VEGF相关药物
VEGF是一种分子质量为46ku的多聚肽,是一种强效内皮细胞分裂原,并且能够增加微血管的通透性。VEGF有2个主要的受体flt-1(fms-like tyrosine kinase)和KDR(kinase insert domain-containing receptor),一般认为血管内皮细胞可大量表达这两种受体。当VEGF和受体特异性结合后,可激活蛋白激酶的活性,诱导受体磷酸化,从而引起细胞内许多酶和其他反应,发挥其生物学作用。VEGF的表达受到多种因素的调节,其中组织的缺氧/缺血最为重要。目前VEGF被认为是新生血管形成过程中关键性因子之一,因此一种阻断或抑制VEGF的药物可能就是一种有效的抗新生血管药物。目前,阻断VEGF的途径主要有:
1.抗VEGF抗体 应用抗VEGF及其受体的单克隆抗体可封闭已分泌的VEGF及VEGF受体,阻断VEGF诱发的内皮细胞信号传导,从而抑制新生血管的生成。目前Lucentis(ranibizumab,即rhuFb V2,Genetech,Inc.)已进入Ⅲ期临床试验。Lucentis是一种抗体片段(一种Fab片段),源自一种完整的重组抗VEGF单克隆抗体,后者是一种可主动结合各VEGF异形体并灭活VEGF的鼠抗人单克隆抗体。Lucentis能够穿透内界膜,玻璃体腔注射可以达到视网膜下间隙,减少血管渗漏和新生血管形成。动物实验显示可有效抑制各种模型的CNV,目前已进入临床试验,一项多中心、随机对照Ⅰ/Ⅱ期临床试验发现,玻璃体内每4周注射1次300μg或500μg Lecentis治疗黄斑下CNV(经典型、部分经典型及PDT治疗后的活动性病灶),6个月后的初步结果表明治疗组视力提高12.8个字母,同时其耐受性好,最常见的并发症为轻微的一过性炎症。Lucentis的Ⅲ期试验正在进行当中,它由两部分组成:一是研究Lucentis对典型CNV为主型的疗效,另一个则研究其对隐匿性CNV或小范围CNV的作用。此外一项Lucentis联合PDT治疗典型CNV为主型的Ⅰ/Ⅱ期试验也正在开展。
Adamis等在研究VEGF引起灵长类视网膜缺血有关的NVI时发现,接受抗VEGF中和抗体的实验眼无一只眼产生新生血管,与对照组有显著性差异。笔者认为:抗VEGF抗体并非通过影响缺血的视网膜增加VEGFmRNA表达来抑制NVI,而是特异性地抑制了VEGF促进毛细血管内皮细胞的增殖。
2.抗VEGF适体 适体是一种寡核苷酸肽,可凭借其三维结构与某种特定的目标分子特异性结合。Macugen(pagaptanib sodium,Eyetech Inc.)就是一种抗VEGF适体,它是一种小RNA样分子,对人VEGF-165有高度亲和力,并可与其特异性结合。这样Macugen可抑制VEGF与其细胞受体的结合,从而阻断其促进内皮细胞增殖和增加血管通透性信号的传出。Macugen的Ⅰ期、Ⅱ期临床试验显示其可安全有效地维持和(或)提高患者的视力。Ⅱ/Ⅲ期试验是一项多中心双盲随机对照试验,其结果显示Macugen可有效维持视力,并无剂量依赖性。对同一研究的安全性分析表明Macugen的眼内注射为一可耐受事件,不良反应多为一过性轻至中度的不适感,且多因注射本身所致,而与所研究药物无关。药物相关性并发症主要为飞蚊症,未观察到持续的难以控制的眼压升高,这提示Macugen眼内注药是一种安全的治疗方式。
Aptamer是一种结合聚乙烯乙二醇的寡核苷酸肽(含28个核苷酸碱基),主要与可溶性VEGF同分异构体——VEGF-165结合,是CNV治疗中具有发展前景的物质。Aptamer引起的异常免疫反应少,Ⅰ期临床试验研究结果显示单次玻璃体腔注射这种aptamer(EYE001)(每次3mg/100μl)可以稳定83%中心凹下CNV患者的视力,27%患眼的视力提高3行以上。Ⅱ期临床试验显示aptamer多次玻璃体腔注射后3个月,87.5%的患者视力稳定或提高,25%的患者视力提高3行以上。当联合光动力学(Visudyne)治疗时,视力提高3行或以上者占60%。治疗过程中没有发现明显的副作用。
