自 2012 年雷珠单抗上市以来，我国新生血管性眼底病患者第一次迎来了视力提高的曙光，而 DME 和 AMD 等眼底慢性疾病的特性决定了其需要长期、系统化管理与治疗，因此迫切需要优化管理模式，提高患者对治疗方案的依从性，从而有效提升治疗的有效率、从根本上降低因眼底病导致的视力丧失比例[1]。本文将从抗 VEGF 药物的分子技术层面出发，为读者介绍下一代小分子药物，揭开眼底治疗的新篇章。
抗 VEGF 治疗在眼科应用广泛
血管生成是组织发育程序中的关键过程，血管内皮生长因子（VEGF）及其受体（VEGFR）系统是这个过程中最有力的调节系统[2]。多种抗 VEGF 药物在治疗眼科疾病方面的疗效也已得到了证实，目前眼科应用的抗 VEGF 药物种类繁多，包括单抗、双抗、融合蛋白、scFv 等[4]。随着新药的不断涌现，此类药物在眼科的适应证也越来越广泛[2]。
然而，尽管目前的抗 VEGF 治疗可改善患者的预后，多国指南也推荐将抗 VEGF 药物作为治疗新生血管性 AMD 和 DME 的一线治疗，但这种疗法仍存在一定的局限性。传统的抗 VEGF 治疗需要频繁的临床评估，以监测患者对治疗的反应，频繁的门诊就诊和注射操作会明显增加患者和医疗系统的负担，且严重影响患者依从性，可能导致治疗效果欠佳[7]，因此需要更加强效、更为持久的药物。而要理解为什么抗 VEGF 疗法在应对新生血管性疾病中发挥如此关键作用，我们须先回顾 VEGF 本身在血管生成过程中的重要地位。
VEGF 在新生血管形成中发挥关键作用
VEGF 家族由多种蛋白组成：VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E 和胎盘生长因子（PlGF）等[8]。其中 VEGF-A 是一种由多种细胞（如 RPE 细胞）分泌的同型二聚体糖蛋白，其受体结合域是诱发血管生成的重要部位，主要通过与内皮细胞上所表达的 VEGF 受体 VEGFR-1，VEGFR-2 相结合来诱发血管生长的级联反应。
在大多数生理和病理情况下，VEGF-A 具有极强而且广泛的血管生成作用[8]，VEGF-A 可促进血管通透性增强，诱导血管舒张和血管渗漏[9]，以及刺激内皮细胞周围的周细胞包裹。雷珠单抗等小分子单抗类药物可与 VEGF-A 三种主要亚型（VEGF110、VEGF121 和 VEGF165）结合，从而阻止其与受体 VEGFR-1 和 VEGFR-2 的相互作用，以达到抑制内皮细胞增殖、新血管形成和血管渗透性的效果[10]。
基于抗 VEGF 治疗已取得的明确疗效，在抗 VEGF 通路的基础上探索新的治疗靶点是目前常用的新药研发思路，例如血管生成素-2（Ang-2）[4]。目前文献中对 Ang-2 分子机制的描述有诸多矛盾和模糊不清的地方，虽然 Ang-2 在 nAMD 患者中表达上调，但其在 nAMD 病理改变机制中的重要性尚未得到证实，且除了眼科疾病外，在鼻咽癌[11]、卵巢肿瘤[12]等疾病的研究中，均发现 Ang-2 的作用高度依赖 VEGF 表达水平。
一项比较玻璃体内注射抗 Ang-2 药物（nesvacumab）+ 阿普西柏和单用阿普西柏对比治疗 nAMD 疗效的研究发现，联合使用抗 Ang-2 药物并未使患者获得额外获益[13]。另一项 nesvacumab 治疗 DME 的 II 期临床研究也观察到了类似的结果[14]。由于未带来额外视力获益，故 nesvacumab 目前已终止研发。
总的来说，Ang-2 本身可能并不发挥功能，而是作为其他血管细胞因子的促进剂，即 Ang-2 展现出的功能是由其他细胞因子的存在所决定的，并不直接参与血管生成、通透性增加等过程[15]。相比之下 VEGF-A 在新生血管形成中发挥了最主要作用，其诱导血管形成和血管通透性增加的机制也更加明晰[13,14]。
更长间隔：scFv 技术带来更高摩尔浓度，延长给药周期
