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角膜與外眼

角膜新生血管(Corneal Neovascularization)

角膜新生血管(corneal neovascularization; CoNV)是指原本無血管的角膜組織中,從輪部血管叢長出新的毛細血管並侵入的病態1)。它不是特定的疾病名稱,而是對感染、發炎、缺氧、外傷等多種病態的非特異性反應。

角膜具有「血管新生特權(corneal angiogenic privilege; CAP)」,通過血管新生抑制因子與促進因子的精細平衡來維持無血管狀態1)。當此平衡失調時,血管內皮細胞會增殖、遷移,並侵入角膜實質。

新生血管根據解剖位置分為兩種類型。

表層性血管新生

從輪部結膜血管叢侵入角膜上皮下至實質淺層。

與缺氧(隱形眼鏡佩戴)或結膜上皮侵入(SJS/TEN、眼類天皰瘡、翼狀贅片)相關。

深層性血管新生

從前睫狀動脈侵入角膜實質內。

發生於角膜實質炎(梅毒、結核)、實質型皰疹角膜炎、水疱性角膜症等持續性炎症或水腫。

未成熟的血管新生會引起脂質滲出、持續性炎症及瘢痕化1)。進展後血管會成熟,被周細胞(pericyte)覆蓋,對抗VEGF療法產生抗性1)角膜移植患者中,血管新生會增加排斥反應的風險。

Q 角膜血管新生若不予處理會怎樣?
A

若不予處理,血管新生會成熟且不易自然消退,導致脂質角膜症(脂質沉積於角膜內)或角膜瘢痕,造成永久性視力下降。此外,若需角膜移植,血管新生會增加移植片排斥反應的風險。早期就診及病因治療至關重要。

  • 視力下降:當新生血管或其續發症(脂質沉積、疤痕)影響視軸時發生
  • 充血:由原發疾病引起的結膜充血
  • 無症狀:若病變未涉及視軸,常無自覺症狀
  • 新生血管形態:從微細網狀到怒張的活動性血管,再到成熟的高密度血管,形態多樣
  • 血管位置與深度:使用裂隙燈顯微鏡的裂隙法與間接照明法評估為表層性或深層性
  • ghost vessel:血流中斷的陳舊性血管。無需治療
  • 結膜侵入(conjunctivalization)角膜表面被結膜組織覆蓋的狀態。可通過螢光素染色的延遲染色確認
  • 脂質角膜病變(lipid keratopathy)新生血管滲出的脂質沉積於角膜基質形成的黃白色混濁
  • Vogt角膜輪部柵欄(POV)消失:提示輪部幹細胞喪失的重要徵象
  • 單純皰疹病毒(HSV-1):已開發國家中角膜新生血管最常見的感染性原因1)。基質型角膜皰疹會導致深層血管新生
  • 細菌性角膜炎:重症病例中,角膜潰瘍與疤痕形成伴隨血管侵入
  • 真菌性角膜炎:治療延遲的病例可能伴有新生血管
  • 砂眼・蟠尾絲蟲症:開發中國家的主要感染性原因1)

軟式隱形眼鏡的不當佩戴(over-wearing)是主要原因。傳統HEMA材質SCL佩戴者中約80~90%會出現角膜上方(10點至2點方向)的血管侵入。上皮障礙持續一個月以上時,該部位會出現血管侵入。

鹼性外傷會滲透至角膜基質深層,引起廣泛的輪部幹細胞障礙與新生血管。這是角膜移植成功率極低的族群之一。

LSCD是角膜新生血管的主要途徑之一1)3)。先天性、化學外傷、CL over-wear、全身性發炎疾病、醫源性等原因導致輪部幹細胞功能失調時,正常的表皮屏障會喪失,進而發生血管侵入3)。輕症時螢光染色可見漩渦狀上皮病變,中等症時出現表層新生血管角膜血管翳3)

  • 發炎性疾病SJS/TEN、眼類天皰瘡、春季角結膜炎、酒糟性角膜
  • 角膜移植:排斥反應相關的新生血管1)
  • 變性疾病:Terrien邊緣角膜變性、膠滴狀角膜營養不良
Q 正確使用隱形眼鏡可以預防角膜新生血管嗎?
A

