引言
糖尿病视网膜病变(diabeticretinopathy，DR)是糖尿病最常见和最严重的微血管并发症之一，已成为大多数发达国家工作年龄人群致盲的首要原因。世界范围内糖尿病患者人数的增加提示糖尿病视网膜病变将来依然是视力丧失和视功能损害的主要原因。近年来，随着细胞生物学和分子生物学技术的深入研究，细胞因子在DR中的作用已被学者们广泛关注和研究。DR的新生血管则与多种生长因子有关，其中血管内皮生长因子(vascularendothelial growth factor，VEGF)被认为是最有可能的眼内新生血管生长因子。Bevacizumab (Avastin)是重组的人源化单克隆抗体，与人血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF) 结合并阻断其生物活性，从而抑制新生血管的生成。
1、 VEGF与糖尿病视网膜病变的关系

VEGF是血管内皮细胞特异的促有丝分裂素，对视网膜色素上皮细胞也有促有丝分裂作用，同时可以增加血管渗透性。在生理性血管生成过程中VEGF代表了一个关键的限速步骤，在过去的数十年里，VEGF在调节血管形成中的作用成为研究的目标，并取得了重大进展。
         
VEGF基因位于6p21.3，全长14kb，有8个外显子和7个内含子构成，编码产物为二硫键连接的34～45kD的肝素结合二聚体糖蛋白，可与内皮细胞表面的受体特异性结合发挥生物学效应【1】。由于单基因剪切的位置不同，VEGF有4种亚型：121、165、189、206，其中VEGF165是主要亚型。VEGF的生物学效应是通过与其特异性受体（VEGFR）结合而发挥作用的。VEGF广泛分布于人和动物体内的脑、肾、肝、眼等多种组织。在正常情况下，眼部视网膜的周细胞、视网膜色素上皮细胞和内皮细胞均可产生较低水平VEGF，这对维持眼部血管的完整是必要的，然而过度表达将促进血管的增殖。
糖尿病造成视网膜血管渗漏和新生血管生成的始动因素是缺氧，而缺氧通过多途径、多步骤引起VEGFmRNA表达增强，临床及动物实验均已证实DR个体眼内特别是视网膜局部存在高水平的VEGF。视网膜局部高水平的VEGF作为一种内皮细胞特异的血管生成与渗漏因子，参与了糖尿病视网膜病变中视网膜微血管渗透性的改变，造成血－视网膜屏障(blood retinal barrier,BRB)的破坏，引起视网膜渗出、出血及水肿(糖尿病性黄斑水肿)【2】。另外，VEGF上调视网膜局部细胞间粘附分子-1(interceliar adhesion molecule-1，ICAM1)的基因表达增加视网膜血管ICAM-1的mRNA和蛋白质水平，从而造成视网膜白细胞的淤滞和BRB破坏。VEGF抑制剂抑制视网膜ICAM-1的表达、白细胞淤滞和BRB的破坏，从而减少视网膜微血管渗漏【3-5】。其次，VEGF作为血管内皮细胞特异的促有丝分裂素，与细胞表面相应受体结合后，激活细胞内的一系列信号转导途径，造成内皮细胞增殖、迁移、最终形成新生血管腔。VEGF是DR发生发展过程中一个关键性的调节因子，它的作用涉及DR发病的多步骤、多途径。目前广泛认为，抑制VEGF表达、VEGF与受体结合及VEGF下游信号途径如PKC抑制剂，均可作为治疗DR的靶方向。
         
