Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 13
1.1 Патофизиология группы фактора роста эндотелия сосудов 13
1.2 VEGF в плазме 26
1.3 Фактор роста эндотелия сосудов и глаукома 28
1.4 Антиангиогенная терапия. Эффективность, безопасность, резистентность 33
1.4.1 Виды антиангиогенной терапии (антитела, связывание рецептора, воздействие на РНК) 33
1.4.2 Антиангиогенная терапия в офтальмологии 33
1.4.3 Резистентность антиангиогенной терапии 37
1.4.4 Основные осложнения антиангиогенной терапии в офтальмологии 40
Глава 2. Материал и методы исследования 47
2.1. Общая характеристика материала 47
2.2. Офтальмологические методы обследования 49
.2.1 Общее офтальмологическое обследование 49
2.2.2 Специальные офтальмологические методы обследования 49
2.3 Метод интравитреальной инъекции 56
2.4 Статистическая обработка полученных результатов 57
Глава 3. Клинические особенности неоваскулярной формы возрастной макулярной дегенерации на фоне первичной открытоугольной глаукомы 58
Глава 4. Результаты клинических исследований 64
Глава 5. Изменение концентрации VEGF в плазме крови при анти-VEGF терапии . 70
5.1. Концентрация VEGF при различных признаках до лечения 74
5.2 Концентрация VEGF при различных признаках после лечения. 75
Глава 6. Анализ данных инструментальных методов исследования 79
6.1 Динамика функциональных показателей по данным ПЗВКП 79
6.2 Структурные изменения слоя нервных волокон сетчатки по данным спектральной оптической когерентной томографии . 84
Заключение 89
Выводы 94
Практические рекомендации 95
Список литературы 96
- Патофизиология группы фактора роста эндотелия сосудов
- Основные осложнения антиангиогенной терапии в офтальмологии
- Результаты клинических исследований
- Структурные изменения слоя нервных волокон сетчатки по данным спектральной оптической когерентной томографии
Патофизиология группы фактора роста эндотелия сосудов
В организме человека присутствуют определенные полипептиды, объединенные в группу факторов роста [30]. Как и гормоны, они имеют широкий спектр биологического действия, влияя на различные процессы такие, как митогенез, дифференцировку и др. Вместе с тем, в отличие от гормонов, факторы роста, как правило, продуцируются неспециализированными клетками, находящимися в различных тканях, и обладают эндокринным, паракринным и аутокринным действием.
В настоящее время известен целый ряд полипептидных факторов роста. Одним из них является VEGF, гетеродимерный белок с молекулярной массой 34-42кДа с паракринным путем воздействия [23].
В 1983 году Senger D.R и коллеги определили некоторый белок в культуральных супернатантах опухолевых клетках морской свинки [217]. Этот протеин назвали сосудистым фактором проницаемости (vascular permeability factor - VPF) и предположили, что он является регулятором проницаемости сосудов опухоли, а не фактором роста.
В 1989 Ferrara с коллегами выделили из культивированных фолликулярных клеток бычьего гипофиза и секвенировали VEGF-A митогенный гепарин-связывающий белок [94]. В том же году, Connolly D.T. и его коллеги выделили из U937 клеток и секвенировали человеческий белок VPF. Анализ кДНК и последовательности белка подтвердил, что VEGF-A и VPF фактически одна и та же молекула [80]. Данные открытия помогли сделать большой шаг в понимании ангиогенных механизмов.
Когда Леонардо да Винчи первым размышлял о сердце и кровеносной системе, он мог анализировать механизмы развития органов только по аналогии, например с ботаникой. Так он предположил, что развитие сосудов происходит как дерево из семени (сердце), из которого разветвляются корни (сеть печеночных капилляров) и ствол с большими ветвями (аорта и артерии) [200]. В настоящее время известно, что ангиогенез это сложный биологический процесс, приводящий к формированию новых сосудов из уже существующих [72], и включает в себя много этапов: пролиферацию, прорастание эндотелиальных клеток, формирование трубкообразной сосудистой структуры, разветвление и создание анастомозов [24, 200].
Ангиогенез контролируется тесно взаимодействующими ангиогенными и ангиостатическими факторами, и их баланс в конечном итоге определяет когда и где «ангиогенный включатель» запускает ангиогенез [200]. В течение последних десятилетий были идентифицированы многочисленные индукторы ангиогенеза, в том числе семейство VEGF, ангиопоэтины, трансформирующие факторы роста (TGF), эпидермальный фактор роста (EGF), тромбоцитарный фактор роста (PDGF), фактор некроза опухоли- (TNF-), инсулиноподобный фактор роста (IGF), сосудистый эндотелиально-кадгериновый (VE-кадгерин), интерлейкины и члены семейства фактора роста фибробластов (FGF) [12].
