角膜內皮疾病
Fuchs角膜內皮營養不良(FECD):研究最多的適應症。合併後彈力層剝離術(DSO),據報導可促進角膜透明、減少中央角膜厚度並改善視力1)。
水泡性角膜病變(PBK):前房內注射培養的CEC加ROCK抑制劑,11例中有10例術後24週CEC密度達到≥1,000 cells/mm²4)。
虹膜角膜內皮症候群(ICE):RKI對角膜內皮功能障礙的潛在效用已被提出2)。
Rho相關捲曲螺旋蛋白激酶(ROCK)是一種絲氨酸/蘇氨酸激酶,作用於小GTP酶RhoA的下游2)。已鑑定出兩種亞型ROCK1和ROCK2,其激酶結構域具有92%的同源性2)。它們在角膜上皮、基質和內皮中均有表現,參與細胞骨架重組、細胞增殖、遷移、黏附和凋亡調節2)。
角膜內皮細胞(CEC)表現ROCK,ROCK抑制劑(RKI)可促進CEC的傷口癒合和再生3)4)。基於此特性,RKI作為角膜內皮疾病的一種有前景的藥理學方法受到關注1)。
臨床使用的RKI有利帕舒地爾和奈他舒地爾。兩者最初均作為青光眼治療藥物開發,但已證實其促進角膜內皮再生的作用,從而擴展了在角膜疾病中的應用1)2)。
| 藥物 | 製劑/用法 | 核准地區 |
|---|---|---|
| 利帕舒地爾 | 0.4%點眼液,每日兩次 | 日本、中國 |
| 奈他舒地爾 | 0.02%點眼液,每日一次 | 美國、歐洲 |
| Y-27632 | 研究用試劑 | 未核准 |
Y-27632是使用最廣泛的研究用RKI,在培養CEC技術和臨床前研究中扮演重要角色3)。
ROCK抑制劑作為青光眼治療藥物,透過提高小樑網和許萊姆管的通透性來降低眼壓。然而,角膜內皮細胞中也表現ROCK,抑制ROCK可促進CEC增殖、遷移和黏附,並抑制細胞凋亡3)。透過角膜內皮再生這個不同的機制,它們也被應用於角膜疾病。
角膜內皮疾病
Fuchs角膜內皮營養不良(FECD):研究最多的適應症。合併後彈力層剝離術(DSO),據報導可促進角膜透明、減少中央角膜厚度並改善視力1)。
水泡性角膜病變(PBK):前房內注射培養的CEC加ROCK抑制劑,11例中有10例術後24週CEC密度達到≥1,000 cells/mm²4)。
虹膜角膜內皮症候群(ICE):RKI對角膜內皮功能障礙的潛在效用已被提出2)。
圍手術期應用
ROCK抑制劑給藥後觀察到以下臨床變化。
ROCK抑制劑被認為在周邊角膜仍保留健康內皮細胞儲備的病例中最有效1)。對於早期至中度FECD與DSO合併使用,或在白內障手術時保護角膜內皮有用。在嚴重內皮細胞減少的病例中,角膜移植仍是根本性治療1)。
當RhoA與GTP結合(活化型)時,與ROCK的Rho結合域結合,透過構型變化激活ROCK2)。活化的ROCK直接磷酸化肌凝蛋白輕鏈(MLC),並透過磷酸化肌凝蛋白磷酸酶標靶亞基1(MYPT1)抑制肌凝蛋白磷酸酶2)。這增強了細胞收縮性、應力纖維形成和焦點黏附。
ROCK也激活LIM激酶,後者磷酸化並去活化cofilin,抑制肌動蛋白絲解聚2)。
ROCK通過NF-κB促進細胞因子產生和免疫細胞募集。RKI抑制該路徑,減輕發炎和纖維化2)。在動物模型中,也有報告抑制角膜新生血管2)。在角膜移植模型中,通過增加調節性T細胞和抑制Th17反應減少排斥反應2)。
利帕舒地爾(Glanatec®)
製劑:0.4%點眼液。每日兩次
特點:非選擇性ROCK1/ROCK2抑制劑。2014年在日本核准用於青光眼和高眼壓症3)。快速角膜滲透,角膜內作用約6小時2)
