【惟视资讯】干性年龄相关性黄斑变性的研究及治疗进展

【惟视资讯】干性年龄相关性黄斑变性的研究及治疗进展

2015-05-17 惟视眼科 视远惟明 · 惟视眼科

作者：张开颜 唐仕波

转自：中华眼科杂志 2015年3月第51卷第3期

年龄相关性黄斑变性(age related macular degeneration.，AMD)有两种分类方法，根据是否有异常新生血管的存在，临床上分为湿性(新生血管型)和干性(萎缩型)两种；根据视力缺陷程度的不同，分为早期AMD和晚期AMD。从临床表现上，玻璃膜疣和视网膜色素上皮(retinal pigment epithelium，RPE)改变通常称为早期AMD，而新生血管和地图状萎缩统称为晚期AMD。

AMD是全球仅次于白内障和青光眼的第3位致盲的原因，目前全球约有3000万AMD患者，每年因此致盲者达 50万。AMD多发生于55岁以上，患病率随年龄增长而大幅增加。干性AMD在人群中的发病率远高于湿性AMD，在所有AMD患者中，90%为干性。一项多种族调查(白种入、黑 种人、两班牙人、中国人)结果显示，在75岁以上的人群中,，3%患有千性AMD，而在90岁以上的人群中可达22%。 2002年上海静安区AMD调查结果显示，50岁及以上干性 AMD的发病率约为14%，地图状萎缩占晚期AMD的 35%；在所有AMD导致的法律盲(视力低于0.1)中，地图状萎缩占20%，干性AMD的发病率高而在AMD导致的法律所占的比例并不高的原因是：干性AMD在表现为玻璃膜疣和视网膜色素上皮改变时，并不会引起严重视力损害，只有在发展为累及中心凹的地图状萎缩时，才会导致严重的视力下降。相对的，湿性AMD一旦发生新生血管，就会出现明显的视力减退。

一，临床表现

在大于等于40岁的人群中，黄斑区出现一个或两个小的硬性玻璃膜疣（直径<63um) 可基本视为正常。然而，如果出现>8 个小的硬性玻璃膜疣，10年后就有可能发展为色素上 皮改变以及大的软性玻璃膜疣(直径≥125um)，后者大大增加了发展为AMD的风险。大量小的硬玻璃膜疣也与地图状萎缩的发生密切相关。

早期AMD患者的视力可能在正常范围内，或只是主诉轻度视物变形，模糊或暗点。晚期干性AMD患者表现为逐步进展的视力减退，而迅速的视力下降则发生在湿性AMD 患者。眼底病变部位可位于中心凹外，旁中心凹，及中心凹 下：中心凹外是指距中心凹200~2500um以外的病灶；旁中心凹是指距中心凹1~199um的病灶；中心凹下指病变涉及黄斑中心凹。

二、病因

干性AMD发病的危险因素有很多，其中公认的发病原因主要为吸烟引起的氧化应激及抗氧化物质的损耗导致视网膜损伤。此外遗传因素是近年重要的发现。同前已证实有多种基因与AMD有相关性，如位于1q32染色体上补体因子H编码的等位基因以及位于染色体10q26的HTRAI等位基因。干性AMD是以上多因子共同作用下发生的复杂病理生理改变，目前具体机制尚不明确,但氧化作用和炎症是主要的病理过程。

二十二碳六烯酸(DHA)是一种Omega一3脂肪酸,是人视网膜结构上的一个主要成分,是体内最易被氧化的脂肪酸，位于视网膜光感受器的外节。黄斑终身的光暴露和高氧耗特性使得DHA极易受到氧化损害。DHA的过氧化作用产生脂褐质，后者不能被RPE中的溶酶体降解从而积累于RPE，并增加了RPE溶酶体的pH值，pH值的变化及脂褐素的积累干扰了溶酶体酶的功能，从而削弱其吞噬体的活动。 随着时间的推移，细胞碎片和维生素A的代谢产物如A2一E (一种有毒的维生素A二聚体)使RPE变得不堪重负。脂褐质和A2一E会损伤感光细胞和脉络膜,导致地图状萎缩。

除了对RPE的毒性,A2一E也可以激活补体级联。补体系统是被称为先天免疫的免疫系统的一部分，参与抵御病原体和异常细胞的宿主防御机制。补体的激活将导致炎性反应：当补体因子C3产生时，将诱发3条补体激活途径(传统、外源凝集素和替代途径)走向一个最终的共同通路。最终，C3因子的裂解导致膜攻击复合物的形成，补体系统的细胞毒性成分导致细胞溶解。C3因子在补体系统激活的扩增循环中起着重要的作用。

