抗血管內皮生長因子(VEGF)藥物治療新生血管(CNV)性老年性黃斑變性(nAMD)的效果根據其視力和黃斑中心凹視網膜形態改變等療效評價指標可出現不同的應答反應,包括應答不良與無應答現象。nAMD疾病自身以及治療藥物相關的基因、CNV發生發展的相關因子和組織解剖結構、藥物效率及藥代動力學特性等是抗VEGF藥物治療nAMD出現應答不良與無應答現象的可能相關影響因素。應答不良與無應答現象的形成機制是抗VEGF藥物治療nAMD的關注熱點,值得進一步深入探討。
引用本文: 程子芳, 王海燕, 王雨生. 抗血管內皮生長因子藥物治療新生血管性老年性黃斑變性應答不良及無應答現象機制研究的進展. 中華眼底病雜志, 2017, 33(2): 199-202. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1015.2017.02.024 復制
抗血管內皮生長因子(VEGF)藥物療法已成為治療新生血管性老年性黃斑變性(nAMD)的一線治療方案;然而,患者在接受治療后反應效果不一[1]。有研究發現,nAMD患者治療后無應答率高達45%[2]。隨著抗VEGF藥物臨床應用經驗的增多,應答不良和無應答現象已逐漸引起了臨床醫生的重視。現就抗VEGF藥物治療nAMD應答不良和無應答現象的可能發生機制作一綜述,以期為臨床選擇治療方案提供參考。
1 抗VEGF藥物治療nAMD應答不良及無應答現象評價判斷標準
抗VEGF藥物治療無應答現象根據評估時間可分為初始無應答和后續無應答兩種。初始無應答是指患者在接受抗VEGF藥物治療中,注藥頻率為每月一次,連續注射3次后進行治療效果評估時出現的無應答現象,多發生于隱匿性脈絡膜新生血管(CNV)[3]。后續無應答是在第4次抗VEGF藥物治療后隨訪評估中患者出現的無應答現象。有些患者存在初始治療好轉后又復發的現象,可能與快速抗藥反應有關[4]。
目前多采用Amoaku等[5]綜合定義抗VEGF藥物治療nAMD應答效果的評價標準:積液完全消退和(或)治療后視力較治療前提高5個字母以上為應答效果好;與基線水平比,視網膜中央厚度(CRT)減少<25%且持續存在或有新發視網膜內液(IRF)和(或)視網膜下液(SRF),和(或)視力改變在0~4個字母之內為應答不良;積液增加或出血增加和(或)視力降低大于5個字母為無應答。目前臨床上對于應答效果的評價標準仍存在爭議,尚待達成共識。
2 抗VEGF藥物治療nAMD應答不良或無應答現象的可能機制
2.1 病變性質和程度
光感受器細胞和視網膜色素上皮(RPE)層結構和功能的保持對預后有著極為重要的作用。在nAMD患者眼底疾病進展中存在VEGF異常分泌,導致CNV發生,結構不良的新生血管可為光感受器細胞和RPE層提供部分營養支持,起到修復代償作用。進行抗VEGF藥物治療后,CNV面積減小,血管密度降低,外層光感受器細胞和RPE層失去CNV的血供和營養支持發生萎縮,導致視力減退[6,7]。在抗VEGF藥物長期治療后部分患者出現地圖樣萎縮(GA)、纖維化、瘢痕等導致預后視力下降。注射雷珠單抗且注射次數增加的患者在接受抗VEGF藥物治療后更易發生GA[8]。有研究發現,接受抗VEGF藥物治療后出現纖維化的患者血液中補體因子C3a、C4a、C5a的含量更高,且應答不良患者較應答良好患者血液中C3a含量高[9]。雖然補體系統激活參與CNV形成的機制尚未明確,但在nAMD患者的RPE層、Bruch膜和脈絡膜血管層發現了補體因子,這說明激活的補體系統在CNV纖維化進程中起著重要作用;但具體作用機制仍待進一步探究[10]。