Стоит подчеркнуть, что VEGF играет ключевую роль в ангиогенезе [43], принимая участие в дифференцировке ангиобластов и влияя на развитие ангиогенеза и васкулогенеза как патологического, так и нормального [93, 242]. Следует отметить, что VEGF путем сложных биохимических реакций участвует в защите нейронов от апоптоза, проявляя нейропротекторные свойства, об этом будет более подробно сказано ниже [182].
В семейство VEGF входит: VEGF-A [217], VEGF-B [187], VEGF-C [131, 151], VEGF-D [49], VEGF-Е, VEGF-F и плацентарным фактором роста (placental growth factor - PIGF) [164].
VEGF-A является наиболее изученным пептидом из семейства VEGF [27].
В процессе альтернативного сплайсинга человеческой VEGF-A мРНК образуются по крайней мере шесть изоформ: (индексы обозначают число аминокислот в конкретном белке) VEGF 121, VEGF 145, VEGF 165, VEGF 183, VEGF 189, VEGF 206 [114, 231]. Они обладают разной способностью связываться с гепариновыми рецепторами. VEGF121 полипептид, который не связывается с гепарином. [117]. VEGF 189 и VEGF 206 располагаются ограниченно во внеклеточном матриксе (ВКМ) и имеют высокую способность связываться с гепарином. VEGF 165 является наиболее важной для ангиогенеза изоформой и самой распространенной, представленной в глазу [101]. Общепризнанно, что VEGF-A играет важную роль в ангиогенезе и васкулогенезе: при исследованиях на мышах, потеря хотя бы одного аллеля у мышей может привести к смерти, вследствие серьезных сосудистых изменений и сердечно-сосудистых нарушений [71].
VEGF-B имеет две изоформы, VEGF-B167 и VEGF-B186 [114]. VEGF-B вырабатывается в различных тканях, включая сетчатку, но этот белок имеет большее распространение в сердце и скелетных мышцах. VEGF-B может напрямую стимулировать рост и миграцию эндотелиальных клеток in vitro и in vivo [231, 242]. Тем не менее, определенная роль VEGF-B неизвестна, и в ходе генетического исследования было выявлено, что мыши с недостатком VEGF-B рождаются здоровые и фертильные, и не имеют сосудистых дефектов, это может означать, что VEGF-B не участвует или не является значимым фактором стимуляции ангиогенеза [114, 231].
Гомологи VEGF-С и VEGF-D выполняют определенную функцию в лимфоангиогенезе [133]. Аналогично VEGF-A, могут стимулировать перемещение и пролиферацию эндотелиальных клеток (ЭК) in vitro и in vivo [231]. Другой ключевой молекулой в ангиогенезе/васкулогенезе является PIGF. PIGF преимущественно вырабатывается в плаценте, сердце и легких [114]. Это молекула принимает особое участие в течение эмбриогенеза, но она также играет важную роль при ишемии тканей, злокачественных новообразованиях, воспалениях и многих других заболеваниях [86]. Мыши с дефицитом PIGF демонстрируют нормальное развитие, жизнеспособность и здоровье.
Ишемическое поражение сердца у мышей с дефицитом PIGF показала снижение ангиогенеза и воспаления в пораженном миокарде [73]. В здоровых тканях экспрессия PIGF очень низкая или не обнаруживается, но экспрессия увеличивается при патологических состояниях [95, 167] в клетках различных типов, включая сосудистые и опухолевые клетки [86].
Наряду с перечисленными были открыты белок VEGF-E мощный ангиогенный фактор [114], кодируемый парапроксвирусом –Орф вирусом [177]; и VEGF-F, содержащийся в яде некоторых змей [132].