补体因子H是一个循环蛋白质，直接或间接地抑制 3个补体激活途径。它下调补体系统并防止其失控。许多补体因子H基因多态性存在于早期和晚期AMD患者。 补体因子H的异常将引起补体系统的下调缺陷，从而导致过度炎症的发生：此外，玻璃膜疣的组织学分析显示补体凶子及膜攻击复合物的存在。这些补体因子来源于全身抑或局部视网膜仍然不清楚。无论来源于何处，干性AMD的视网膜局部所表现的慢性亚临床炎症,必定引发视网膜的 损害。

三、治疗

迄今为止，相比于治疗方法匮乏的干性AMD，湿性AMD的治疗发展迅速。由于VEGF是新生血管发生及发展的关键因素，因此各种抑制血管内皮生长因子药物的问世成为针 对黄斑新生血管的有效治疗。

在美国，即使干性AMD的患病人数10~20倍于湿性AMD，然而相对于湿性AMD，干性AMD的研究进展缓慢，具有多方面的原因：(1)由于干性AMD直到疾病晚期才累及黄斑中心凹，故不会发生急性视力减退，而湿性AMD有短时间毁灭性视力丧失的危险,因而往往后者更易得到重视。(2)药物开发遵循于疾病原因的突破，由于干性AMD是多因素疾病,老龄、遗传、吸烟、环境、种族、甘照、糖尿病、高血压等都是该病的危险因素，因而尽管譬如维生素类等 极少数药物在一些小范围的临床试验被证实有效，但尚未有突破性的治疗进展。(3)缺乏动物模型。如同任何一种疾病，干性AMD也需要研究它如何影响病变组织。尽管AMD的鼠模型能够用于基本的生理及视觉相关基因研究，但因为只有灵长类动物具有黄斑结构，因而鼠模型仍非是理想的黄斑变性动物模型。(4)目前尚无一个合适的临床治疗标准。虽然视力是所有临床试验的标准，但在干性AMD患者，视力并不足以衡量其病情进程。干性AMD在病程发展过程中，即使中心凹以外的萎缩范同越来越大，但患者仍可能在很多年具有较好的中心视力。比如临床上有许多患者，其视力可达20/40或20/50，但他们不能完整读取一个单词的所有字母，这就是由于围绕中心凹的萎缩区导致的阅读障碍。换句话说，干性AMD患者可能有严重阅读或从事其他工作的障碍，但他们仍可能具有良好的视力，因而不能将视力作为衡量视觉状态的标准。目前干性AMD的概念,通常包括了所有从玻璃膜疣至地图状萎缩的所有病症，而且直至 今天，都没有对干性AMD的ICD一9诊断代码。不过，2006 年，美国食品药品管理局同意将萎缩面积的扩大作为衡量疾病进展的标准，使干性AMD的研究得到转机。然而，与其他难以治疗的由于细胞变性导致的慢性退行性疾病一样，地图状萎缩尚无良好的治疗方法。

(一)药物治疗

目前，对于干性AMD的药物治疗主要针对两个方向：(1)阻止光感受器及视网膜色素上皮细胞的丢失。(2)抑制炎症。前者通过各种神经保护剂、抗氧化剂、视觉周期调节器等药物的使用得以实现。抑制炎症则包括皮质激素类药物及各种补体抑制剂。

当前获得认可的十性AMD治疗方案是AREDS(Age Related Eye Disease Study)的营养补充剂治疗。分子病理学已证实氧化应激，炎症、代谢失调在干性黄斑变性发生中所 起的作用。研究证明，针对以上因素的营养补充剂包括牛磺酸、Omega－3长链多不饱和脂肪酸、锌、抗氧化剂维生素 C及维生素E、叶黄素(TOZAL研究)，可以减低干性黄斑变性高危患者的发病风险，却并不能够阻止地图状萎缩的进展。

