糖尿病视网膜病变（DR）是糖尿病最常见的微血管并发症之一，严重威胁患者视力。DR发病机制复杂，DR的治疗手段主要包括：全视网膜激光光凝治疗、玻璃体切割手术和玻璃体内注射药物等，然而各种治疗方法均存在一定的局限性。近年来，关于药物治疗DR在抗血管内皮生长因子药物玻璃体内注射、抗炎治疗、抗氧化应激损伤类药物、神经保护药物以及基因治疗和干细胞治疗等方面取得进展。DR治疗药物搭载纳米粒子、水凝胶和光敏材料等，可在眼内持续、高效地释放，延长给药时间间隔。未来基于生物标志物检测个体化、精准化治疗，可为患者制定更加精确的治疗方案，提高疗效。
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糖尿病视网膜病变（DR）是糖尿病最常见的微血管并发症之一，超过三分之一的糖尿病患者将发展成DR，其中约10%的DR患者视力受到严重损害[1-2]。DR患者早期多无自觉症状，随着病程进展，患者眼底可出现视网膜微血管瘤、出血、渗出，DR发展到后期眼底可出现特征性的视网膜新生血管、玻璃体积血和纤维增生，最终可能引发牵拉性视网膜脱离。临床上一般将DR分为两类：早期的非增生型DR（NPDR）和晚期的增生型DR（PDR）[1, 3]。临床上DR的治疗手段主要包括：全视网膜激光光凝（PRP）治疗、玻璃体切割手术（PPV）和玻璃体内注射药物等，然而各种治疗方法均存在一定的局限性，特别是抗血管内皮生长因子（VEGF）药物的半衰期较短，需要患者反复接受玻璃体内药物注射治疗[4]。因此，革新传统治疗方法、切实提高疗效、提升患者依从性对于DR视力预后提升至关重要。现就DR治疗的研究进展作一综述。
1 DR的临床治疗方法
目前针对DR的临床治疗方法主要包括PRP治疗、玻璃体内注射药物治疗、PPV治疗等。传统的PRP通过损伤周边视网膜，减少视网膜耗氧量，抑制视网膜新生血管，保护中心视力。近年来，激光治疗的研究通过调整激光脉冲持续时间、波长、光斑大小和提高激光输送精准度，从而尽可能减少激光光凝的损害、缓解患者疼痛感，以及提高激光治疗的安全性。半自动激光视网膜光凝器图案扫描激光（PASCAL®）可通过更短的脉冲持续时间和更少的脉络膜穿透来减轻患者疼痛[5]。靶向视网膜光凝治疗特异性作用于视网膜无血管灌注区域和缺血区域，减少对组织灌注区域的损伤[6]。阈下短脉冲激光应用非光凝激光点的网格型来“光刺激”视网膜外组织以视网膜色素上皮（RPE）细胞为主，从而抑制新生血管生成，改激光可减少对组织损伤和暗点形成[7]。终点管理算法和光介导超声疗法是近年来激光递送平台的创新型进展[8-9]。研究表明，在重度NPDR患者的激光治疗中，终点管理算法的亚阈值PRP治疗效果不亚于常规阈值组，但其几乎对视野不造成损伤，提示亚阈值PRP可作为重度NPDR患者的替代治疗选择[8]。光介导超声疗法可以在目标组织上同步应用短脉冲持续激光和超声波脉冲，该方法可精准治疗兔眼视网膜新生血管，而不破坏周边视网膜[9]。尽管各种方法可以一定程度上减少激光对视网膜组织的过多损伤，然而激光光凝治疗不可逆地破坏视网膜组织，可能导致患者视野缺损、暗适应障碍以及对比敏感度下降；激光治疗只能防止DR进一步恶化，无法恢复已经丧失的视力；此外，对于DME患者而言，激光治疗的效果有限，存在治疗的同时损伤黄斑区精细视觉功能的可能性。
PPV是针对PDR发生玻璃体积血和视网膜纤维增殖牵拉情况的常用治疗手段。随着技术的发展，现代眼科手术中引入了许多辅助工具，以提高手术的精确性和安全性，其中包括广角观察系统、数字辅助可视化系统和集成显微镜的手术中光相干断层扫描[10-16]。这些技术在DR的应用，显著改善了手术中的可视化效果，降低并发症风险，并提高手术的成功率。在PPV的手术时机选择，有学者指出，对于特定病例考虑将早期PPV作为治疗玻璃体积血的首选方法，这类病人容易进展为更为复杂的眼底改变，如DR引起的继发性玻璃体积血、视网膜裂孔甚至牵拉性视网膜脱离，通过PPV联合玻璃体内药物注射治疗，可以更大程度保护患者的视力，降低牵拉性视网膜脱离、视网膜前纤维化、新生血管性青光眼等风险[17-18]。Zheng等[19]报道272例严重性NPDR患者，结果表明25G微创PPV组比PRP组治疗效果更好，提示微创PPV可能是严重性非增生性糖尿病视网膜病变患者更好的治疗方案。DR激光治疗近年来的研究聚焦于提高激光输送精准度和减少激光光凝对正常组织的损害。DR的药物治疗，一方面通过缓释材料的研究以期实现药物的眼内持续释放，减少玻璃体内药物注射次数；另一方面通过新靶点药物的开发和基因治疗等研究，为DR的药物治疗提供更多选择。DR的手术治疗时机选择可为患者提供更为个性化的治疗方案，手术中的观察系统和成像系统则可保障更安全、更精准的手术操作。
