利用 AAV1-Rac1T17N预防实验性增生性玻璃体视网膜病变：为眼疾治疗带来新希望

《Journal of Translational Medicine》：Leveraging AAV1-Rac1T17N to prevent experimental proliferative vitreoretinopathy

增生性玻璃体视网膜病变（PVR）严重影响视力，目前治疗手段有限。海南医学院第一附属医院等机构的研究人员开展了以 PDGFRβ、Rac1 为靶点的研究，发现 AAV1-Rac1T17N可抑制 PVR 发展，为 PVR 治疗提供新方向。

　　在眼科疾病的研究领域中，增生性玻璃体视网膜病变（PVR）就像一个难以攻克的堡垒，给患者和医学研究者都带来了巨大挑战。PVR 是视网膜脱离手术或眼外伤后的严重并发症，也是视网膜脱离修复失败的主要原因，它无情地剥夺了许多患者的视力，甚至导致失明。目前，虽然手术是主要治疗方式，但术后极易复发，就像一场无休止的噩梦。而且，现有的抗炎和抗增殖药物在临床试验中效果并不理想，疗效和数据一致性都存在问题。这背后的关键原因是，PVR 的发病机制仍未完全明晰，使得寻找有效治疗靶点的道路困难重重。

在这样的背景下，海南医学院第一附属医院联合上海交通大学医学院附属上海第一人民医院的研究人员挺身而出，决心深入探索 PVR 的奥秘。他们将目光聚焦在血小板衍生生长因子受体 β（PDGFR_β）和 Ras 相关 C3 肉毒毒素底物 1（Rac1）上，开展了一项意义重大的研究。最终，他们发现了一种名为 AAV1-Rac1^T17N的物质，它在预防 PVR 发展方面展现出巨大潜力，这一成果发表在《Journal of Translational Medicine》上，为 PVR 的治疗带来了新的曙光。

研究人员采用了多种关键技术方法。在细胞实验方面，运用了 pull-down assay 检测 Rac1 的活性（通过检测 GTP 结合形式的 Rac1 水平来反映其活性），western blotting 评估细胞蛋白表达，CCK8 assay 分析细胞增殖能力，伤口愈合实验、transwell invasion assay 分别检测细胞迁移和侵袭能力，collagen contraction assay 测定细胞收缩能力。在动物实验中，构建了兔 PVR 模型，通过向兔玻璃体内注射富含血小板的血浆和人视网膜色素上皮细胞（ARPE-19），并结合超声和组织学分析评估 PVR 的严重程度。

研究结果如下：

• PDGFR_β对 Rac1 GTP 活性的调节作用：通过构建 PDGFR_β过表达和敲低的细胞系，研究发现兔玻璃体刺激可使 ARPE-19 细胞中磷酸化的 PDGFR_β显著增加，且 PDGFR_β参与调节 25% 兔玻璃体（RV）刺激下 ARPE-19 细胞中 Rac1 的 GTP 活性，高表达 PDGFR_β可增强 Rac1 活性，而敲低其表达则抑制 Rac1 活性。
• Rac1^T17N对 Rac1 激活的影响：用表达显性负突变体 Rac1^T17N的重组腺相关病毒（rAAV）感染 ARPE-19 细胞，发现 T17N 突变可显著抑制 Rac1 的 GTP 活性，而总 Rac1 水平不变，同时磷酸化的 PDGFR_β水平也受 GTP Rac1 水平的显著影响。
• Rac1^T17N对细胞形态和细胞骨架的影响：通过免疫荧光和显微镜观察发现，正常培养时细胞呈扁平静止状态，而经 RV 处理的 ARPE-19 和表达 Rac1^Q61L的细胞形态变为纺锤形或扇形，细胞骨架发生重排；但表达 Rac1^T17N的细胞在 RV 处理后仍保持扁平，F - 肌动蛋白主要分布在细胞周围，表明玻璃体诱导的 GTP Rac1 激活是细胞形态变化和细胞骨架重排的必要条件。
• Rac1^T17N对细胞功能的影响：细胞迁移实验、CCK8 实验和 transwell 实验表明，Rac1^Q61L增强细胞迁移、增殖和侵袭能力，而 Rac1^T17N则抑制这些能力。在胶原收缩实验中，Rac1^T17N可抑制玻璃体诱导的细胞收缩，还能阻断玻璃体诱导的 α- 平滑肌肌动蛋白（α-SMA）增加。
• Rac1 与 MAPK 通路的关系：研究发现，GTP Rac1 可能通过丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路发挥作用，不同腺相关病毒转染调节 GTP Rac1 水平时，磷酸化的细胞外信号调节激酶（ERK）、p38 和 c-Jun 氨基末端激酶（JNK）表达均发生显著变化。
• Rac1^T17N对兔 PVR 模型的影响：在兔 PVR 模型实验中，注射表达 Rac1^Q61L的 ARPE-19 细胞使 PVR 严重程度显著加剧，90% 的兔子在 28 天进展为 3 级或更高级别的视网膜脱离；而注射表达 Rac1^T17N的 ARPE-19 细胞则显著降低 PVR 严重程度，只有 20% 的兔子发展为 3 级或更高级别的视网膜脱离，超声和组织学分析也证实了这一结果。

研究结论表明，PDGFR_β介导玻璃体诱导的 ARPE-19 细胞中 Rac1 的激活，GTP Rac1 在调节 PVR 相关细胞反应和 PVR 发展中起重要作用，AAV1-Rac1^T17N具有治疗 PVR 的巨大潜力。

在讨论部分，研究人员指出，RPE 细胞在 PVR 发病中起关键作用，其在病理状态下发生上皮 - 间质转化（EMT），获得迁移、侵袭等能力。虽然本研究取得了重要成果，但也存在一些局限性。例如，实验使用的 ARPE-19 细胞系存在一定缺陷，未来选用人原代视网膜色素上皮细胞或人干细胞来源的视网膜色素上皮细胞可能更有助于深入研究。此外，PVR 是慢性疾病，目前的细胞和动物模型与人类 PVR 病理过程仍存在差距，还需进一步完善。不过，总体而言，该研究为 PVR 的治疗开辟了新的方向，为后续研究奠定了坚实基础，有望推动 PVR 治疗领域取得重大突破，给众多 PVR 患者带来恢复视力的希望。