在美国,对于干性AMD，以下1 1种药物从临床I期至 IV期的试验正在研究当中。

1. 针对阻止光感受器及视网膜色素上皮细胞的丢失的药物包括：(1)抗氧化剂Omega－3一fatty Acids：Omega一3(n一3) 长链多不饱和脂肪酸是细胞膜的重要成分，参与血管及神经视网膜代谢，因而影响AMD的疾病进程。临床试验证明Omega一3 的摄入可以降低早期干性和湿性黄斑的发病风险。但也有报道证实其并不能减轻进展期黄斑变性的发展。（2）神经保护剂：1）NT－501：人视网膜上皮细胞经过基因改良后分泌产生的睫状神经营养因子，将其包裹为多聚体，通过眼内植入眼球后节，持续、低剂量释放睫状神经营养因子。目前已完成的II期临床试验证明了通过包被细胞植入技术（ECT）的NT－501植入体治疗干性黄斑变性的安全和有效性。2）Rheopheresis：Rheopheresis通过治疗微循环障的原理用于治疗干性黄斑变性，目前已完成IV期临床试验，证实对于降低十性黄斑变性的高危人群的发病风险，及对早期十性黄斑变性患者有安全有效的治疗作用。3）MC一1 101：作为一种抗高血压，用以治疗青光眼的药，目前已经投放市场。MC一1101通过具备局部点眼给药改善脉络膜血流量，从而治疗干性黄斑变性。已完成的I期临床试验证实了其用于治疗干性黄斑变性的药物安全性。(3)视觉周期调节剂：1）1ACU-4429:通过口服给药。这种视杆细胞视觉周期的小分子调节器旨在减缓11一顺一视网膜再生，及防止维甲酸相关的毒性产物的积累，包括脂褐质前体，后者将诱发炎症。目前，用于治疗干性黄斑变性的II期临床试验正在进行中。2）Fenretinide (RT一101)：Fenretinide的临床试验显示，N一(4-羟基苯基)甲酰胺(4HPR；fenretinide)是一种人工合成的维生素A酸衍生物，N一乙酰半胱氨酸(NAC)能抑制膜金属蛋白酶(MMP)。在体外和临床前研究中，fenretinide对多种类型的癌症显示强大的生物活性，是一种高活性的治疗和化学预防剂，可以减少健康人患癌症的风险。已经完成的II期临床试验已经证明了Fenretinide治疗干性黄斑变性的安全和有效性¨。

2.针对抑制炎性反应的药物包括：(1)补体抑制剂：1）POT－4：POT－4是一种能与人补体因子C3(C3)结合的肽。由 于C3是众所周知的补体活化途径的核心成分，抑制C3能有效关闭所有下游补体的活化，从而阻断局部炎症、组织损 伤以及血管内皮生长因子的形成。单剂量研究的I期临床试验显示，POT－4对于干性及湿性黄斑变性均有治疗作用。2）ARCl905：ARCl905通过抑制人补体因子C5的形成，防止关键终末片段(C5a和C5b一9)的生成。C5a片段有重要的炎性激活因子，可以诱发血管通透性，吞吸引及活化噬细胞。C5b-9还参与膜攻击复合物(C5b一9)的形成，从而启动细胞裂解：用于评估其治疗千性黄斑变性的药物安全性的I期临床试验正在进行中。(2)抗炎药物：1）Retaane(Anecortave acetate阿奈可他醋酸混悬液)：Retaane是醋酸氢化可的松类似物，通过抑制血管生成级联的多个步骤，用于治疗湿性黄斑变性。其治疗是通过一个特殊的钝尖的套管将药物缓释装置置于眼球后部巩膜外，每6个月一 次。Retaane已被FDA批准用于湿性黄斑变性的研究，而其抗炎机制亦被用于探索治疗干性黄斑变性，尚需更多的临床试验。2）OT一551：OT一551是一种滴眼液形式的抗血管生成药物。通过下调核因子kappa B，这是一个重要的转录因子复合物，通过激活细胞因子级联及其他促炎性介质产物，从而调控急性炎性反应。已经完成的II期临床试验证实了局部0T一551眼液治疗干性黄斑变性的安全和有效性。3）Sirolimus(雷帕霉素)：Simlimus是一种具有强大的抗菌和免疫抑制性的大环内酯类药物，具有重要的抗肿瘤和抗血管生成功能：在I期前瞻性临床试验中，对30例AMD患者的治疗表明，不同剂量的结膜下注射及静脉注射均安全有效， 在此基础上,正在进行的II期临床试验将用以评估其用于治疗干性黄斑变性的安全及有效性。

(二)激光治疗

良好的脉络膜循环可以清除外层视网膜的代谢产物：有研究发现干性AMD的黄斑区脉络膜血流降低。低强度激光光凝治疗可以减少早期千性AMD病变区域疣的数量已得到试验证实，其机制在于低强度激光可能有助于改善黄斑区脉络膜的血液循环。