2 药物治疗DR的研究进展
近年来，关于药物治疗DR在抗VEGF药物玻璃体内注射、抗炎治疗、抗氧化应激损伤类药物、神经保护药物以及新兴的基因治疗方法等方面取得进展。
2.1 DR缓释药物的研究进展
玻璃体内注射抗VEGF药物是目前DR治疗的主要药物手段之一，特别是针对PDR和糖尿病黄斑水肿（DME）。常用药物包括雷珠单抗、阿柏西普、康柏西普和法瑞希单抗。由于抗VEGF药物的半衰期较短，需要频繁进行玻璃体内注射。为了实现药物在眼内持续、高效地释放，延长给药时间间隔，进一步减少反复玻璃体内注射，DR治疗药物搭载纳米粒子、水凝胶和光敏材料等缓释材料（表1）。
表1
DR 的药物递送材料及其治疗作用
2.1.1 纳米颗粒（NP）
NP是指粒度在1～100 nm的粒子，包括脂质NP、聚合物NP和两者结合而成的纳米复合物[30]。脂质NP是由脂质类物质组成的纳米粒子，包括固体脂质NP、纳米结构脂质载体（NLC）、脂质体等。聚合物NP是由聚合物材料制成的纳米尺寸颗粒，根据其形式分为聚合物囊泡、胶束和树突状聚合物。NP具有良好的生物相容性、生物可降解性和缓释特性，通过表面修饰，形成可靶向、可控释放、易检测的药物转运载体，在DR早期诊断、非侵入性治疗监测、协助药物靶向性治疗，特别是包裹治疗药物实现眼内缓释方面展示出巨大临床应用潜力[31]。
2.1.2 脂质NP
脂质NP是由围绕水核的一个或多个磷脂双层组成的囊泡形成，可以运载亲水性和亲脂性活性物质，利用脂质NP运载药物稳定性和生物相容性更强。研究发现，利用脂蛋白模拟脂质纳米胶囊静脉给药将环孢菌素A靶向递送至TGFβ-R2基因敲除小鼠的RPE细胞，可以阻止小鼠视网膜中巨噬细胞和小胶质细胞的活化，抑制炎症和免疫系统激活，表明负载免疫抑制药物环孢菌素A的脂质纳米胶囊为DR治疗提供了新途径[20]。
NLC具有更多的药物载量、良好的生物利用度和缓释效果，也是潜在药物递送系统。NLC通常用固体和液体脂质制备，可以非侵入性局部递送药物。5-氟尿嘧啶具有抗纤维化、抗癌和抗血管生成作用，基于壳聚糖的纳米材料已被证明安全有效[32-33]。研究表明，通过改良熔体乳化-超声法制备壳聚糖修饰的5-氟尿嘧啶NLC比单纯的5-氟尿嘧啶溶液对DR大鼠模型具有更好的抗血管生成作用[21]。
脂质体是最早出现的脂质NP，具有和生物体质膜相似的结构即磷脂双分子层膜，生物相容性良好，能够实现药物靶向高效递送。利索散G（LG）是一种由全谷物制成的发酵粉末，具有抗氧化、抑制视网膜细胞凋亡和减少VEGF分泌的作用[22]。研究表明，与单纯LG治疗组相比，脂质体递送LG治疗可明显抑制DR小鼠光感受器细胞和神经节细胞等的凋亡，并且维持血视网膜屏障的稳定性[23]。Li等[24]采用非侵入性脂质体共递送鞣花酸和氧气，结果发现其有效保护DR小鼠模型的视网膜免受高糖诱导的损伤，抑制新生血管形成，体外细胞实验发现可以抑制VEGF诱导的人视网膜内皮细胞迁移、侵袭和管腔形成。目前，脂质体作为递送药物的材料，仍存在一定的局限性，对于某些水溶性药物而言，脂质体的包封率较低，生物分布受限，存在不稳定性，并且其临床疗效和毒副作用有待进一步考证。
2.1.3 聚合物NP
聚合物NP因其免疫原性和毒性较小，易于大规模合成和化学修饰等优点，已被广泛作为非病毒基因和蛋白质载体[34-36]。Zhou等[25]设计了一种富含硼酸的树枝状聚合物，将聚合物与超氧化物歧化酶组装成具有高结合亲和力的聚合物NP，视网膜缺血再灌注损伤大鼠模型玻璃体内注射聚合物NP，短时间内可在玻璃体和小鼠视网膜神经节细胞（RGC）中检测到该聚合物NP的分布。此外，与游离超氧化物歧化酶相比，该纳米制剂表现出更强的治疗效果，下调了氧化应激，减少了RGC凋亡并保护了视网膜功能。在氧化应激方面，聚多巴胺（PDA）是一种由自然神经递质多巴胺产生的黑色素样聚合物，具有活性氧（ROS）清除特性[37]。在小鼠视神经挤压模型中，单次玻璃体内注射PDA NP可以通过消除视网膜中的ROS、减少炎症反应、维持视网膜血管内皮的屏障功，以及减少RGC凋亡。利用PDA NP递送溴莫尼定，可以减少RGC凋亡，促进轴突再生，从而恢复视觉功能[26]。