特發性息肉樣脈絡膜血管病變(IPCV)是nAMD一種亞型,兩者表現相似,但前者對于抗VEGF藥物的治療反應不佳[11]。在診斷為nAMD的患者中,25%~50%的患者在吲哚青綠血管造影(ICGA)檢查后才確診為IPCV;而對應答不良的nAMD患者行ICGA檢查后,56%的患者確診為IPCV,27%的患者確診為中心性漿液性脈絡膜視網膜病變,而2%的患者確診為視網膜血管瘤樣病變(RAP)[12,13]。這提示準確診斷非常重要。不同CNV分型對藥物的反應也不同[14]。相比于隱匿型CNV,經典型CNV治療后出現中心凹纖維化的風險更高,預后視力更差[15]。這提示正確的診斷和準確的CNV分型對于治療效果的判斷起著至關重要的作用。
2.2 形態學因素
研究發現,合并玻璃體黃斑粘連(VMA)、玻璃體黃斑牽拉(VMT)等玻璃體黃斑界面結構異常的nAMD患者接受抗VEGF藥物治療后療效較無VMA、VMT患者更差,而在行玻璃體后皮質切除手術后CRT和視力均有所改善;考慮可能與玻璃體黃斑界面的機械牽拉引起水腫并產生慢性炎癥反應,影響了抗VEGF藥物發揮作用有關[16,17]。在視網膜積液類型的研究中發現,相比于IRF,治療前存在SRF者在接受抗VEGF藥物治療后視力預后更佳[18]。Freund等[19]結合光相干斷層掃描(OCT)和血管造影結果分析發現,IRF多見于經典型CNV、RAP和晚期隱匿型CNV,這是由于CNV進展突破RPE層長入視網膜神經上皮層,活動性CNV滲漏導致積液積存。SRF多提示存在血流灌注的CNV和脈絡膜毛細血管層,可為缺氧環境下中心凹處的RPE和光感受器細胞供氧供能,這可能是存在SRF的患者視力預后較好的重要原因。
在OCT圖像上,出現在視網膜外層的分支樣管狀結構(ORT)也被認為與治療預后相關[20]。ORT結構是多種晚期視網膜退行性病變常見的神經變性和膠質增生改變,可能是光感受器細胞嚴重損傷后出現的修復性組織重構,在OCT圖像上呈強信號的管壁樣結構[21,22]。有些ORT結構可能與血管結構相關或相似,在抗VEGF藥物治療后可以消退;而一些ORT結構在治療過程中并無改變,可能是由退行的光感受器細胞構成[23]。治療前存在ORT結構的患者治療后更易出現瘢痕化,其中94%的患者治療后出現中心凹下外界膜結構破壞,而外界膜結構的完整對視力預后起著重要作用[23,24]。Faria-Correia等[25]發現ORT結構好發于經典為主型的CNV患者。Lee等[26]分析發現,治療前存在ORT者更易伴發IRF,且2年預后視力較無ORT者更差;而治療前視力更差、病灶面積更大的nAMD患者治療2年后出現ORT結構的危險性更高,預后視力也更差,這可能與ORT結構破壞了中心凹下的光感受器細胞功能相關。視網膜下強反射物質(SHRM)是指nAMD患者OCT圖像上出現在視網膜下和RPE層內呈強反射信號的物質,由大量積液和硬性滲出累積形成。一項針對老年性黃斑變性(AMD)治療對比試驗結果的析因分析發現,77%的nAMD患者基線存在SHRM,其治療2年出現瘢痕化的幾率更大,且SHRM體積和厚度與視力結果呈負相關,而在抗VEGF藥物治療后部分SHRM會變薄或消退出現視力提高,這可能與治療后CNV活動性下降后脂質吸收有關[27,28]。SHRM使RPE和光感受器細胞之間形成屏障,阻礙了營養和代謝的正常循環,且對光感受器細胞產生毒害作用[29,30]。同時,經分析發現,中心凹處存在SHRM結構的nAMD患者橢圓體帶更易缺失,這可能是存在SHRM結構的患者更易視力下降的又一原因[31]。
2.3 藥物遺傳學因素