В 1992 году впервые были описаны два рецептора для VEGF-A на ЭК in vivo: VEGFR-1 (известный как фермент, подобный тирозинкиназе - Flt1) [85] и VEGFR-2 (или фетальной печени киназа-1 - Flk1) [233]. Позже был описан VEGFR-3 (известный как FLT4) [191], рецептор, способный связываться с VEGF-C и VEGF-D и активизировать ангиогенез и лимфоангиогенез [92, 188, 242]. Почти все белки группы VEGF , за исключением VEGF-E, VEGF-F и изоформы VEGF-A121, взаимодействуют с нейропилин - 1 и -2 нетирозинкиназными трансмембранными рецепторами NRP-1 и NRP-2 (neuropilin receptor - NPR) , которые могут давать сигнал независимо от VEGFRs [224]. Изначально NRP-1 и NRP-2 были выявлены как рецепторы для семафоринов, семейства полипептидов, участвующих в аксональном транспорте [109, 139]. Семафорины выделяются эндотелиальными, несколькими типами опухолевых клеток и некоторыми видами чувствительных нейронов, включая спинальный ганглий, обонятельный и зрительный нервы, также и некоторыми симпатическими нейронами, таким образом, влияя на нейрогенез [100, 137].
Взаимодействия членов семейства VEGF с VEGFRs и NPRs отражены на Рисунке 1.
Основные осложнения антиангиогенной терапии в офтальмологии
Осложнения можно разделить на местные и системные Системные осложнения:
Информации касательно отдаленных осложнений вследствие использования анти-VEGF препаратов мало. Тем не менее, некоторые исследования описывают случаи системных побочных эффектов и сердечно-почечной токсичности [242].
В ряде клинических исследований занимались изучением побочных эффектов анти-VEGF терапии, включающих случаи инсультов, инфарктов и других атеротромботических болезней (АТБ). В исследовании VIEW 1 и VIEW 2 сравнивали безопасность терапии афлиберцепта и ранибизумаба у пациентов с влажной формой ВМД [ПО]. Частота серьезных побочных эффектов от терапии афлиберцептом была сопоставима с таковыми при терапии ранибизумабом. Однако терапия афлиберцепта сравнивалась с высокими дозами ранибизумаба, что может приводить к увеличению частоты неблагоприятных эффектов, как было отмечено ранее [60].
Одним из недостатков исследований VIEW 1 и VIEW2 является то, что эти исследования недостаточны для поиска возможных эффектов атеротромботической патологии. Период наблюдения составлял не более двух лет, в то время как лечение может проводиться на регулярной основе в течение нескольких лет.
Ишемия головного мозга происходит в результате серьезного нарушения мозгового кровообращения, которое приводит к тромбоэмболиям (ТЭ) [61]. Группа исследователей, изучающих эффективность антитромбоцитарных препаратов включает в артериальные тромбоэмболии (АТЭ): несмертельный инфаркт миокарда (ИМ), несмертельный ишемический инсульт, геморрагический инсульт, и сосудистая смерть (включая неизвестные причины) [53]. Случаи ТЭ могут быть связаны с ингибированием VEGF в сосудистой системе, а также с патологическим расположением сосудов вследствие системных заболеваний, таких как гипертония, атеросклероз или диабет [84].
1. Есть потенциальный риск развития ТЭ после использования всех типов анти-VEGF, включая ранибизумаб [83].
2. Случаи инфаркт были описаны как побочная реакция на ранибизумаб с частотой между 1/100 и 1/10 [83].
3. Низкий показатель встречаемости (1.5%-7.2%) случаев тромбоэмболий был обнаружен в клиническом исследовании с ранибизумабом у пациентов с ВМД, ДМО и ОВС и не наблюдалось большой разницы между группами, получающими ранибизумаб по сравнению с контролем [83, 84] (Таблица 2).
4. У пациентов с нВМД в 3 фазе исследования частота случаев АТЭ схожая с группой, принимающей ранибизумаб и контрольной [84].
5. Отличие по интенсивности инсульта может быть выше у пациентов с известными факторами риска, включая наличие в анамнезе инсульта или преходящей ишемической атакой. Поэтому, эти пациенты должны быть тщательно осмотрены врачом на предмет возможно ли лечения ранибизумабом и превосходит ли польза потенциальный риск [84].
6. В медицинской литературе в группе исследований описывается относительный риск (ранибизумаб по сравнению с контролем) для АТЭ в 0.87-0.98 и 0,96 для инсульта головного мозга (Таблица 3) [54, 62, 67, 79].
7. В популяции среди канадских пациентов пожилого возраста с ВМД не было обнаружено зависимости между увеличением использования ингибиторов VEGF (бевацизумаб и ранибизумаб) и частотой госпитализаций с инсультом [67].
8. Частота инсультом и транзиторных ишемических атак находится в диапазоне 0-0.77% в четырех Европейских реестрах экссудативной ВМД (Таблица 4) [115].
9. Для предупреждения АТЭ во время лечения ранибизумабом необходимо осуществлять профилактику и лечение факторов риска АТЭ [83].