2.1.4 纳米复合物 脂质NP具有大尺寸、高浓度下的细胞毒性和低转染活性等局限性[38]。聚合物NP具有更高的细胞毒性，因此将脂质NP与聚合物NP结合利用可以兼得脂质复合物（高稳定性、可接受的细胞摄取、低细胞毒性）和聚合复合物（高转染活性、均匀且小的粒度和内体逃逸）两者的优点，从而保护小干扰RNA（siRNA）有效载荷免受溶酶体酶的影响，延长药物释放时间并减少体内毒性[39-40]。人抗原R（HuR）是一种RNA结合蛋白，通过与VEGF编码的信使RNA结合可以调节VEGF蛋白表达[41]。Supe等[27]将阳离子聚合物聚乙烯亚胺、脂质体和siRNA制备成脂多链体用于递送HuR siRNA，显著抑制STZ-DR大鼠模型视网膜中HuR和VEGF的表达水平，并且药物释放时间更长，提示纳米复合物递送药物可以减少药物半衰期。
2.2 水凝胶
水凝胶是亲水的三维网状交联结构凝胶，亲水膨胀，具有高含水率、高效结合或捕获蛋白质和药物的特性。研究表明，基于原位形成水凝胶的可注射预交联水凝胶可实现玻璃体内长效抗VEGF药物递送，可实现长达4个月的眼内药物降解[42]。组织粘附型水凝胶与NP联合应用的药物递送平台有利于进一步增强药物在眼内的递送效果。Liu等[28]开发了兼具光交联和可注射特性的明胶修饰水凝胶，装载姜黄素-PDA NP从而形成多功能纳米复合水凝胶。在动物实验和体外细胞实验中，多功能纳米复合水凝胶均展示出良好的组织生物相容性和组织粘附力。一方面，玻璃体内注射多功能纳米复合水凝胶可减轻视网膜损伤模型小鼠的视网膜氧化应激损伤；另一方面，多功能纳米复合水凝胶可降低过氧化氢诱导RGC-5细胞氧化应激水平，该材料包载药物为DR患者视网膜神经损伤的治疗提供全新策略[28]。
2.3 光敏材料
光敏剂是一种能够在特定波长光照射下被激活并产生化学反应的化合物，作为药物递送系统，可以通过光化学反应来控制药物释放。在视网膜疾病的治疗中，光敏剂是光动力疗法中的ROS激活剂，可诱导细胞凋亡[43-45]，但作为光动力学疗法的光敏剂很少同时用于治疗线粒体功能和脉络膜新生血管。Li等[46]提出了一种具有高水溶性、长激发波长、高ROS量子产率的新型近红外光敏剂氟硼二吡咯（BDP2）。在近红外光照射下，BDP2会产生大量ROS，引起氧化应激，诱导线粒体形态改变，并通过降低线粒体融合蛋白2和视神经萎缩蛋白1的表达水平，破坏线粒体动力学蛋白融合与裂变的平衡，抑制脉络膜新生血管形成[46]。Wang等[29]开发了一种静脉注射的光靶向治疗脉络膜新生血管（CNV）方案，将阿霉素包裹在由用细胞穿透肽修饰的聚乙二醇-聚丙交酯链形成的NP内，通过静脉内给药至激光诱导的CNV小鼠模型，利用眼部蓝光照射，发现光靶向可以增强包NP在CNV异常血管中的积聚，从而显着增强了治疗效果。光敏材料具有高靶向性、精准药物释放、治疗创伤小和携带药物种类限制低等优势，在DR药物递送中具有广阔的应用前景。目前，光敏疗法也存在一些治疗局限性，（1）光照的局限性：光敏疗法需要外部光源激活光敏NP，为了保护视网膜深层组织免受光线照射损伤，导致治疗范围局限于较浅的病变区域。（2）光毒性风险：在光敏NP被激活时，产生的ROS物种具有强氧化能力，可能对病变组织和健康组织产生不可逆的损伤。（3）治疗成本较高：光敏NP的生产和光动力疗法的实施涉及较高的技术和设备成本，一定程度上限制大规模临床应用。
3 针对DR炎症反应治疗进展
炎症在DR发病机制发挥关键作用，随着对DR病理机制的深入研究，抗炎治疗成为了一种潜在的治疗策略。糖皮质激素类药物具有抗炎和抗血管生成特性，常作DR临床的二线疗法，主要通过抑制多种炎症因子如肿瘤坏死因子（TNF）-α、白细胞介素（IL）-6等的产生来减少炎症反应。常见的糖皮质激素包括地塞米松和氟氢可的松，对于DME均展示出较好的治疗效果，但是，糖皮质激素疗法可能导致DR患者眼压升高、白内障加重以及眼内植入物进入前房副作用[47]。TNF-α是糖尿病性视网膜病变炎症反应中的关键介质。研究表明，TNF-α在糖尿病患者的视网膜中显著升高。DR时Müller细胞释放TNF-α通过上调线粒体自噬促进RPE细胞凋亡[48]。因此，靶向TNF-α的药物被认为是一种有效的抗炎策略。此外，IL-6尤其与视网膜微血管病变密切相关，Chen等[49]首次在恒河猴和人类中发现血浆胰高血糖素水平与IL-6水平呈正相关，IL-6受体抑制剂托珠单抗治疗自发性肥胖或2型糖尿病的恒河猴，可降低血浆胰高血糖素、葡萄糖和糖化血红蛋白水平，为靶向IL-6/胰高血糖素预防或治疗2型糖尿病提供了潜在的新治疗策略。
4 针对DR神经退行性变的治疗研究进展