单链抗体片段（scFv）是一种不再依赖沉重的分子支持结构的自主结合制剂，但仍保留与其作用靶点的完全结合能力，其优势可能包括有效的组织渗透性和在单次注射中给予更多药物，并且能够快速全身清除，从而降低全身影响[16]，布西珠单抗是首个被批准用于眼科的 scFv。
作为在人类中测试的最小的抗 VEGF 抑制剂，布西珠单抗分子量仅为 26 kDa，而雷珠单抗为 48 kDa，阿柏西普为 115 kDa，法瑞西单抗为 149 kDa，康柏西普为 143 kDa。由于其高稳定性和溶解度，可以将布西珠单抗浓缩至 120 mg/mL，单次 0.05 mL 玻璃体内注射可给药 6 mg。更小的分子量和更高的摩尔浓度使得布西珠单抗即使在半衰期之后，依然维持足够的抗 VEGF-A 疗效，与目前临床使用的其他 VEGF 抑制剂相比，或许能更早起效和延长治疗效果[7]，并增加视力获益，在持续控制疾病的情况下延长给药间隔、降低给药频率和治疗负担，有助于改善患者远期临床结局[4]。
在现有的抗 VEGF 药物中，布西珠单抗可维持更长的给药间隔。在两项随访长达 100 周的双盲、主动对照的 3 期研究（KESTREL 研究和 KITE 研究）中，布西珠单抗可以在负荷期维持长达 6 周一次的给药间隔（共 5 次负荷剂量），并且超过 50% 的布西珠单抗组受试者可在 loading 期维持 q12w 给药，即首年注射 7 针[17]。在目前已知针对 DME 的抗 VEGF 药物三期临床研究中，布西珠单抗的首年年均注射次数最少[17,18]。
更强穿透：小分子药物可有效穿透视网膜和脉络膜
由于视网膜结构致密复杂，结构简单和分子量小的物质更容易穿透。视网膜外界膜（OLM）中可能存在紧密连接，为视网膜屏障的一部分，兔视网膜 OLM 的孔隙半径估计为 3.0～3.6 nm，融合蛋白等大分子药物，可能无法通过完整的 OLM 扩散[19]。另一项研究向恒河猴玻璃体注射带有荧光信号的大分子（148 kDa）1 天和 7 天，结果观察到放射自显影信号主要存在于内界膜，而在视网膜色素上皮（RPE）无信号显示，提示大分子未穿透外界膜到 RPE[20]。
图 1. 向恒河猴玻璃体注射带有荧光信号的大分子（148 kDa）1 天和 7 天[21]
而小分子单抗类药物分子量小于 50 kDA，可通过跨细胞转运和细胞旁转运两种途径穿透视网膜色素上皮（RPE），达到脉络膜。体外实验表明，在临床等效浓度下，雷珠单抗比贝伐珠单抗对 RPE 的渗透性更高，这可能是因为更小分子的雷珠单抗拥有更高的穿透力和更强的 VEGF 亲和力[21]。
一项探讨雷珠单抗和阿柏西普对视网膜和脉络膜影响的动物实验于 4 只食蟹猴玻璃体腔内注射雷珠单抗 0.5 mg，4 只注射阿柏西普 2 mg，2 只未经治疗的猴子作为对照，研究玻璃体内注射雷珠单抗和阿柏西普对猴眼的影响。结果显示，小分子药物给药 1 天后，药物即可通过细胞间隙，渗透视网膜，不累及正常组织；而阿柏西普可被神经节和 RPE 细胞摄取，诱导 RPE 细胞的肥大和死亡、蛋白质复合物形成和更多的溶血[22]。
图 2. 注射后 1 天，雷珠单抗通过细胞间隙透过视网膜，阿柏西普被神经节细胞（黑色箭头）、视网膜内层和外层细胞以及 RPE 细胞（白色箭头）摄取[22]
图 3. 注射后 7 天，与雷珠单抗免疫反应性（D）相比，脉络膜血管中的阿柏西普免疫反应性（F）升高，且对 RPE 细胞具有很强的免疫反应性（白色箭头）[22]
表 1. 动物实验中雷珠单抗 vs 阿柏西普对视网膜和脉络膜的影响[22]
*具有统计学差异
布西珠单抗的小分子特性使得它能够比同类药物更快地穿透视网膜。一系列动物实验表明，布西珠单抗在视网膜中浓度达峰更快[23-25]。
表 2.常见抗 VEGF 药物的药理学特征[23-25]
更干积液：小分子药物治疗后无 IRF 比例更高
视网膜内积液（IRF）是 DME、nAMD 等眼底疾病常见的表现，也是评价需要玻璃体腔注射患者治疗效果的重要指标[1]。