В ходе параллельных исследований VIEW-1 и VIEW-2 авторы не отмечали существенной разницы в развитии побочных эффектов, таких как тромбоэмболии, инфаркт миокарда или инсульта между этими двумя препаратами [214].
Местные осложнения:
Включают в себя эндофтальмит, отслойку сетчатки, катаракту, подъемы ВГД и кровоизлияние субретинальное и в стекловидное тело [25, 89].
Эндофтальмит является одним из самых серьезных осложнений. Частота инфицирования находится в пределах от 0,019 до 1,6% [172, 215]. Сравнительные данные бевацизумаба и ранибизумаба, включающие САТТ [105], IVAN [125], GEFAL [138], MANTA [143] и LUCAS [57] не показали между ними различий в частоте встречаемости эндофтальмитов. Число случаев с эндофтальмитами после инъекций афлиберцепта в исследованиях VIEW-1 и VIEW-2 (0,2-0,8%) такое же по сравнению с бевацизумабом и ранибизумабом [214].
Регматогенные отслойки после анти-VEGF препаратов редки и встречаются примерно с частотой 0-0,67% [176, 239] независимо от выбранного препарата [239].
Как утверждают некоторые источники, наиболее встречающиеся случаи геморрагий после анти-VEGF - это субконъюнктивальное кровоизлияние, которое, по-видимому, связано с приемом пациентом аспирина. Но, как отмечает Ladas I.D., нет особых указаний по отмене антикоагулянтных препаратов перед интравитреальным применением анти-VEGF [149].
Острые, но проходящие в течение нескольких часов, подъемы ВГД после анти-VEGF терапии - распространенный побочный эффект [1, 2, 21, 55, 103].
Marcel N. Menke и соавт. исследовали 320 глаз у пациентов с ВМД неоваскулярной формой на предмет повышения ВГД после нескольких инъекций ранибизумаба. Количество ИВВ варьировалось от 2-35. ВГД до инъекций составляло 14,2±2,6 мм рт ст, после инъекции 15,7±3,0, в среднем ВГД изменялось на 0,8-3,1 мм рт ст. У группы пациентов после ежемесячного введения ранибизумаба в отличие от начального ВГД в среднем повышалось на 1,38-3,22 мм рт ст. В ходе иcследования не было выявлено взаимосвязи между изменениями ВГД и количеством инъекций. Несмотря на то, что в ходе исследования эпизоды повышенного ВГД не требовали лечения, рекомендуется в дальнейшем тщательно наблюдать пациентов с офтальмогипертензией и, особенно, с глаукомой, получавших или получающим анти-VEGF терапию [175].
Учитывая изложенный материал, VEGF мощный фактор, принимающий участие как в ангиогенезе, так и нейрогенезе. Открытие того факта, что для патогенеза неоваскулярной формы характерно повышение уровня ангиогенных факторов, в том числе VEGF, привело к появлению анти - VEGF препаратов.
Результаты клинических исследований
К концу срока наблюдения после 3-ей инъекции зафиксировано улучшение остроты зрения (Таблица 9) относительно исходной в пределах от 0,1 до 0,9 у 34 пациентов (54,84%), не изменилось у 15 (24,19%). Небольшое снижение центрального зрения зарегистрировано в 13 случаях (20,97%), что связано с развитием субретинального фиброза.
В ходе анализа проведенного исследования не было зарегистрировано подъема среднего значения ВГД (Таблица 9), а наоборот небольшое снижение в среднем на 0,41мм рт. ст. (р 0,05). При этом у 22 человек в течение проводимой терапии отмечались незначительные колебания ВГД не требующие усиление медикаментозного режима, у 8 пациентов отмечалась стабильная динамика.
По данным Таблицы 10 и Таблицы 11 мы наблюдаем статистически значимое улучшение МКОЗ у пациентов, получающих ранибизумаб и тенденцию к статистической значимости у пациентов группе с афлиберцептом.
У пациентов первой и второй групп мы отметили статистически значимое изменение таких параметров ОКТ, как центральная толщина сетчатки и общий объем сетчатки (Таблица 12, Таблица 13). В среднем у пациентов первой подгруппы центральная толщина сетчатки уменьшилась на 102,5 мкм, общий объем на 1,17 мм3, у пациентов второй подгруппы на 134,6 мкм и 1,12 мм3 соответственно. Стоит отметить, что у пациентов второй подгруппы, получающих афлиберцепт, центральная толщина сетчатки уменьшалась на 32,1 мкм больше, чем первой подгруппе.