Konopatskaya等【6】实验表明，VEGF基因由于不同的剪接(羧基末端的氨基酸顺序不同)而表现出两种类型：促血管生成家族VEGFXXX和抗血管生成家族EGFXXXb――促血管生成家族可促成眼内新生血管生成；抗血管生成家族在糖尿病视网膜病变患者体内下调。目前已证明眼内注射重组人VEGF165b可显著减少动物模型的视网膜前新生血管，但不影响生理性血管的形成。可以推测，维持VEGF此种亚型的平衡可以作为糖尿病视网膜病变的一种新策略，但DR患者眼局部VEGF这两种亚型的表达及分布尚需进一步的研究。
2、VEGF抑制剂－Avastin
2.1VEGF抑制剂的分类
目前，美国食品和药物管理局（FDA）批准上市的用于眼部的VEGF抑制剂主要有三种：哌加他尼钠(pegaptanib sodium，Macugen)、兰尼单抗(ranibizumab，Lucentis)和贝伐单抗(bevacizumab，Avastin)，以上均在年龄相关性黄斑变性（AMD）导致的脉络膜新生血管（CNV）的治疗方面取得了较好的疗效，Ranibizumab还被美国Science评为2006年十大科学进展之一，称其给黄斑变性患者带来了希望。Bevacizumab与Ranibizumab具有类似的结构和作用，但因其较好的疗效和安全性以及相对低廉的价格，被许多眼科专家尝试用于各类眼内新生血管疾病的治疗，在眼科领域里广受关注。
2.2Avastin的作用原理
         
Avastin(Bevacizumab)由美国生物科技公司基因技术公司(Genentech)研制，因疗效显著，于2004年正式批准为第1线结直肠癌治疗药品。Avastin生物制剂是一种新型的抗VEGF人源化单克隆抗体，它的分子结构主要是由人的IgGI框架区和鼠单克隆抗体的抗原结合互补决定区组成，可以同VEGF的所有异构体发生高亲和力结合，间接阻断VEGF和其受体的结合从而发挥作用【7】, Avastin的结合表位已经通过对Fab-Ligand复合物的晶体结构分析而变得稳定，而人VEGF的Gly88是VEGF同其受体结合的关键点，也是Avastin结合种属特异性的基础，但VEGF并不中和VEGF家族的其他成员，如VEGF-C,VEGF-D等。Avastin的生物半衰期大约是17-21d【8-10】。
Avastin用于眼科最早报道的是全身用药治疗渗出性年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration, AMD)【11】，用药后最佳矫正视力(best corrected visual acuity, BCVA)显著提高，中央视网膜厚度(central foveal thickness, CFr)降低，新生血管处渗漏减少。但是，以往报道Avastin全身应用可有危及生命的不良事件发生，因此人们一直寻找降低其潜在危险的方法。2005年7月，Rosenfeld在美国视网膜专科年会上首先提出Avastin玻璃体腔内注射治疗AMD继发的脉络膜新生血管(choroidal neovascularization, CNV)和中央静脉阻塞(central retinal vein occlusion, CRVO)有效，引起人们的广泛关注。
2.3Avastin副作用及安全性
         
全身用药肿瘤治疗研究显示Avastin联合其他化疗药物全身应用可有严重的不良反应，包括血栓栓塞、胃肠道出血、伤口不愈合或愈合延迟、肿瘤部位出血、充血性心力衰竭有蛋白尿及能用药物控制的高血压等，此外还可引起头痛、发热、乏力、恶心/呕吐、关节痛、咳嗽/呼吸困难、皮疹、鼻出血等【12】。
         
理论上玻璃体腔内注射Avastin具有全身吸收引起的不良反应，但其应用剂量仅为静脉注射的1/400【13】，以非结合形式到达血液循环，出现全身反应的可能性不大。Avastin的安全性和有效性在动物试验、离体研究和临床中均有证实。统计表明，眼部不良反应可能有:角膜擦伤、晶状体损伤、眼内炎、视网膜脱离、葡萄膜炎或炎症反应、白内障进展、急性视力下降、视网膜动脉阻塞、视网膜下出血、视网膜色素上皮(retind
pigmentepithelium,RPE)脱离;全身不良反应包括血压增高、急性缺血性心脏病发作、脑血管意外或死亡，发生率均未超过0.21%。因此玻璃体腔内注射Avastin未增加药物相关性眼和全身不良反应的比率，短期应用具有安全性【14】。
2.4Avastin玻璃体腔注射剂量
         