已有研究證實,參與AMD病理發展過程的補體因子H(CFH)和AMD易感基因2(ARMS2)與抗VEGF藥物治療療效相關。CFH rs1061170中基因型CC的患者應答效果差于TT型[32-34]。相關研究證實了ARMS2 TT型的患者更易出現形態學上的無應答,由于該基因位于編碼區決定了蛋白質磷酸化的數量,可能對于細胞內信號傳導通路的影響更為深刻[35-38]。另有研究發現,ARMS2 TT型與RAP顯著相關,這也可能是導致攜帶該型基因的nAMD患者抗VEGF藥物治療后預后視力差的另一重要原因[39]。
在參與靶向抗VEGF藥物治療通路的基因型VEGFA的研究中發現,白種人中VEGFA rs699947 CC型應答更好;而在亞洲人種中AA基因型的療效更好[40,41]。這說明種族出現的不同應答效果可能與基因型的差異性影響有一定關聯。VEGFA與VEGF受體(VEGFR)-2結合促進新生血管發生。Wang等[42]進行的基因研究發現,如果患者VEGFR-2 rs4576072和rs6828477任一位點攜帶CC或CT基因,抗VEGF藥物治療療效均將優于攜帶TT基因的患者。另外有研究發現,內皮PAS蛋白1基因在調控低氧下新生血管生成中作用重大,很可能存在未被發現的藥物遺傳基因,有望成為未來對抗VEGF藥物治療療效重要的預測因子[43]。
早期治療有效,繼續反復使用抗VEGF藥物治療會出現應答不良或無應答現象,即使增加藥物劑量也不會有明顯的療效;停止注藥一段時間后藥效恢復,此現象為快速抗藥反應,這可能與抗VEGF藥物治療nAMD后出現抵抗現象有關[44,45]。在長期的抗VEGF藥物治療中一些患者可能在10多次注射后才出現快速抗藥反應,發生機制可能與新生血管結構改變后產生屏障作用,促血管生長因子代償性分泌增多后血管生成作用增強,以及系統免疫應答累及血眼屏障后導致玻璃體腔抗VEGF藥物濃度降低相關[46-48]。這些作用的共同結果是玻璃體腔內促血管生長因子顯著增加,大大降低療效。
3 展望
盡管抗VEGF藥物已經使nAMD的治療取得了巨大進步,但是在臨床應用中仍然存在局限性。目前nAMD治療的探索包括更換不同種藥物或同種藥物的不同類型、聯合光動力療法、聯合抗血小板衍生因子、聯合抗炎藥物等治療方法提高抗VEGF藥物治療療效;而基因療法、聯合神經元細胞保護藥物、使用抗VEGF藥物緩釋材料裝置、針對VEGF外其他通路和因子的藥物等多因素聯合療法也在研究開發之中,尤其是聯合減少組織瘢痕纖維化的藥物將是治療nAMD的趨勢[49]。nAMD的治療研究依然任重道遠。
抗血管內皮生長因子(VEGF)藥物療法已成為治療新生血管性老年性黃斑變性(nAMD)的一線治療方案;然而,患者在接受治療后反應效果不一[1]。有研究發現,nAMD患者治療后無應答率高達45%[2]。隨著抗VEGF藥物臨床應用經驗的增多,應答不良和無應答現象已逐漸引起了臨床醫生的重視。現就抗VEGF藥物治療nAMD應答不良和無應答現象的可能發生機制作一綜述,以期為臨床選擇治療方案提供參考。
1 抗VEGF藥物治療nAMD應答不良及無應答現象評價判斷標準
抗VEGF藥物治療無應答現象根據評估時間可分為初始無應答和后續無應答兩種。初始無應答是指患者在接受抗VEGF藥物治療中,注藥頻率為每月一次,連續注射3次后進行治療效果評估時出現的無應答現象,多發生于隱匿性脈絡膜新生血管(CNV)[3]。后續無應答是在第4次抗VEGF藥物治療后隨訪評估中患者出現的無應答現象。有些患者存在初始治療好轉后又復發的現象,可能與快速抗藥反應有關[4]。
目前多采用Amoaku等[5]綜合定義抗VEGF藥物治療nAMD應答效果的評價標準:積液完全消退和(或)治療后視力較治療前提高5個字母以上為應答效果好;與基線水平比,視網膜中央厚度(CRT)減少<25%且持續存在或有新發視網膜內液(IRF)和(或)視網膜下液(SRF),和(或)視力改變在0~4個字母之內為應答不良;積液增加或出血增加和(或)視力降低大于5個字母為無應答。目前臨床上對于應答效果的評價標準仍存在爭議,尚待達成共識。