DR引起的神经退行性病变的特征主要为神经元细胞凋亡和轴突变性，往往早于眼底影像学改变，介导DR神经退行性变的分子途径包括促炎症细胞因子、氧化应激、线粒体功能障碍等，长期反复玻璃体内注射也可能导致视网膜神经退行性变[50-51]。目前临床上甲钴胺、维生素b1、非诺贝特和多苯磺酸钙等药物可一定程度抑制DR患者神经退行性变[52]。此外，局部注射神经营养因子有望改善DR的视神经退行性变，这类神经营养因子包括：色素上皮衍生因子、神经生长因子、胰岛素和胰岛素样生长因子以及脑源性神经营养因子[51, 53-54]。
研究表明，玻璃体内注射间充质干细胞（MSC）和MSC条件培养基中的细胞外囊泡（EV）对视网膜缺血具有神经保护作用，MSC-EV作为视网膜疾病神经保护和再生治疗的生物材料已展现出巨大的临床转化潜力[55]。Yi等[56]研究发现，玻璃体内注射MSC-EV可以促进视神经挤压模型小鼠的RGC存活和轴突再生，MSC-sEV靶向视网膜血管内皮细胞和视网膜周细胞，其机制可能是MSC-sEV诱导粒细胞集落刺激因子-Ly6C低表达单核细胞/巨噬细胞信号通路参与调控和修复视神经损伤。
5 基因治疗和干细胞治疗
虽然目前基因治疗和干细胞仍处于临床前研究阶段，但基因治疗和干细胞治疗为治疗DR在内的多种视网膜疾病都提供了新的希望。基因治疗主要包括基因增强、基因特异性靶向，以及基因组编辑[57]。DR的基因治疗有赖于对DR发病机制关键基因的探索，包括介导视网膜新生血管、血管通透性、氧化应激、炎症、神经血管变性等相关基因，通过基因编辑技术如CRISPR-Cas9直接靶向引起视网膜损伤的基因，纠正DR的致病基因或调节相关的基因通路[58]。通过病毒或非病毒载体递送新生血管抑制剂、神经保护因子等可以有效缓解DR动物模型病程进展[59-61]。神经导向蛋白1与高亲和力受体CD146结合会激活下游信号传导和血管生成[62]。研究表明，在DR模型小鼠的玻璃体内注射神经导向蛋白1短发夹RNA腺相关病毒（AAV）显著抑制小鼠视网膜组织中蛋白激酶B-哺乳动物雷帕霉素靶蛋白和细胞外信号调节激酶的激活，减少了病理性视网膜血管生成和RGC变性[63]。此外，以AAV递送内源性血管生成抑制剂，如色素上皮衍生因子、血管抑素、内皮抑素等均可减少小鼠视网膜新生血管形成[61, 64-65]。
干细胞疗法是一种治疗DR的新型治疗方式，干细胞治疗主要通过两种机制发挥作用：（1）直接分化成视网膜细胞，替换因DR受损的细胞。（2）是通过分泌生长因子和细胞因子，促进受损细胞的修复和再生。与传统治疗方法相比，干细胞治疗是根本性的治疗方法，具有较低的免疫排斥风险。Yu等[66]向链脲佐菌素诱导的DR大鼠模型尾静脉中输注人脐带间充质干细胞（HUMSC），结果表明注射HUMSC后，DR大鼠视网膜微血管通透性减轻，炎症反应相关蛋白下降，而紧密连接蛋白上调，提示HUMSC在DR的炎症反应和微血管病变中发挥重要作用。然而，干细胞治疗也面临诸多挑战，干细胞的分化效率、移植后的存活率、以及如何确保干细胞在特定位置分化成所需的细胞类型等问题都需要进一步研究。
6 小结和展望
DR药物治疗在过去几十年中取得了重大进展，然而当前的治疗策略仍存在诸多局限性，无法完全预防或逆转DR患者的视力损伤。抗VEGF药物的临床应用延缓了DR患者的眼部病理改变进展，但仍有部分患者对抗VEGF药物反应不佳，视力改善有限；频繁玻璃体内注射不仅影响患者的依从性，也增加了感染的风险；长期使用VEGF抑制剂对视网膜正常结构、血管生成和神经细胞功能均存在一定威胁。DR涉及多种炎症因子和复杂的炎症信号通路，靶向单一或少数几种炎症因子的药物仍存在明显的应用局限性。此外，DR具有标准化的治疗方案，但每个患者的发病机制和疾病进展速度存在个体差异，通过生物标志物所提示的个性化策略仍然欠缺。
未来DR药物治疗的研究方向主要侧重以下几方面：（1）多靶点疗法：靶向血管生成素-2和VEGF的法瑞希单抗已应用于DME[67]和渗出型年龄相关性黄斑变性[68]的治疗并取得了较好的患者视力获益，考虑到DR发病机制的复杂性，通过联合抗VEGF、抗炎、神经保护和抗纤维化的药物有望更全面地治疗DR。（2）长效药物递送系统：切实减少频繁的眼内注射、提高患者治疗依从性。（3）神经保护和抗神经退化药物：无论是DR病程自然进展还是抗VEGF药物长期治疗的副作用，都不可避免地造成神经退行性变，因此开发有效的神经保护剂、疾病早期干预神经退行性变，将切实延缓患者视力下降。（4）基因治疗有望从根本上纠正导致视网膜损伤的代谢或基因缺陷，虽然大多出基因治疗仍处于临床前研究阶段，但未来基因疗法有望提供更持久的治疗效果。（5）干细胞和组织再生：干细胞疗法为恢复受损的视网膜组织提供了新的可能性，通过RPE细胞或视网膜神经细胞的抑制，有望恢复视网膜功能。（6）个体化治疗策略：基于生物标志物检测的个体化、精准化治疗，可为患者制定更加精确的治疗方案，提高疗效。通过这些新技术和新方法的探索和应用，DR的治疗前景充满希望，有望显著改善患者的预后并延缓疾病进展。