由于玻璃体腔内药物代谢动力学研究的局限，注射剂量基于动物实验研究，多为经验性用药，目前为1-1.25mg（0.04-0.05ml）。在1期剂量递增研究中，45名CNV/AMD患者，分别单次玻璃体腔内注射Avastin1.0，1.5，2.0mg，注射后仅见注射部位结膜充血和结膜下出血，未见其他并发症。12周内平均BCVA提高; 第1，6，12周BCVA均提高；12周时CNV稳定或减小。BCVA出现剂量依赖性：1.0 mg组提高0.3行，1.5 mg组提高0.6行，2.0 mg组提高1.0行【15】。
3、Avastin对糖尿病视网膜病变的临床应用
3.1Avastin治疗糖尿病性黄斑水肿
         
糖尿病性黄斑水肿（DME）是糖尿病患者视力下降的一个重要原因，尽管多种的机制被提出，但是其确定的病理生理机制还不是很清楚。从组织学上看，视网膜水肿表现为视网膜内液体的积聚增加。视网膜毛细血管内皮细胞的受损引起渗透性的增加，使血－视网膜屏障功能破坏，这就使大分子物质和离子从视网膜毛细血管进入视网膜组织而引起水肿。然而并不是所有的视网膜水肿都来自视网膜的血管，视网膜色素上皮细胞(RPE)的功能异常引起外屏障的破坏也可以引起液体通过视网膜色素上皮细胞层的渗漏，从而发生视网膜组织的水肿。黄斑局部毛细血管的缺血或闭塞，引起局部细胞的缺血、缺氧，使细胞肿胀产生细胞性水肿。目前有研究表明，VEGF表达增强，通过破坏细胞间紧密连接和细胞吞饮作用导致血管内皮细胞增殖和血管渗漏是DME多种可能的发病机制之一。Aiello LP等【16】研究表明VEGF能激活视网膜内的PKC，导致PKC的a，b和d亚型主要是PKC-b亚型发生膜易位，使活体毛细血管渗漏成3倍增加。FunastuH等【17】研究亦表明：VEGF能在没有或仅有轻微视网膜病变的糖尿病病人的视网膜中测得，在PVD病人视网膜中水平增高。DME患者(无论是否具有PVD)的玻璃体内VEGF明显高于无DME的糖尿病患者和非糖尿病患者，且玻璃体内VEGF水平明显高于血管内水平。
         
前瞻性研究【18】证实Avastin玻璃体腔内注射对其他方法(如全视网膜光凝法，曲安奈德玻璃体内注射等)治疗无效的弥漫性糖尿病黄斑水肿治疗效果好，治疗眼CFr降低，BCVA提高，1/3患者视力提高至少3行，这为面临视力问题的糖尿病性黄斑水肿的患者带来了希望。
3.2Avastin治疗增殖性糖尿病视网膜

（proliferative diabetic retinopathy,PDR）病变视网膜新生血管(retinal neovascularization,RNV)因新生血管结构不良，容易发生渗漏、破裂出血，同时新生血管周围常伴有结缔组织增生，也是引起视网膜、玻璃体机化膜与增生性玻璃体视网膜病变的原因之一。已有研究证明，VEGF可诱导实验性RNV形成【19】。在缺氧诱导的视网膜病变小鼠模型中，当RNV发生消退时，VEGF的水平也下降至正常，提示RNV的发生和消退与VEGF的水平密切相关。除了早期激光治疗和晚期手术治疗PDR外，常规药物治疗效果不明显。因此抗VEGF药物治疗成为我们研究的重点。
         