2 抗VEGF藥物治療nAMD應答不良或無應答現象的可能機制
2.1 病變性質和程度
光感受器細胞和視網膜色素上皮(RPE)層結構和功能的保持對預后有著極為重要的作用。在nAMD患者眼底疾病進展中存在VEGF異常分泌,導致CNV發生,結構不良的新生血管可為光感受器細胞和RPE層提供部分營養支持,起到修復代償作用。進行抗VEGF藥物治療后,CNV面積減小,血管密度降低,外層光感受器細胞和RPE層失去CNV的血供和營養支持發生萎縮,導致視力減退[6,7]。在抗VEGF藥物長期治療后部分患者出現地圖樣萎縮(GA)、纖維化、瘢痕等導致預后視力下降。注射雷珠單抗且注射次數增加的患者在接受抗VEGF藥物治療后更易發生GA[8]。有研究發現,接受抗VEGF藥物治療后出現纖維化的患者血液中補體因子C3a、C4a、C5a的含量更高,且應答不良患者較應答良好患者血液中C3a含量高[9]。雖然補體系統激活參與CNV形成的機制尚未明確,但在nAMD患者的RPE層、Bruch膜和脈絡膜血管層發現了補體因子,這說明激活的補體系統在CNV纖維化進程中起著重要作用;但具體作用機制仍待進一步探究[10]。
特發性息肉樣脈絡膜血管病變(IPCV)是nAMD一種亞型,兩者表現相似,但前者對于抗VEGF藥物的治療反應不佳[11]。在診斷為nAMD的患者中,25%~50%的患者在吲哚青綠血管造影(ICGA)檢查后才確診為IPCV;而對應答不良的nAMD患者行ICGA檢查后,56%的患者確診為IPCV,27%的患者確診為中心性漿液性脈絡膜視網膜病變,而2%的患者確診為視網膜血管瘤樣病變(RAP)[12,13]。這提示準確診斷非常重要。不同CNV分型對藥物的反應也不同[14]。相比于隱匿型CNV,經典型CNV治療后出現中心凹纖維化的風險更高,預后視力更差[15]。這提示正確的診斷和準確的CNV分型對于治療效果的判斷起著至關重要的作用。
2.2 形態學因素
研究發現,合并玻璃體黃斑粘連(VMA)、玻璃體黃斑牽拉(VMT)等玻璃體黃斑界面結構異常的nAMD患者接受抗VEGF藥物治療后療效較無VMA、VMT患者更差,而在行玻璃體后皮質切除手術后CRT和視力均有所改善;考慮可能與玻璃體黃斑界面的機械牽拉引起水腫并產生慢性炎癥反應,影響了抗VEGF藥物發揮作用有關[16,17]。在視網膜積液類型的研究中發現,相比于IRF,治療前存在SRF者在接受抗VEGF藥物治療后視力預后更佳[18]。Freund等[19]結合光相干斷層掃描(OCT)和血管造影結果分析發現,IRF多見于經典型CNV、RAP和晚期隱匿型CNV,這是由于CNV進展突破RPE層長入視網膜神經上皮層,活動性CNV滲漏導致積液積存。SRF多提示存在血流灌注的CNV和脈絡膜毛細血管層,可為缺氧環境下中心凹處的RPE和光感受器細胞供氧供能,這可能是存在SRF的患者視力預后較好的重要原因。
在OCT圖像上,出現在視網膜外層的分支樣管狀結構(ORT)也被認為與治療預后相關[20]。ORT結構是多種晚期視網膜退行性病變常見的神經變性和膠質增生改變,可能是光感受器細胞嚴重損傷后出現的修復性組織重構,在OCT圖像上呈強信號的管壁樣結構[21,22]。有些ORT結構可能與血管結構相關或相似,在抗VEGF藥物治療后可以消退;而一些ORT結構在治療過程中并無改變,可能是由退行的光感受器細胞構成[23]。治療前存在ORT結構的患者治療后更易出現瘢痕化,其中94%的患者治療后出現中心凹下外界膜結構破壞,而外界膜結構的完整對視力預后起著重要作用[23,24]。Faria-Correia等[25]發現ORT結構好發于經典為主型的CNV患者。