糖尿病视网膜病变（DR）是糖尿病最常见的微血管并发症之一，超过三分之一的糖尿病患者将发展成DR，其中约10%的DR患者视力受到严重损害[1-2]。DR患者早期多无自觉症状，随着病程进展，患者眼底可出现视网膜微血管瘤、出血、渗出，DR发展到后期眼底可出现特征性的视网膜新生血管、玻璃体积血和纤维增生，最终可能引发牵拉性视网膜脱离。临床上一般将DR分为两类：早期的非增生型DR（NPDR）和晚期的增生型DR（PDR）[1, 3]。临床上DR的治疗手段主要包括：全视网膜激光光凝（PRP）治疗、玻璃体切割手术（PPV）和玻璃体内注射药物等，然而各种治疗方法均存在一定的局限性，特别是抗血管内皮生长因子（VEGF）药物的半衰期较短，需要患者反复接受玻璃体内药物注射治疗[4]。因此，革新传统治疗方法、切实提高疗效、提升患者依从性对于DR视力预后提升至关重要。现就DR治疗的研究进展作一综述。
1 DR的临床治疗方法
目前针对DR的临床治疗方法主要包括PRP治疗、玻璃体内注射药物治疗、PPV治疗等。传统的PRP通过损伤周边视网膜，减少视网膜耗氧量，抑制视网膜新生血管，保护中心视力。近年来，激光治疗的研究通过调整激光脉冲持续时间、波长、光斑大小和提高激光输送精准度，从而尽可能减少激光光凝的损害、缓解患者疼痛感，以及提高激光治疗的安全性。半自动激光视网膜光凝器图案扫描激光（PASCAL®）可通过更短的脉冲持续时间和更少的脉络膜穿透来减轻患者疼痛[5]。靶向视网膜光凝治疗特异性作用于视网膜无血管灌注区域和缺血区域，减少对组织灌注区域的损伤[6]。阈下短脉冲激光应用非光凝激光点的网格型来“光刺激”视网膜外组织以视网膜色素上皮（RPE）细胞为主，从而抑制新生血管生成，改激光可减少对组织损伤和暗点形成[7]。终点管理算法和光介导超声疗法是近年来激光递送平台的创新型进展[8-9]。研究表明，在重度NPDR患者的激光治疗中，终点管理算法的亚阈值PRP治疗效果不亚于常规阈值组，但其几乎对视野不造成损伤，提示亚阈值PRP可作为重度NPDR患者的替代治疗选择[8]。光介导超声疗法可以在目标组织上同步应用短脉冲持续激光和超声波脉冲，该方法可精准治疗兔眼视网膜新生血管，而不破坏周边视网膜[9]。尽管各种方法可以一定程度上减少激光对视网膜组织的过多损伤，然而激光光凝治疗不可逆地破坏视网膜组织，可能导致患者视野缺损、暗适应障碍以及对比敏感度下降；激光治疗只能防止DR进一步恶化，无法恢复已经丧失的视力；此外，对于DME患者而言，激光治疗的效果有限，存在治疗的同时损伤黄斑区精细视觉功能的可能性。
PPV是针对PDR发生玻璃体积血和视网膜纤维增殖牵拉情况的常用治疗手段。随着技术的发展，现代眼科手术中引入了许多辅助工具，以提高手术的精确性和安全性，其中包括广角观察系统、数字辅助可视化系统和集成显微镜的手术中光相干断层扫描[10-16]。这些技术在DR的应用，显著改善了手术中的可视化效果，降低并发症风险，并提高手术的成功率。在PPV的手术时机选择，有学者指出，对于特定病例考虑将早期PPV作为治疗玻璃体积血的首选方法，这类病人容易进展为更为复杂的眼底改变，如DR引起的继发性玻璃体积血、视网膜裂孔甚至牵拉性视网膜脱离，通过PPV联合玻璃体内药物注射治疗，可以更大程度保护患者的视力，降低牵拉性视网膜脱离、视网膜前纤维化、新生血管性青光眼等风险[17-18]。Zheng等[19]报道272例严重性NPDR患者，结果表明25G微创PPV组比PRP组治疗效果更好，提示微创PPV可能是严重性非增生性糖尿病视网膜病变患者更好的治疗方案。DR激光治疗近年来的研究聚焦于提高激光输送精准度和减少激光光凝对正常组织的损害。DR的药物治疗，一方面通过缓释材料的研究以期实现药物的眼内持续释放，减少玻璃体内药物注射次数；另一方面通过新靶点药物的开发和基因治疗等研究，为DR的药物治疗提供更多选择。DR的手术治疗时机选择可为患者提供更为个性化的治疗方案，手术中的观察系统和成像系统则可保障更安全、更精准的手术操作。
2 药物治疗DR的研究进展
近年来，关于药物治疗DR在抗VEGF药物玻璃体内注射、抗炎治疗、抗氧化应激损伤类药物、神经保护药物以及新兴的基因治疗方法等方面取得进展。