是的,多數情況下可以預防。角膜新生血管的主要原因之一是隱形眼鏡造成的缺氧。遵守配戴時間、使用高透氧鏡片、定期接受眼科檢查,可大幅降低風險。

角膜新生血管影像
角膜新生血管影像
Brian Juin Hsien Lee, Kai Yuan Tey, Ezekiel Ze Ken Cheong, Qiu Ying Wong, et al. Anterior Segment Optical Coherence Tomography Angiography: A Review of Applications for the Cornea and Ocular Surface 2024 Sep 28 Medicina (Kaunas). 2024 Sep 28; 60(10):1597 Figure 1. PMCID: PMC11509466. License: CC BY.
A和B為OCTA的en face影像,顯示從角膜周邊向中央延伸的新生血管與病變面積。C和D為斷層影像,測量角膜基質新生血管的深度與厚度。

這是角膜新生血管診斷中最基本的檢查。評估血管的位置(象限)、深度(表層/深層)、活動性(有無血流)及結膜侵入與否

  • 擴散照明法:將照射光寬度調大或經由擴散板觀察,有助於辨別新生血管
  • 間接照明法:利用虹膜水晶體的反射光觀察新生血管角膜神經
  • 螢光素染色:有助於評估上皮缺損結膜侵入
  • 螢光素螢光造影(FA:功能性評估血管灌流與滲漏,區分活動性血管與成熟血管1)
  • 靛氰綠螢光造影(ICGA:對深層血管及輸入血管的顯影效果佳,有助於血管阻塞術的目標定位1)
  • 前眼部OCT / OCT-A:可非侵入性地定量評估角膜血管網的深度與範圍1)
  • 活體共軛焦顯微鏡(IVCM):在LSCD診斷中可量化上皮基底細胞3)
檢查方法主要評估項目特點
裂隙燈顯微鏡位置、深度、活動性第一線基本檢查
FA / ICGA灌流、滲漏、輸入血管有助於治療規劃
AS-OCT / OCT-A深度・定量評估非侵入性

角膜新生血管的治療包括病因治療針對新生血管本身的介入兩大支柱2)

  • 停止配戴隱形眼鏡:若為缺氧引起,應停止配戴,並考慮更換為高透氧鏡片。需判斷是活動性血管還是陳舊性(ghost vessel)
  • 感染治療:針對引起感染的感染性角膜炎,給予抗菌藥、抗病毒藥或抗真菌藥
  • LSCD治療:輪部移植、羊膜移植等手術治療
  • 類固醇眼藥水:抑制發炎性細胞激素(IL-1、IL-6)、誘導淋巴球凋亡、抑制血管擴張,從而抑制血管新生2)。為第一線治療,但長期使用需注意類固醇青光眼及感染敏感性增加
  • 抗VEGF療法:廣泛使用貝伐珠單抗(眼藥水、結膜下注射、角膜基質內注射)1)2)。對未成熟活動性血管有效,但對成熟血管(被周細胞覆蓋的血管)效果有限1)新生血管發生後2週內周細胞覆蓋率達80%,因此早期治療很重要1)
  • 免疫抑制劑環孢素A眼藥水可抑制T細胞活化,具有類固醇節省效果2)。他克莫司、西羅莫司(mTOR抑制劑)也是選項1)
  • 多西環素:透過抑制黏膜類天疱瘡作用來抑制角膜新生血管2)
  • 雷射光凝固:使用氬氣或Nd:YAG雷射凝固並阻塞血管。用於角膜移植前的前處理及脂質角膜病變的治療。有角膜出血、變薄的風險,且常發生血管再通或分流血管形成
  • 細針透熱凝固術(FND):將細針插入輪部的營養血管,以電凝方式使其閉塞。對成熟的粗大血管也有效,適用於氬雷射難以閉塞的輸入血管1)
  • 光動力療法PDT:將光敏感物質注入血管後,以光照產生活性氧物種破壞血管壁。具有高特異性,但成本高且耗時
  • MICE(MMC血管內化學栓塞術):使用33號針將絲裂黴素C(0.4 mg/mL)直接注入營養血管內的手術6)。對於傳統治療無效的難治性角膜新生血管,已有報告顯示可形成血管鬼影並改善脂質角膜病變6)

角膜血管新生特權(CAP)的維持機制

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角膜的無血管狀態是由多種血管新生抑制機制協調維持的1)

  • 可溶性VEGF受體1(sVEGFR1):由角膜上皮及基質持續產生。能高親和力地捕捉VEGF-A,競爭性抑制其與膜結合型VEGFR的結合,是一種內源性VEGF陷阱1)
  • 血小板反應蛋白(TSP-1/TSP-2):在角膜細胞外基質中持續表達的血管新生抑制性糖蛋白。可隔離VEGF並抑制VEGFR2信號,通過CD36/CD47誘導血管內皮細胞凋亡1)
  • 內皮抑素:膠原蛋白XVIII的C端片段。抑制VEGF及bFGF通路,通過增強caspase-3活性促進血管內皮細胞凋亡,並抑制淋巴管新生1)
  • 物理屏障角膜緣屏障、緻密的膠原排列及角膜相對低溫的環境限制了血管的侵入1)