（三）手术治疗

全黄斑转位的手术仅适用于黄斑区新出现的迅速发展的萎缩病灶。

（四）视网膜色素上皮细胞移植

AMD是一类多因子疾病的病因和表现的总称。其病例机制包括：RPE细胞脂褐素的积累；许多具有保护性的细胞结构（如黑色素和抗氧化剂）随着年龄增长具有保护性的细胞结构（如黑色素和抗氧化剂）随着年龄增长而逐渐减少导致代谢能力降低；Brunch膜与年龄有关的随拜年的积累形成了玻璃膜疣。以上变化使通过视RPE转运的效率较低，导致恶性循环。由此可见，RPE在维持光感受器和脉络膜毛细血管之间的代谢功能中，具有至关重要的战略性地位。因此可以对AMD患者进行RPE细胞替代治疗，恢复视网膜功能及视力。虽然目前RPE细胞移植主要针对湿性AMD，但对此及相关领域的超过二十年的研究表明,它也可以被用于治疗干性AMD。

RPE细胞的眼内移植分为内路法和外路法。内路法是通过眼球壁全层和玻璃体腔，在视网膜开口到视网膜下腔,，然后注入供体RPE细胞。外路法是通过巩膜和脉络膜将细胞注射到视网膜下腔。

多能干细胞是RPE细胞供体的主要来源。胚胎干细胞(embryonic stem cell,ESC)是来自早期胚胎的具有多能性的细胞。诱导性多能干细胞(induced pluripotent stem cells，iPSC)是通过将特定基因或细胞重编程而获得的具有 ESC特性和功能的细胞。多能十细胞来源的RPE细胞在基因表达和细胞功能方面与胎儿及成年人的RPE细胞具有非常相似的特征。将其移植到有RPE遗传缺陷动物的视网膜下腔，可以有效缓解光感受器细胞的退行性病变并改善视觉功能。但采用人类多能干细胞来源的RPE细胞治疗视网膜退行性病变仍然面临多个问题，如：如何从多能干细胞获得有效、安全的RPE细胞；如何提高多能干细胞的定向诱导分化效率，得到纯度高且成熟的RPE细胞；如何优化RPE细胞移植手术,使移植后的细胞迅速重建功能并与视网膜整合。

由于目前尚没有技术能在体内将胚胎干细胞分化为具有完全替代光感受器功能的有活性前体,将新生小鼠感光细胞前体分化并整合进入视网膜变性的成熟小鼠外核层的研究亦备受关注。

另一方面，当通过手术将人胚胎干细胞或人RPE来源的细胞植入视网膜下空间，即使两者都没有表现RPE细胞的特性，但供体细胞的营养因子及产物本身也可以产生一定的治疗作用。

（五）基因治疗

基因治疗时针对疾病的根源而不只是表现症状，当前基因治疗的研究范围已从单基因遗传病扩展到多基因遗传病，并从遗传性疾病扩展到非遗传性疾病。对于AMD这类多基因疾病，联合应用多个具有协同作用的治疗基因通常可产生较单基因更为理想的效果。联合基因治疗运用在眼部疾病治疗的主要策略是应用适当的载体将疾病相应的多种治疗性基因转染到眼部细胞，诱使其制造多种治疗性的基因产物，达到治疗眼部疾病的效果。由于眼球组织解剖清晰、 具有透明的屈光问质，易于观察、定位和操作，可以使基因进入的成功率增加。另外眼球组织还具有免疫赦免性，不易排斥外来物质的特质，使得不论是单一基因还是多基因治疗眼部疾病的可行性均深具潜力。在多种实验动物的研究显示，使用适当的载体搭载神经营养性基因及特异性光感受器启动子和增强子的联合基因片段导入相应的靶细胞,可减缓视网膜光感受器细胞退化速度。

综上所述，目前对干性AMD的研究侧重于炎症和补体级联的新型病理机制，这些假设机制包括从慢性炎症到补体途径的脂褐素的积累和氧化应激。而最有说服力的证据是补体途径的基因研究。由于补体基因已被证实与AMD相关，且补体蛋白会导致组织损伤，因而阻断补体激活可能会阻止病情进展。但是，即使补体激活是疾病进程的一个重要的步骤，但或许一旦疾病已经发生,再去阻断补体激活已为 时过晚。因而我们需要针对发病机制的每一步采取综合的治疗方法。一是针对氧化损伤，二是针对视网膜色素上皮细胞巾的有毒脂褐素的积累，三是减轻视网膜色素上皮、 Brunch膜及脉络膜的慢性炎症，四是针对基因突变的补体途径，五是神经保护。与此同时，尚需继续寻找其他发病机制，寻求治疗上的突破。