两项关键 3 期临床研究 KESTREL 研究（NCT03481634）和 KITE 研究（NCT03481660）中，布西珠单抗 q6w 接受一次负荷剂量，共给予 5 次，随后根据受试者疾病稳定性评估结果，选择 q8w/q12w/q16w 给药；作为对照的阿柏西普组每月接受一次负荷剂量，共 5 次，然后固定 q8w 给药至研究结束。结果发现，布西珠单抗组在第 100 周时发生 IRF 的比例较阿柏西普组更少（KESTREL 研究，41.8% vs 54.0%；KITE 研究，40.8% vs 56.9%）。布西珠单抗在改善解剖学方面也优于阿柏西普，在第 52 周，布西珠单抗组比阿柏西普组有更多的受试者达到黄斑中心凹视网膜厚度（CSFT）< 280 μm（57.5% vs. 41.4%，治疗差异 16.3%[95% CI 5.7～25.9]）[26]。这些结果再次证实了布西珠单抗治疗 DME 的疗效，并且在长达 2 年时间里安全性良好[17]。总体上来说，布西珠单抗 6 mg 在 DME 患者长期管理中展现出了强大的视力获益和解剖学改善，收益/风险比高[26]。
这一获益的理论依据或许在于布西珠单抗表现出对 VEGF 更高的亲和力，并且单次给药剂量高达 6 mg，注射的相对分子数为 11.2～13.3 µmol；相比之下，法瑞西单抗和阿柏西普的单次注射相对分子数分别为 2～2.3 µmol 和 1.0 µmol[23]。
更快清除：降低全身不良事件风险
不过在临床应用中需要注意，抗 VEGF 药物扩散至全身循环系统可以降低血管高通透性，升高全身动脉血压，增加血栓栓塞事件。临床前研究中还发现模拟 VEGF 受体的融合蛋白药物可促进左心室扩张和收缩功能障碍[27]，因此眼内局部给药时应尽量避免抗 VEGF 药物扩散至全身，并尽快达到全身清除。Fc 片段的存在可能降低系统清除率，从而延长药物暴露时间，增加全身不良事件风险。
法瑞西单抗、阿柏西普、康柏西普等融合蛋白和双抗含有 Fc 片段，而雷珠单抗、布西珠单抗等小分子药物不含 Fc 片段，可减少抗 VEGF 药物的系统暴露[27]。此外，布西珠单抗的全身消除迅速，静脉注射后，血清中的终末半衰期为 5.64 ± 1.50 h，而法瑞西单抗等大分子药物报告的终末半衰期为 50～100 h。布西珠单抗注射后可在眼内保持高浓度，但全身暴露较低，动物实验表明，食蟹猴玻璃体内注射 6 mg 布西珠单抗后，血清浓度比玻璃体内观察到的浓度低 6,000 倍以上[23]。
图 4. 静脉注射后，血清中的终末半衰期为 5.64 ± 1.50 h，而阿柏西普报告的终末半衰期为 50～100 h[23]
也因其具有更长间隔、更强穿透、更干积液的独特药理学特性，并且全身消除更加迅速，布西珠单抗迅速获得了全球认可。该药已于 2019 年在美国获批上市，用于治疗老年性黄斑变性（AMD），其后又于加拿大、欧盟、日本等多个国家和地区获批了 AMD 和 DME 的适应证。布西珠单抗注射液新药在华上市申请已在 2023.7.21 递交，预计将在未来几个月内获批 DME 适应证，预计 2025 年年底获批 AMD、PDR 适应证。
总结
以 DME 和 AMD 为代表的眼底慢性疾病需要长期、系统化管理与治疗，因此迫切需要优化管理模式，提高患者对治疗方案的依从性。
VEGF 在新生血管形成中发挥主要作用，抗 VEGF 治疗在眼科中应用越来越广泛，其疗效已在 AMD、DME 等疾病中得到证实。Ang-2 在促进新生血管的形成和血管通透性增加方面的效果尚且存疑，其在 nAMD 病理改变中的重要性也暂未得到证实。
布西珠单抗作为首个被批准用于眼科的 scFv，以及在人类中测试的最小的抗 VEGF 抑制剂，具有更长间隔、更强穿透、更干积液的独特药理学特性，也因全身清除更加快速，降低了全身不良时间的风险。
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题图来源：站酷海洛
参考文献
