代謝疾病的的重要靶點[6, 26]。
ANGPTL3主要在肝臟中產生，沒有分子間二硫鍵；在進食狀態下可逆地抑制LPL活性，促進脂蛋白衍生的脂肪酸在進食狀態下的儲存，降低胰島素敏感性[27]。ANGPTL3與整合素avb3結合，通過增強內皮細胞粘附和遷移來調節新生血管形成[28]。一項納入1 192例糖尿病患者的橫斷面研究發現，ANGPTL3在所有階段都與DR進展呈獨立且密切的相關性，阻斷視網膜ANGPTL3信號可能延緩糖尿病患者視網膜脫離的發生發展[29]。Gaudet等[30]發現，抑制ANGPTL3可以降低各種糖脂代謝異常引起的血管性疾病的風險。
ANGPTL4，又稱空腹誘導脂肪因子，主要在肝臟和脂肪組織中表達，不可逆地在進食和禁食狀態下通過觸發LPL α/β-水解酶結構域的不可逆解折疊來催化LPL單體的失活，抑制LPL活性[31-32]。抑制ANGPTL4的功能可改善胰島素敏感性并降低糖尿病的風險[33]。Babapoor-Farrokhran等[34]發現，ANGPTL4在DR患者的房水和玻璃體液中上調，且與VEGF水平無關。通過中和抗體對ANGPTL4的抑制阻止了水性液體的血管生成作用。其猜測ANGPTL4可能是一種與VEGF同等有效的血管生成因子。Lu等[35]報道，增生型DR患者血清和玻璃體中ANGPTL4水平明顯升高，ANGPTL4通過激活前纖維蛋白-1調節糖尿病視網膜血管生成和炎癥，提示ANGPTL4可能是治療增生型DR的治療分子。Yang等[36]也發現，在細胞培養和糖尿病大鼠中ANGPTL4的表達隨著DR的進展而增加，抑制缺氧誘導因子-1a/ANGPTL4信號通路，可恢復封閉蛋白和ZO-1的表達，有效減輕視網膜色素上皮（RPE）細胞遷移和細胞通透性，進一步證實了ANGPTL4是一種有效的DR治療靶點。ANGPTL8主要表達于肝臟和脂肪組織，以各種囊泡樣結構存在[37]，其表達受胰島素、甲狀腺激素等多種激素的調節，升高的ANGPTL8通過與ANGPTL3、ANGPTL4的結合參與脂質代謝、自噬和細胞增生的調節，是脂質代謝的重要調節因子[38]。Lu等[35]同樣發現，DR患者血清和房水中ANGPTL8的表達明顯高于非DR患者。Dong等[39]發現，ANGPTL8輸注給糖尿病小鼠可進一步降低空間頻率閾值和對比敏感度，增生細胞核抗原的表達，促進RPE細胞增生。目前基本形成共識，拮抗ANGPTL8是降低血脂異常患者甘油三酯水平的治療策略，也是針對糖尿病和血脂異常藥物研發的方向[40]。
3 Ang成為治療DR的新靶點
在DR的治療中，抗VEGF藥物是目前研究的熱點，已成為治療DME的一線選擇[41]；但仍存在著部分患者對治療反應不佳及面臨長期治療帶來的經濟負擔問題。臨床實踐數據報告，50%～69%接受抗VEGF藥物單一治療的患者需要在12個月的隨訪期內平均接受約3次的注射[42]。鑒于此，Ang參與的Ang-Tie2途徑目前正成為DR治療的新思路。一項針對自發性脈絡膜新生血管小鼠的體內研究顯示，VEGF-A/Ang2的雙重抑制比VEGF-A或Ang2單一治療在減少新生血管滲漏、炎性細胞數量和視網膜細胞凋亡方面更有效[43]。
AXT107是一種20聚體合成肽，來源于Ⅳ型膠原的非膠原結構域，是VEGF受體的抑制劑和Tie2途徑的激活劑，AXT107的起效機制包括破壞整合素αvβ3、整合素α5β1，使得Tie2受體分子可以在細胞內重組，聚集在血管內皮細胞連接處。暴露出更多可與Ang1有反應的Tie2超簇，使得Tie2更容易被磷酸化然后激活促進血管完整性和下游信號通路的通暢[44]；抑制腫瘤壞死因子-α（TNF-α）誘導的內皮細胞血管炎癥，破壞TNF-α和Ang2之間的協同作用，從而阻斷了NF-κB誘導的炎癥反應[6]；阻斷VEGF與其受體2結合，VEGF受體2磷酸化減少，阻斷下游信號傳導，脈絡膜新生血管和血管滲漏受到抑制[45]。AXT107的臨床開發已于2020年末啟動，新藥研發將進入1/2期臨床研究階段，以評估AXT107在DME治療中的生物活性和安全性。
Faricimab是一種眼內玻璃體腔注射的新的人源化雙特異性免疫球蛋白G單克隆抗體，其同時以高特異性和高效性獨立結合并中和Ang2和VEGF-A，但不與Ang1結合[46-47]。在已經完成的Faricimab 2期DME研究（BOULEVARD）結果顯示，在DR患者注射1個月后，其最佳矯正視力、中心視網膜厚度和DR嚴重程度評分均有所改善[48]。Faricimab組患者比雷珠單抗組患者顯示出更長的再治療間隔[49]。在3期DME研究中，Faricimab是第一個可達到16周延長治療間隔的可注射眼科藥物[50]。Faricimab在這些試驗中安全性及耐受性良好，與其他眼內注射藥物不存在顯著的臨床差異。其他阻斷Ang2-Tie2途徑的治療：（1）抗Ang2的藥物，如重組Ang1，即COM-Pang1；（2）Ang2抗體或者干擾Ang2合成類，如Ang2單克隆抗體MEDI-3617；（3）Tie2受體激活劑，如AKB-9778等；（4）針對抗ANGPTL的抗體Evinacumab和REGN3776等。
4 總結與展望
盡管越來越多的研究證實Ang在DR的發生發展中發揮著重要的作用，但Ang對DR的病理生理過程的影響及其潛在的機制尚不明確。目前各項研究雖然發現Ang治療具有改善視力、減輕黃斑水腫、延長治療間隔等效果，但仍存在著劑量依賴的問題，治療終點等仍有待進一步研究。DR的發病機制非常復雜，這也是未來研究探索的重點，隨著對Ang研究的深入，以及各種針對Ang藥物的研發，未來有望為DR的治療帶來新的觀點和策略。