CAP的破壞主要經由兩條路徑發生1)2)

路徑1:發炎與缺氧導致促進因子產生增加

角膜損傷會使巨噬細胞、上皮細胞和內皮細胞釋放三種主要血管新生因子1)

  • VEGF-A:透過VEGFR-2促進血管內皮細胞的增生與遷移,並誘導MMP-2/MMP-9以促進細胞外基質重塑1)。是角膜新生血管中最重要的促進因子
  • bFGF(FGF-2):經由ERK/PI3K路徑增加VEGF的產生,並使VE-鈣黏蛋白結合解離,促進血管內皮細胞的出芽1)
  • PDGF:招募周細胞與平滑肌細胞,穩定新生血管1)。PDGF引起的血管成熟會導致抗VEGF療法產生抗性

路徑2:輪部幹細胞缺乏症LSCD

輪部幹細胞的消失使角膜上皮的正常屏障功能喪失,結膜組織侵入角膜並持續發炎,從而維持新生血管1)3)

角膜新生血管(血管新生)與淋巴管新生是相互關聯但獨立的過程4)。血管作為免疫效應細胞的輸出通道(離心路),淋巴管則作為抗原呈現細胞的輸入通道(向心路)4)。兩者同時進行與角膜移植中免疫特權的喪失和排斥反應有關4)。VEGF-A/VEGFR-2主要驅動血管新生,而VEGF-C,D/VEGFR-3主要驅動淋巴管新生4)

Xie等人(2024)回顧了利用腺相關病毒(AAV)載體持續表達抗VEGF因子治療角膜新生血管的研究5)。AAV2和AAV8對角膜基質細胞的轉導效率最高,角膜基質內注射被認為是最有效的給藥途徑5)。AAV基因治療單次給藥即可發揮長期抗VEGF效果,但目前仍處於臨床前階段5)

Addeen等人(2023)報告了兩例角膜移植後難治性新生血管接受MICE(使用33號針頭將MMC 0.4 mg/mL注入血管內)治療的病例6)。術後早期即觀察到血管的「幽靈化」,疼痛減輕且生活品質改善6)。未觀察到不良事件,但需確認長期安全性。

Muller等人(2026)的综述报告指出,靶向IRS-1的反义寡核苷酸Aganirsen在临床前模型中显示出角膜新生血管的消退和缓解1)。CRISPR/Cas9编辑VEGF-A也显示出有希望的临床前数据1)

Zhang等人(2022)报告,纳米颗粒、脂质体、胶束等纳米载体可改善抗VEGF药物和类固醇在角膜内的递送效率,实现持续释放、靶向性和低刺激性7)。临床应用仍有限,但有望减轻频繁给药的负担。

角膜新生血管是一种多因素疾病,单一疗法往往难以获得足够疗效1)2)。靶向VEGF、bFGF、PDGF、淋巴管生成等多条通路的联合治疗,可能成为未来治疗策略的核心1)

  1. Muller E, Feinberg L, Woronkowicz M, Roberts HW. Corneal Neovascularization: Pathogenesis, Current Insights and Future Strategies. Biology. 2026;15(2):136.
  2. Wu D, Chan KE, Lim BXH, et al. Management of corneal neovascularization: Current and emerging therapeutic approaches. Indian J Ophthalmol. 2024;72(Suppl 3):S354-S371.
  3. Drzyzga L, Spiewak D, Dorecka M, Wygledowska-Promienska D. Available Therapeutic Options for Corneal Neovascularization: A Review. Int J Mol Sci. 2024;25(10):5479.
  4. Zhang Z, Zhao R, Wu X, Ma Y, He Y. Research progress on the correlation between corneal neovascularization and lymphangiogenesis. Mol Med Rep. 2025;31(2):47.
  5. Xie M, Wang L, Deng Y, et al. Sustained and Efficient Delivery of Antivascular Endothelial Growth Factor by AAV for Treatment of Corneal Neovascularization. J Ophthalmol. 2024;2024:5487973.
  6. Addeen SZ, Oyoun Z, Alfhaily H, Anbari A. Outcomes of mitomycin C intravascular chemoembolization (MICE) in refractory corneal neovascularization after failed keratoplasty. Digit J Ophthalmol. 2023;29(4).
  7. Zhang C, Yin Y, Zhao J, et al. An Update on Novel Ocular Nanosystems with Possible Benefits in the Treatment of Corneal Neovascularization. Int J Nanomedicine. 2022;17:4911-4931.

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