2.1 DR缓释药物的研究进展
玻璃体内注射抗VEGF药物是目前DR治疗的主要药物手段之一，特别是针对PDR和糖尿病黄斑水肿（DME）。常用药物包括雷珠单抗、阿柏西普、康柏西普和法瑞希单抗。由于抗VEGF药物的半衰期较短，需要频繁进行玻璃体内注射。为了实现药物在眼内持续、高效地释放，延长给药时间间隔，进一步减少反复玻璃体内注射，DR治疗药物搭载纳米粒子、水凝胶和光敏材料等缓释材料（表1）。
表1
DR 的药物递送材料及其治疗作用
2.1.1 纳米颗粒（NP）
NP是指粒度在1～100 nm的粒子，包括脂质NP、聚合物NP和两者结合而成的纳米复合物[30]。脂质NP是由脂质类物质组成的纳米粒子，包括固体脂质NP、纳米结构脂质载体（NLC）、脂质体等。聚合物NP是由聚合物材料制成的纳米尺寸颗粒，根据其形式分为聚合物囊泡、胶束和树突状聚合物。NP具有良好的生物相容性、生物可降解性和缓释特性，通过表面修饰，形成可靶向、可控释放、易检测的药物转运载体，在DR早期诊断、非侵入性治疗监测、协助药物靶向性治疗，特别是包裹治疗药物实现眼内缓释方面展示出巨大临床应用潜力[31]。
2.1.2 脂质NP
脂质NP是由围绕水核的一个或多个磷脂双层组成的囊泡形成，可以运载亲水性和亲脂性活性物质，利用脂质NP运载药物稳定性和生物相容性更强。研究发现，利用脂蛋白模拟脂质纳米胶囊静脉给药将环孢菌素A靶向递送至TGFβ-R2基因敲除小鼠的RPE细胞，可以阻止小鼠视网膜中巨噬细胞和小胶质细胞的活化，抑制炎症和免疫系统激活，表明负载免疫抑制药物环孢菌素A的脂质纳米胶囊为DR治疗提供了新途径[20]。
NLC具有更多的药物载量、良好的生物利用度和缓释效果，也是潜在药物递送系统。NLC通常用固体和液体脂质制备，可以非侵入性局部递送药物。5-氟尿嘧啶具有抗纤维化、抗癌和抗血管生成作用，基于壳聚糖的纳米材料已被证明安全有效[32-33]。研究表明，通过改良熔体乳化-超声法制备壳聚糖修饰的5-氟尿嘧啶NLC比单纯的5-氟尿嘧啶溶液对DR大鼠模型具有更好的抗血管生成作用[21]。
脂质体是最早出现的脂质NP，具有和生物体质膜相似的结构即磷脂双分子层膜，生物相容性良好，能够实现药物靶向高效递送。利索散G（LG）是一种由全谷物制成的发酵粉末，具有抗氧化、抑制视网膜细胞凋亡和减少VEGF分泌的作用[22]。研究表明，与单纯LG治疗组相比，脂质体递送LG治疗可明显抑制DR小鼠光感受器细胞和神经节细胞等的凋亡，并且维持血视网膜屏障的稳定性[23]。Li等[24]采用非侵入性脂质体共递送鞣花酸和氧气，结果发现其有效保护DR小鼠模型的视网膜免受高糖诱导的损伤，抑制新生血管形成，体外细胞实验发现可以抑制VEGF诱导的人视网膜内皮细胞迁移、侵袭和管腔形成。目前，脂质体作为递送药物的材料，仍存在一定的局限性，对于某些水溶性药物而言，脂质体的包封率较低，生物分布受限，存在不稳定性，并且其临床疗效和毒副作用有待进一步考证。
2.1.3 聚合物NP
聚合物NP因其免疫原性和毒性较小，易于大规模合成和化学修饰等优点，已被广泛作为非病毒基因和蛋白质载体[34-36]。Zhou等[25]设计了一种富含硼酸的树枝状聚合物，将聚合物与超氧化物歧化酶组装成具有高结合亲和力的聚合物NP，视网膜缺血再灌注损伤大鼠模型玻璃体内注射聚合物NP，短时间内可在玻璃体和小鼠视网膜神经节细胞（RGC）中检测到该聚合物NP的分布。此外，与游离超氧化物歧化酶相比，该纳米制剂表现出更强的治疗效果，下调了氧化应激，减少了RGC凋亡并保护了视网膜功能。在氧化应激方面，聚多巴胺（PDA）是一种由自然神经递质多巴胺产生的黑色素样聚合物，具有活性氧（ROS）清除特性[37]。在小鼠视神经挤压模型中，单次玻璃体内注射PDA NP可以通过消除视网膜中的ROS、减少炎症反应、维持视网膜血管内皮的屏障功，以及减少RGC凋亡。利用PDA NP递送溴莫尼定，可以减少RGC凋亡，促进轴突再生，从而恢复视觉功能[26]。
2.1.4 纳米复合物 脂质NP具有大尺寸、高浓度下的细胞毒性和低转染活性等局限性[38]。聚合物NP具有更高的细胞毒性，因此将脂质NP与聚合物NP结合利用可以兼得脂质复合物（高稳定性、可接受的细胞摄取、低细胞毒性）和聚合复合物（高转染活性、均匀且小的粒度和内体逃逸）两者的优点，从而保护小干扰RNA（siRNA）有效载荷免受溶酶体酶的影响，延长药物释放时间并减少体内毒性[39-40]。人抗原R（HuR）是一种RNA结合蛋白，通过与VEGF编码的信使RNA结合可以调节VEGF蛋白表达[41]。Supe等[27]将阳离子聚合物聚乙烯亚胺、脂质体和siRNA制备成脂多链体用于递送HuR siRNA，显著抑制STZ-DR大鼠模型视网膜中HuR和VEGF的表达水平，并且药物释放时间更长，提示纳米复合物递送药物可以减少药物半衰期。