Paques等【20】认为全视网膜光凝是当时（1997年）治疗PDR相关性新生血管唯一有效的方法,其机制是可减轻视网膜缺氧,随之VEGFmRNA表达下降,从而使新生血管消退。其参与的因素包括:破坏了产生VEGF的细胞;外层光感受器耗氧量较大,被破坏后对氧的需求降低;VEGF受体拮抗剂的参与;具有正常功能的视网膜氧供应量相对增加。另有研究认为,VEGF在视网膜缺血与PDR的新生血管之间发挥桥梁作用,它介导缺血视网膜出现血管增生,从而阻断VEGF的作用,有助于获得较好的治疗效果。但随着VEGF抑制剂（Avastin）的临床应用，对PDR相关性新生血管的治疗有了更好的方法。
Jorge等【21】研究显示Avastin能快速改善糖尿病视网膜病变所致反复发生的新生血管渗漏，同时能稳定视力。玻璃体腔内注射Avastin短期内可使PDR继发玻璃体积血(vitreous hemorrhage, VH)的患者视力改善，VH快速吸收；使虹膜和视网膜新生血管迅速消退，渗漏减退在注射后24h即可见【22】；减少活动性新生血管复发频率及VH和PDR的严重程度，降低出现牵引性视网膜脱离(tractional retinal detachment,TRD)的危险，可作为全视网膜光膜(panretinalphotocoagulation,PRP)的辅助手段，甚至使PDR患者避免玻璃体手术。如果这种作用长期、安全、有效，那么Avastin有可能取代PRP成为PDR的首选治疗手段【23】。
4、前景
4.1Avastin与其他方法治疗糖尿病视网膜病变的比较
糖尿病视网膜病变（diabeticretinopathy，DR）是糖尿病的主要致盲并发症，并将成为成人低视力和盲目的主要病因。目前治疗DR的措施主要为全视网膜光凝（PRP）和玻璃体切割术（Vitrectomy）等。成功的PRP可能会控制病情的发展，减少严重视力下降的风险，但不能解决玻璃体内纤维增生的问题，亦不能排除严重玻璃体出血复发或视网膜脱离范围扩大的可能。而玻璃体手术能清除腔内的积血，去除玻璃体腔增生性病理因子，切除或切断新生血管膜，解除玻璃体视网膜增殖条索的牵引，使视网膜脱离复位，同时为眼内视网膜激光光凝提供了必要的条件。但由于PDR有着与其他增殖性玻璃体视网膜病变不同的特点，尤其是晚期PDR，增殖性纤维血管膜与视网膜粘连紧密，视网膜广泛水肿，剥膜时容易出血和出现视网膜裂孔等并发症。另外，手术改变了视网膜对氧和营养的供求平衡及内平衡，同时可以使细胞因子更容易扩散到眼前段，引起虹膜或房角的新生血管。
Pegaptanib(Macugen, Eyetech Pharmaceuticals, New York, NY, USA)是VEGF-165的特异性抗体，是一种人工合成的抗VEGF的RNA适配子，也是首个治疗渗出性AMD的血管抑制剂，批准的使用剂量为0.3mg，采用玻璃体内注射的给药方式，间隔6周可进行重复治疗【24】。Ranibizumab (Lucentis,Genetech)是人类重组VEGF抗体，已被批准用于眼科治疗，但其价格较高，不适宜广泛应用。Bevacizumab和ranibizumab来自相同的鼠单克隆抗体，二者治疗效果均优于其他方法，但bevacizumab半衰期更长，允许更长的注射间隔；且其价格较后者有明显的优势，依剂量不同每次费用仅17-50美元，约为后者的1%-2.6%，有很好的应用前景。Bevacizumab联合PRP、ranibizumab、曲安奈德、玻璃体切割术等可能减少再治疗次数及药物不良反应，提高治疗效果，有待进一步尝试。
4.2展望
         
综上所述，短期临床资料表明Avastin在治疗糖尿病视网膜病变中（如糖尿病性黄斑水肿、增殖性糖尿病视网膜病变等）有显著的效果，治疗眼视力稳定或提高，可减轻增殖性病变的牵引，抑制毛细血管渗漏，减少手术中出血，并具有抗炎作用，具有广阔的研究和应用前景。但需要强调的是Avastin能改善糖尿病视网膜病变的严重程度，但它本质上是一个治标不治本的药物；其长期的安全性和有效性尚有待进一步研究。目前Avastin在我国仍未被批准用于临床。