Lai等的研究表明前房内注射重组腺病毒介导的VEGF反义RNA可下调VEGF的生成,从而抑制角膜新生血管。
3.抗VEGF受体 可溶性Flt-1受体(soluble Flt-1,sFlt-1)由内皮细胞分泌,能与细胞膜表面受体Flt-1竞争结合VEGF,并且能与细胞膜表面受体Flt-1及KDR形成同源或异源二聚体,从而阻断VEGF的生物学活性。动物实验表明sFlt-1可以抑制角膜、视网膜及脉络膜新生血管的发生、发展。Honda等给激光诱导的大鼠CNV模型肌内注射转染sFlt-1的腺病毒载体,观察发现,携带sFlt-1载体治疗眼的渗漏区数目及玻璃膜的厚度均较对照组有明显区别,表明sFlt-1可以抑制CNV的发展。而玻璃体内或眼周注入表达sFlt-1的腺病毒载体也可明显抑制CNV的发展及抑制VEGF对血-视网膜屏障的破坏作用。
4.RNA干扰(RNA interfering,RNAi) RNAi是一种高度序列特异性的、保守的转录后基因沉默,它是由短干扰RNA(small interference RNA,siRNA)诱导引起的同源性基因抑制。SiRNA是研究基因功能最有效的工具。它可以高效的方式抑制内源性基因或者用随机及cDNA siRNA库进行功能筛选。SiRNA介导的基因表达抑制优于反义RNA介导的抑制,特别是siRNA在细胞内有自我复制的功能,产生扩增效应,故只需少量引入即可产生明显效果。Tolentino等用激光诱导猴CNV,玻璃体腔注射VEGF siRNA可以抑制CNV的形成及血管的渗透性,光凝诱导CNV后立即玻璃体注射VEGF siRNA,在光凝和玻璃体腔注射后不同时间(15、22、29d和36d)FFA显示CNV面积及渗漏均明显降低,观察15周无炎症反应及视网膜电图改变。证明了眼内注射的安全性、无毒性,而且作用时间比现有的任何一种治疗分子都长。VEGF siRNA与aptamper相比分子更小,有更好的可溶性,对VEGF基因表达的特异性抑制作用更强,有望成为治疗CNV的新途径。
5.蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)的抑制 PKC的活化是血管发生的关键性步骤,研究认为VEGF通过激活PKC实现其生物学效应。VEGF与其特异性受体结合后,受体首先自磷酸化,继而激活磷脂酰胆碱特异性磷脂酶C,水解磷脂酰肌醇二磷酸(P1,P2),产生二脂酰甘油(DAG)和肌醇三磷酸(IP3)。DAG激活胞质中PKC-β并固定于膜上,诱导内皮细胞生长,增加血管通透性。因而通过选择性抑制PKC异构体,可阻断VEGF细胞内信号传导途径,从而抑制VEGF介导的新生血管生长。许多PKC抑制剂如CGP41251、PKC412、LY333531治疗CNV的研究正在进行,部分已开始临床试验。CGP 41251是一种PKC的特异性抑制剂,Seo等用400mg/(kg·d)CGP41251灌胃治疗实验鼠CNV,通过抑制PKC异构体活性,阻断VEGF细胞内信号传导途径,明显抑制CNV的发生、发展。在激光诱导的猪视网膜分支静脉阻塞动物模型中,口服PKC-β特异性抑制剂LY333531能明显抑制视网膜前及视盘新生血管的发展,目前该药正在中度及重度非增殖性糖尿病视网膜病变中进行多中心、随机、双盲对照临床试验,以探讨该药对增殖性糖尿病视网膜病变的进展及黄斑水肿的治疗效果。最近的结果表明,最大剂量LY333531能使中度视力丧失的发生率降低35%。