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新生血管性年龄相关性黄斑变性(nAMD)是全球视力丧失的主要原因,当前抗血管内皮生长因子(VEGF)疗法存在诸多局限。研究人员探究循环中载脂蛋白 M(ApoM)结合的鞘氨醇 - 1 - 磷酸(S1P)对 nAMD 的作用,发现其可抑制脉络膜新生血管(CNV)和血管渗漏,为 nAMD 治疗提供新策略。
在眼科疾病的研究领域,年龄相关性黄斑变性(AMD)逐渐成为老年人视力丧失的 “头号杀手”,其中新生血管性年龄相关性黄斑变性(nAMD)更是 “罪魁祸首”。nAMD 患者的脉络膜血管会出现病理性新生血管和渗漏,进而引发视网膜水肿、出血以及视网膜下瘢痕,最终导致患者视力严重受损甚至失明。目前,临床上治疗 nAMD 的主要手段是反复眼内注射血管内皮生长因子(VEGF)抑制剂。然而,这种治疗方法并非 “万能药”,部分患者不仅疗效不佳,还可能因频繁注射产生不良反应,因此,寻找新的治疗靶点迫在眉睫。
在这样的背景下,来自波士顿儿童医院血管生物学项目、哈佛医学院等机构的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们将目光聚焦于鞘氨醇 - 1 - 磷酸(S1P)及其相关通路,旨在探究其在 nAMD 治疗中的潜在作用。该研究成果发表在《Angiogenesis》杂志上,为 nAMD 的治疗带来了新的曙光。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,利用多种基因工程小鼠模型,如 ApoM 基因敲除(Apom-/-)、转基因(ApomTG)小鼠,以及内皮细胞特异性 S1PR1 基因敲除(S1pr1 ECKO)和过表达(S1pr1 ECTG)小鼠,来研究基因变化对脉络膜新生血管(CNV)的影响;其次,构建激光诱导的 CNV 小鼠模型模拟人类 nAMD;此外,通过血浆样本分析,如运用 UHPLC - MS/MS 技术测量血浆中 S1P 水平,结合免疫印迹分析检测 ApoM 蛋白含量,深入探究相关机制。同时,研究中还使用了人类研究队列,借助英国生物银行(UK Biobank)的数据,分析血浆 ApoM 水平与脉络膜和视网膜疾病的关系。
研究结果如下:
- 低血清 ApoM 水平与人类脉络膜和视网膜疾病的关联:研究人员借助基于英国生物银行数据开发的工具,对约 50,000 人的数据进行分析,发现血浆 ApoM 水平与脉络膜和视网膜疾病(包括 nAMD)的患病率及发病率均呈负相关。这表明血浆 ApoM 水平降低可能会增加 nAMD 的发病风险。
- ApoM 和 S1PR1 对激光诱导的 CNV 的影响:在激光诱导的 CNV 小鼠模型实验中,Apom-/-小鼠的新生血管病变面积比同窝对照小鼠更大,且病变中的内皮细胞数量增多;而 ApomTG小鼠由于循环中 S1P 水平较高,其 CNV 病变面积则较小。同时,内皮细胞特异性 S1PR1 基因敲除的 S1pr1 ECKO 小鼠 CNV 病变增大,S1PR1 过表达的 S1pr1 ECTG 小鼠 CNV 病变显著减小。这一系列实验结果表明,ApoM 结合的循环 S1P 可激活内皮 S1PR1,从而抑制激光光凝后的病理性新生血管形成。
- 系统给药 ApoM - Fc 的作用:研究人员使用工程化的 S1P 伴侣蛋白 ApoM - Fc 进行实验。无论是腹腔注射还是皮下注射 ApoM - Fc,都能有效提高血浆 S1P 水平,并显著减小激光诱导的 CNV 病变面积。而且,ApoM - Fc 在抑制 CNV 方面的效果与抗 VEGF 抗体相当,二者联合使用并未产生额外的抑制效果。在血管渗漏方面,ApoM - Fc、抗 VEGF 单独治疗以及联合治疗均能显著抑制血管渗漏,但联合治疗同样未显示出更强的效果。进一步实验发现,ApoM - Fc 能够直接拮抗 VEGF 诱导的血管渗漏,而非 S1P 结合突变体 ApoM - TM 则无此作用,这说明 ApoM - Fc 通过对抗 VEGF 的作用来抑制脉络膜新生血管和血管通透性。
在研究结论和讨论部分,研究表明 ApoM 结合的 S1P 通过激活内皮 S1PR1,在抑制 nAMD 相关的血管渗漏和血管增殖方面发挥着重要作用。虽然激光诱导的小鼠 CNV 模型无法完全模拟人类 nAMD 的复杂过程,但该研究通过基因敲除和过表达模型,以及 ApoM - Fc 的系统给药实验,充分证明了调节循环中 ApoM 结合的 S1P 对内皮 S1PR1 的作用,为 nAMD 的治疗提供了一种全新的策略。
不过,该研究也存在一定的局限性。例如,未对 S1P 在炎症细胞上的作用进行分析,ApoM - Fc 可能激活免疫细胞上的 S1PR2 和 / 或 S1PR3,引发炎症信号增强和视网膜色素上皮 / 脉络膜纤维化等病理事件,这需要在后续研究中进一步探索。此外,ApoM - Fc 给药后的疗效持久性和剂量反应关系也有待在更合适的 nAMD 临床前模型中确定。
尽管如此,ApoM - Fc 具有诸多优势,如系统稳定性高,能特异性激活 S1PR1 且不影响淋巴细胞迁移。如果在人体中证实有效,与目前的抗 VEGF 眼内注射治疗相比,皮下注射 ApoM - Fc 可能具有显著优势。而且,ApoM - Fc 治疗不会干扰 VEGF 受体信号传导,对于对抗 VEGF 治疗反应不完全的患者,ApoM - Fc 可能是一种极具吸引力的替代疗法。总之,该研究为 nAMD 的治疗开辟了新的方向,未来需要进一步研究以确定其在临床应用中的潜力和最佳治疗方案。