角膜應用:用於促進DSO術後角膜透明化。利帕舒地爾治療的患者在DSO術後3、6、12個月時ECD高於對照組1)
奈他舒地爾(Rhopressa®)
製劑:0.02%點眼液。每日一次
特點:雙重作用藥物,兼具ROCK1/ROCK2抑制和正腎上腺素轉運體(NET)抑制2)。在美國和歐洲核准用於青光眼治療
臨床試驗:在FECD患者的安慰劑對照雙盲試驗中,報告了中央角膜厚度的顯著減少和BCVA的顯著改善1)。
Descemet膜剝離術(DSO)是去除中央Descemet膜,期望透過周邊健康CEC遷移實現內皮再生的術式3)。聯合ROCK抑制劑可促進CEC遷移,加速角膜透明化1)。
在DSO + ROCK抑制劑聯合療法的研究中,DSO + 利帕舒地爾組(23例)中22例實現了角膜透明化1)。與DSO單獨組(9例)相比,RKI組透明化顯著更快,BCVA和中央角膜厚度改善也顯著1)。
Kinoshita等人開創性的臨床試驗中,實施了將添加Y-27632的培養人CEC注入前房的細胞療法4)。研究對象為11例大皰性角膜病變患者,術後24週時10例患者的CEC密度達到≥1,000 cells/mm²4)。11例中10例的角膜水腫改善至≤630 μm4)。2年追蹤期間,無免疫反應,角膜透明度維持良好3)。
FECD患者的白內障手術是角膜內皮損傷的高風險病例,70%的患者後續需要角膜移植1)。圍手術期給予RKI可改善ECD並減少中央角膜厚度1)。一項針對48隻眼的隨機試驗顯示,與對照組相比,RKI組的ECD和中央角膜厚度有顯著差異1)。
對於早期至中度的FECD患者,DSO聯合ROCK抑制劑治療可實現角膜透明,部分病例可延遲或避免角膜移植1)。但對於伴有嚴重CEC減少的進展期病例,角膜移植(EK)仍是根本性治療1)。ROCK抑制劑也是解決捐贈角膜短缺的細胞療法的重要組成部分4)。
在FECD角膜內皮中,ROCK訊息過度活化,導致細胞收縮性增加,增殖和遷移能力下降1)。氧化壓力、粒線體功能障礙以及異常蛋白質/RNA加工參與其中,進展為caspase-3依賴性凋亡1)2)。
ROCK活性增強也參與細胞外基質(ECM)異常。FECD內皮細胞異常分泌膠原等基質蛋白,在Descemet膜上沉積為guttae1)。ROCK抑制可抑制這種病理性ECM產生1)。
RKI鬆弛肌動球蛋白收縮,促進細胞伸展。透過上調細胞週期蛋白D激活G1/S期進程,誘導CEC增殖3)。Ripasudil刺激Rac1,上調Snail和Vimentin,顯著增強CEC運動性2)。這可將通常靜止的角膜內皮轉化為修復表型2)。
Y-27632有助於建立無動物源性病原體的CEC培養系統3)。添加RKI可使CEC產量增加1.96至3.36倍3)。已證實可增強細胞-基質黏附、促進增殖、提高存活率並改善冷凍保存效果3)。
ROCK抑制劑在角膜疾病中的應用正在迅速擴展。除利帕舒地爾和奈他舒地爾外,具有更高選擇性的新型ROCK抑制劑(如ITRI-E-212、NRL-1049)正在開發中2)。ROCK2選擇性抑制劑有望提高組織特異性並減少脫靶效應2)。
緩釋製劑(奈米載體、原位凝膠系統)的開發也在推進,可減少給藥頻率並實現慢性角膜疾病的長期應用2)。
培養CEC聯合ROCK抑制劑的細胞療法被視為克服全球捐贈角膜短缺的創新方法3)4)。多項臨床試驗正在進行中,期待未來的長期安全性和有效性數據1)。