При сравнении параметров ДЗН между подгруппами наблюдалось статистически значимая разница ширины экскавации (до лечения: p=0,017, после лечения: p=0,025), что связано, наиболее вероятно, с выборкой пациентов. Как видно из Таблицы 15, как в первой, так и во второй подгруппах мы получили недостоверное увеличение ширины и уменьшение глубины экскавации ДЗН после лечения (p0,05).
У 33 пациентов до лечения был зафиксирован ИРО. Мы наблюдали уменьшение отека у данных пациентов после 3-ей инъекции, но у 9 из них, несмотря на значимое уменьшение толщины сетчатки (р 0,05), отек резорбировался не полностью. Сравнивая данные Таблицы 16 и Таблицы 17, мы отметили, что у 9 пациентов с остаточным ИРО центральная толщина сетчатки в среднем уменьшилась на 104 мкм, в то же время у пациентов с резорбцией ИРО данный показатель уменьшился более значительно в среднем на 159,6 мкм.
Структурные изменения слоя нервных волокон сетчатки по данным спектральной оптической когерентной томографии
Оценку морфологических изменений перипапиллярного СНВС проводили 62 пациентам (62 глаза) с нВМД и глаукомой с помощью спектральной ОКТ. По мнению разных авторов, толщина СНВС у здоровых пациентов колеблется от 97,4±6,4мкм до 101,3±9,84мкм [199, 218]. В нашем исследовании мы обнаружили меньшую толщину СНВС у пациентов с наличием глаукомы по сравнению с данными пациентов без глаукомы.
На данном этапе исследования пациенты рассматривались в зависимости от стадии глаукомы: с ПОУГ IA 26 пациента (26 глаза), с ПОУГ IIA 29 пациента (29 глаза), с ПОУГ IIIA 7 пациентов (7 глаз); а также в зависимости от вводимого препарата пациенты делились на подгруппы: подгруппа 1 - 42 пациента получали ранибизумаб, подгруппа 2 – 20 пациентов получали афлиберцепт.
Сравнивая толщину СНВС у пациентов с различными стадиями глаукомы, мы обнаружили, что в группе с ПОУГ IIIA имеется более истонченный СНВС в отличие от группы пациентов с ПОУГ IA и ПОУГ IIA, но статистической значимости не выявлено (р0,05).
По данным Таблицы 33 после проведенного лечения у пациентов с исследуемыми стадиями ПОУГ (IA, IIA, IIIA) наблюдалось статистически значимое уменьшение общей толщины СНВС и в височном квадранте, кроме пациентов с ПОУГ IIIA (р0,05), в носовом квадранте статистически значимых изменений отмечено не было (р0,05).
Как видно из Таблицы 34 уменьшение толщины СНВС происходит как в подгруппе с ранибизумабом, так и в подгруппе пациентов, получивших афлиберцепт. Разница в толщине СНВС между двумя подгруппами не была статистически значимой. Мы обнаружили, что толщина СНВС претерпевала изменения в виде уменьшения СНВС. В обеих подгруппах мы наблюдали статистически значимое снижение общего показателя СНВС (p 0,05) (Таблица 34).
При анализе височного и носового квадрантов выяснилось, что уменьшение толщины СНВС происходило за счет височного квадранта, который располагался в области папилломакулярного пучка. Мы объясняем такие изменения резорбцией макулярного отека доходящего до ДЗН (Рисунок 13а,б, Рисунок 14 а,б, Рисунок 15 а,б).
В ходе корреляционного анализа мы выявили значимую корреляцию между показателями СНВС и сетчатки, а именно между височным квадрантом СНВС и носовым квадрантом наружного кольца томограммы сетчатки (r=0,292, p=0,021).
С целью исследовать потенциальную связь между макулярным отеком и изменениями толщины СНВС, мы сравнили изменения общей толщины СНВС и их квадрантов с толщиной сетчатки. Особое внимание мы уделили изменениям в височном квадранте, поскольку эта область может быть связана с изменениями томографии сетчатки. Анализируя данные ОКТ макулярной области, мы отметили статистически значимое уменьшение толщины сетчатки, как в центральной области, так и при более конкретном осмотре по квадрантам. В ходе корреляционного анализа мы выявили значимую корреляцию между показателями СНВС и сетчатки, а именно между височным квадрантом СНВС и носовым квадрантом наружного кольца сетчатки (r=0,292, p=0,021).
Иными словами, можно предположить, что уменьшение толщины СНВС, происходит вследствие резорбции макулярного отека.