2.2 水凝胶
水凝胶是亲水的三维网状交联结构凝胶，亲水膨胀，具有高含水率、高效结合或捕获蛋白质和药物的特性。研究表明，基于原位形成水凝胶的可注射预交联水凝胶可实现玻璃体内长效抗VEGF药物递送，可实现长达4个月的眼内药物降解[42]。组织粘附型水凝胶与NP联合应用的药物递送平台有利于进一步增强药物在眼内的递送效果。Liu等[28]开发了兼具光交联和可注射特性的明胶修饰水凝胶，装载姜黄素-PDA NP从而形成多功能纳米复合水凝胶。在动物实验和体外细胞实验中，多功能纳米复合水凝胶均展示出良好的组织生物相容性和组织粘附力。一方面，玻璃体内注射多功能纳米复合水凝胶可减轻视网膜损伤模型小鼠的视网膜氧化应激损伤；另一方面，多功能纳米复合水凝胶可降低过氧化氢诱导RGC-5细胞氧化应激水平，该材料包载药物为DR患者视网膜神经损伤的治疗提供全新策略[28]。
2.3 光敏材料
光敏剂是一种能够在特定波长光照射下被激活并产生化学反应的化合物，作为药物递送系统，可以通过光化学反应来控制药物释放。在视网膜疾病的治疗中，光敏剂是光动力疗法中的ROS激活剂，可诱导细胞凋亡[43-45]，但作为光动力学疗法的光敏剂很少同时用于治疗线粒体功能和脉络膜新生血管。Li等[46]提出了一种具有高水溶性、长激发波长、高ROS量子产率的新型近红外光敏剂氟硼二吡咯（BDP2）。在近红外光照射下，BDP2会产生大量ROS，引起氧化应激，诱导线粒体形态改变，并通过降低线粒体融合蛋白2和视神经萎缩蛋白1的表达水平，破坏线粒体动力学蛋白融合与裂变的平衡，抑制脉络膜新生血管形成[46]。Wang等[29]开发了一种静脉注射的光靶向治疗脉络膜新生血管（CNV）方案，将阿霉素包裹在由用细胞穿透肽修饰的聚乙二醇-聚丙交酯链形成的NP内，通过静脉内给药至激光诱导的CNV小鼠模型，利用眼部蓝光照射，发现光靶向可以增强包NP在CNV异常血管中的积聚，从而显着增强了治疗效果。光敏材料具有高靶向性、精准药物释放、治疗创伤小和携带药物种类限制低等优势，在DR药物递送中具有广阔的应用前景。目前，光敏疗法也存在一些治疗局限性，（1）光照的局限性：光敏疗法需要外部光源激活光敏NP，为了保护视网膜深层组织免受光线照射损伤，导致治疗范围局限于较浅的病变区域。（2）光毒性风险：在光敏NP被激活时，产生的ROS物种具有强氧化能力，可能对病变组织和健康组织产生不可逆的损伤。（3）治疗成本较高：光敏NP的生产和光动力疗法的实施涉及较高的技术和设备成本，一定程度上限制大规模临床应用。
3 针对DR炎症反应治疗进展
炎症在DR发病机制发挥关键作用，随着对DR病理机制的深入研究，抗炎治疗成为了一种潜在的治疗策略。糖皮质激素类药物具有抗炎和抗血管生成特性，常作DR临床的二线疗法，主要通过抑制多种炎症因子如肿瘤坏死因子（TNF）-α、白细胞介素（IL）-6等的产生来减少炎症反应。常见的糖皮质激素包括地塞米松和氟氢可的松，对于DME均展示出较好的治疗效果，但是，糖皮质激素疗法可能导致DR患者眼压升高、白内障加重以及眼内植入物进入前房副作用[47]。TNF-α是糖尿病性视网膜病变炎症反应中的关键介质。研究表明，TNF-α在糖尿病患者的视网膜中显著升高。DR时Müller细胞释放TNF-α通过上调线粒体自噬促进RPE细胞凋亡[48]。因此，靶向TNF-α的药物被认为是一种有效的抗炎策略。此外，IL-6尤其与视网膜微血管病变密切相关，Chen等[49]首次在恒河猴和人类中发现血浆胰高血糖素水平与IL-6水平呈正相关，IL-6受体抑制剂托珠单抗治疗自发性肥胖或2型糖尿病的恒河猴，可降低血浆胰高血糖素、葡萄糖和糖化血红蛋白水平，为靶向IL-6/胰高血糖素预防或治疗2型糖尿病提供了潜在的新治疗策略。
4 针对DR神经退行性变的治疗研究进展
DR引起的神经退行性病变的特征主要为神经元细胞凋亡和轴突变性，往往早于眼底影像学改变，介导DR神经退行性变的分子途径包括促炎症细胞因子、氧化应激、线粒体功能障碍等，长期反复玻璃体内注射也可能导致视网膜神经退行性变[50-51]。目前临床上甲钴胺、维生素b1、非诺贝特和多苯磺酸钙等药物可一定程度抑制DR患者神经退行性变[52]。此外，局部注射神经营养因子有望改善DR的视神经退行性变，这类神经营养因子包括：色素上皮衍生因子、神经生长因子、胰岛素和胰岛素样生长因子以及脑源性神经营养因子[51, 53-54]。