Lee等[26]分析發現,治療前存在ORT者更易伴發IRF,且2年預后視力較無ORT者更差;而治療前視力更差、病灶面積更大的nAMD患者治療2年后出現ORT結構的危險性更高,預后視力也更差,這可能與ORT結構破壞了中心凹下的光感受器細胞功能相關。視網膜下強反射物質(SHRM)是指nAMD患者OCT圖像上出現在視網膜下和RPE層內呈強反射信號的物質,由大量積液和硬性滲出累積形成。一項針對老年性黃斑變性(AMD)治療對比試驗結果的析因分析發現,77%的nAMD患者基線存在SHRM,其治療2年出現瘢痕化的幾率更大,且SHRM體積和厚度與視力結果呈負相關,而在抗VEGF藥物治療后部分SHRM會變薄或消退出現視力提高,這可能與治療后CNV活動性下降后脂質吸收有關[27,28]。SHRM使RPE和光感受器細胞之間形成屏障,阻礙了營養和代謝的正常循環,且對光感受器細胞產生毒害作用[29,30]。同時,經分析發現,中心凹處存在SHRM結構的nAMD患者橢圓體帶更易缺失,這可能是存在SHRM結構的患者更易視力下降的又一原因[31]。
2.3 藥物遺傳學因素
已有研究證實,參與AMD病理發展過程的補體因子H(CFH)和AMD易感基因2(ARMS2)與抗VEGF藥物治療療效相關。CFH rs1061170中基因型CC的患者應答效果差于TT型[32-34]。相關研究證實了ARMS2 TT型的患者更易出現形態學上的無應答,由于該基因位于編碼區決定了蛋白質磷酸化的數量,可能對于細胞內信號傳導通路的影響更為深刻[35-38]。另有研究發現,ARMS2 TT型與RAP顯著相關,這也可能是導致攜帶該型基因的nAMD患者抗VEGF藥物治療后預后視力差的另一重要原因[39]。
在參與靶向抗VEGF藥物治療通路的基因型VEGFA的研究中發現,白種人中VEGFA rs699947 CC型應答更好;而在亞洲人種中AA基因型的療效更好[40,41]。這說明種族出現的不同應答效果可能與基因型的差異性影響有一定關聯。VEGFA與VEGF受體(VEGFR)-2結合促進新生血管發生。Wang等[42]進行的基因研究發現,如果患者VEGFR-2 rs4576072和rs6828477任一位點攜帶CC或CT基因,抗VEGF藥物治療療效均將優于攜帶TT基因的患者。另外有研究發現,內皮PAS蛋白1基因在調控低氧下新生血管生成中作用重大,很可能存在未被發現的藥物遺傳基因,有望成為未來對抗VEGF藥物治療療效重要的預測因子[43]。
早期治療有效,繼續反復使用抗VEGF藥物治療會出現應答不良或無應答現象,即使增加藥物劑量也不會有明顯的療效;停止注藥一段時間后藥效恢復,此現象為快速抗藥反應,這可能與抗VEGF藥物治療nAMD后出現抵抗現象有關[44,45]。在長期的抗VEGF藥物治療中一些患者可能在10多次注射后才出現快速抗藥反應,發生機制可能與新生血管結構改變后產生屏障作用,促血管生長因子代償性分泌增多后血管生成作用增強,以及系統免疫應答累及血眼屏障后導致玻璃體腔抗VEGF藥物濃度降低相關[46-48]。這些作用的共同結果是玻璃體腔內促血管生長因子顯著增加,大大降低療效。
3 展望
盡管抗VEGF藥物已經使nAMD的治療取得了巨大進步,但是在臨床應用中仍然存在局限性。目前nAMD治療的探索包括更換不同種藥物或同種藥物的不同類型、聯合光動力療法、聯合抗血小板衍生因子、聯合抗炎藥物等治療方法提高抗VEGF藥物治療療效;而基因療法、聯合神經元細胞保護藥物、使用抗VEGF藥物緩釋材料裝置、針對VEGF外其他通路和因子的藥物等多因素聯合療法也在研究開發之中,尤其是聯合減少組織瘢痕纖維化的藥物將是治療nAMD的趨勢[49]。nAMD的治療研究依然任重道遠。