研究表明，玻璃体内注射间充质干细胞（MSC）和MSC条件培养基中的细胞外囊泡（EV）对视网膜缺血具有神经保护作用，MSC-EV作为视网膜疾病神经保护和再生治疗的生物材料已展现出巨大的临床转化潜力[55]。Yi等[56]研究发现，玻璃体内注射MSC-EV可以促进视神经挤压模型小鼠的RGC存活和轴突再生，MSC-sEV靶向视网膜血管内皮细胞和视网膜周细胞，其机制可能是MSC-sEV诱导粒细胞集落刺激因子-Ly6C低表达单核细胞/巨噬细胞信号通路参与调控和修复视神经损伤。
5 基因治疗和干细胞治疗
虽然目前基因治疗和干细胞仍处于临床前研究阶段，但基因治疗和干细胞治疗为治疗DR在内的多种视网膜疾病都提供了新的希望。基因治疗主要包括基因增强、基因特异性靶向，以及基因组编辑[57]。DR的基因治疗有赖于对DR发病机制关键基因的探索，包括介导视网膜新生血管、血管通透性、氧化应激、炎症、神经血管变性等相关基因，通过基因编辑技术如CRISPR-Cas9直接靶向引起视网膜损伤的基因，纠正DR的致病基因或调节相关的基因通路[58]。通过病毒或非病毒载体递送新生血管抑制剂、神经保护因子等可以有效缓解DR动物模型病程进展[59-61]。神经导向蛋白1与高亲和力受体CD146结合会激活下游信号传导和血管生成[62]。研究表明，在DR模型小鼠的玻璃体内注射神经导向蛋白1短发夹RNA腺相关病毒（AAV）显著抑制小鼠视网膜组织中蛋白激酶B-哺乳动物雷帕霉素靶蛋白和细胞外信号调节激酶的激活，减少了病理性视网膜血管生成和RGC变性[63]。此外，以AAV递送内源性血管生成抑制剂，如色素上皮衍生因子、血管抑素、内皮抑素等均可减少小鼠视网膜新生血管形成[61, 64-65]。
干细胞疗法是一种治疗DR的新型治疗方式，干细胞治疗主要通过两种机制发挥作用：（1）直接分化成视网膜细胞，替换因DR受损的细胞。（2）是通过分泌生长因子和细胞因子，促进受损细胞的修复和再生。与传统治疗方法相比，干细胞治疗是根本性的治疗方法，具有较低的免疫排斥风险。Yu等[66]向链脲佐菌素诱导的DR大鼠模型尾静脉中输注人脐带间充质干细胞（HUMSC），结果表明注射HUMSC后，DR大鼠视网膜微血管通透性减轻，炎症反应相关蛋白下降，而紧密连接蛋白上调，提示HUMSC在DR的炎症反应和微血管病变中发挥重要作用。然而，干细胞治疗也面临诸多挑战，干细胞的分化效率、移植后的存活率、以及如何确保干细胞在特定位置分化成所需的细胞类型等问题都需要进一步研究。
6 小结和展望
DR药物治疗在过去几十年中取得了重大进展，然而当前的治疗策略仍存在诸多局限性，无法完全预防或逆转DR患者的视力损伤。抗VEGF药物的临床应用延缓了DR患者的眼部病理改变进展，但仍有部分患者对抗VEGF药物反应不佳，视力改善有限；频繁玻璃体内注射不仅影响患者的依从性，也增加了感染的风险；长期使用VEGF抑制剂对视网膜正常结构、血管生成和神经细胞功能均存在一定威胁。DR涉及多种炎症因子和复杂的炎症信号通路，靶向单一或少数几种炎症因子的药物仍存在明显的应用局限性。此外，DR具有标准化的治疗方案，但每个患者的发病机制和疾病进展速度存在个体差异，通过生物标志物所提示的个性化策略仍然欠缺。
未来DR药物治疗的研究方向主要侧重以下几方面：（1）多靶点疗法：靶向血管生成素-2和VEGF的法瑞希单抗已应用于DME[67]和渗出型年龄相关性黄斑变性[68]的治疗并取得了较好的患者视力获益，考虑到DR发病机制的复杂性，通过联合抗VEGF、抗炎、神经保护和抗纤维化的药物有望更全面地治疗DR。（2）长效药物递送系统：切实减少频繁的眼内注射、提高患者治疗依从性。（3）神经保护和抗神经退化药物：无论是DR病程自然进展还是抗VEGF药物长期治疗的副作用，都不可避免地造成神经退行性变，因此开发有效的神经保护剂、疾病早期干预神经退行性变，将切实延缓患者视力下降。（4）基因治疗有望从根本上纠正导致视网膜损伤的代谢或基因缺陷，虽然大多出基因治疗仍处于临床前研究阶段，但未来基因疗法有望提供更持久的治疗效果。（5）干细胞和组织再生：干细胞疗法为恢复受损的视网膜组织提供了新的可能性，通过RPE细胞或视网膜神经细胞的抑制，有望恢复视网膜功能。（6）个体化治疗策略：基于生物标志物检测的个体化、精准化治疗，可为患者制定更加精确的治疗方案，提高疗效。通过这些新技术和新方法的探索和应用，DR的治疗前景充满希望，有望显著改善患者的预后并延缓疾病进展。
