透明质酸酶在玻璃体手术中的应用研究进展
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首席医学网
2007年09月01日 22:56:12 Saturday
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作者：张志红 , 陶 海 ,吴海洋 作者单位：1（121001）中国辽宁省锦州市，辽宁医学院武警总医院研究生培养基地眼科;2（100039）中国北京市，武警总医院眼科
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【摘要】 透明质酸酶可使透明质酸水解成双糖化合物，并离解细胞间质屏障，使玻璃体液化，是目前辅助玻璃体切割手术最有应用潜力的酶之一。透明质酸酶的相关研究有可能为玻璃体手术带来新的进展。现就透明质酸酶应用于玻璃体手术的研究背景、实验研究进展、临床应用情况、主要优点和主要并发症及尚待解决的问题作一扼要综述。
【关键词】 透明质酸酶；玻璃体手术；综述
Research advances on application of hyaluronidase in vitrectomy
Zhi-Hong Zhang1, Hai Tao2, Hai-Yang Wu2
1Department of Ophthalmology, Armed Police General Hospital Master Training Base, Liaoning Medical University, Jinzhou 121001, Liaoning Province, China;2Department of Ophthalmology, Armed Police General Hospital, Beijing 100039, China
Abstract Hyaluronidase can degrade hyaluronic acid into disaccharide compounds and dissociate intercellular substance berrier to liquefy the vitreous. Hyaluronidase is one of the most potential enzymes to assist vitrectomy. The correlated research on hyaluronidase may bring advance to vitrectomy. This review focuses on the research background, experimental research advances, clinical application, primary merits, complications and problems expected to be resolved on the application of hyaluronidase in vitrectomy.
· KEYWORDS: hyaluronidase; vitrectomy; review
0引言
近年来，随着透明质酸酶的作用逐渐被认识，其在眼科手术中的应用越来越广。至今，透明质酸酶已用于眼科局部麻醉尤其是白内障的术前麻醉[1]、青光眼手术[2]、白内障手术[3]、玻璃体手术[4,5]等。其中，应用于玻璃体手术方面近年来受到了较多的关注，并取得了较大进展，特别是25G经结膜免缝合微创玻璃体切割系统的出现，促进了透明质酸酶在玻璃体手术中的应用，使之成为目前眼科领域的研究热点之一[6]。
1透明质酸酶应用于玻璃体手术的研究背景
现代玻璃体视网膜手术旨在切除病变的玻璃体，解除视网膜上的玻璃体牵引，使脱离的视网膜复位，但手术中使用机械的方法将玻璃体皮质完全从视网膜上分离比较困难，尤其对年轻患者，因两者的粘附牢固，使用机械的方法造成玻璃体后脱离容易引起医源性的视网膜裂孔、视网膜脱离、出血及视神经纤维的损伤等并发症。在玻璃体手术过程中或手术前能否应用一些生物酶或其它药物作用于玻璃体胶原，使玻璃体液化，并能较完全地沿着玻璃体视网膜界面分离玻璃体，来增加玻璃体视网膜手术的效率和安全性成为玻璃体视网膜病医生期待解决的问题。
玻璃体是一种透明无色的凝胶体，正常时为半固体。玻璃体包括两个组成部分，一是纤维成分所构成的支架，二是粘液样成分的基质，前者主要是玻璃体蛋白的微丝，后者是由透明质酸分子吸收大量水分而形成的胶体。透明质酸和玻璃体蛋白常处于平衡状态，而且互相支持。没有玻璃体蛋白的纤维支架，透明质酸的粘液基质即无所依附，缺少透明质酸的粘液样基质，纤维成分的支架也将塌陷[7]。透明质酸酶可作用于透明质酸，能断开2-乙酰-2-脱氧-D-葡萄糖和D-葡萄糖醛酸之间的 (-1，4糖苷键，使透明质酸解聚和水解成双糖化合物，并离解细胞间质屏障，使原有的胶样玻璃体液化。在此过程中胶原细纤维聚合并丧失其化学稳定性，使玻璃体支架塌陷，从而削弱玻璃体后皮质与内界膜间的粘附和对视网膜的支撑顶压作用，以达到玻璃体后脱离的目的[8]。
2实验研究进展
1985年，Winkler 等[9]用离体的鼠视网膜研究透明质酸酶的安全性,他们在鼠眼视网膜上覆盖透明质酸酶,发现1 000～5 000U/mL的透明质酸酶可使鼠眼玻璃体液化，但对视网膜电流图（ERG）的a波、b波及视网膜的新陈代谢，包括乳酸生成量、耗氧量、谷光甘肽含量和ATP活性均无影响。Gottlieb 等[10]为了评价玻璃体腔内注入透明质酸酶的安全性，分别将不同浓度的透明质酸酶注入兔眼玻璃体腔，并反复抽吸直到玻璃体发生部分液化，在注射后1d和7d分别对这些动物进行间接检眼镜、眼底照相、荧光血管造影检查。结果表明，透明质酸酶能诱导部分性玻璃体牵引松解，1U透明质酸酶在7d之内对视网膜无损害,15U透明质酸酶玻璃体腔内注射7d时出现了组织学改变，包括视网膜水肿、玻璃体混浊，150U透明质酸酶可造成视网膜坏死。研究认为玻璃体内注入1U透明质酸酶足以造成部分性玻璃体牵引松解并对兔眼视网膜无损害，15U以上的透明质酸酶随着剂量的增加，玻璃体更容易被液化及吸出，但对视网膜的损害也与浓度呈正比。1998年，Harooni等[11]首次用透明质酸酶诱导玻璃体后脱离（PVD），他们将15只兔子随机分成3组，实验眼分别注入5，10，20U透明质酸酶，对侧眼为对照组，注入相同容积的平衡盐溶液。随访9wk，用光镜观察，结果证明玻璃体内注射10U以上的剂量在5wk后能诱导PVD，20U以下的剂量不会产生对视网膜结构和功能的损害。后来，Hikichi等[12]用扫描电镜观察透明质酸酶对PVD的诱导作用，他们将20U透明质酸酶注入兔眼玻璃体内，注射后3mo和6mo，扫描电镜显示注射透明质酸酶或BSS的兔眼视网膜表面均覆盖着玻璃体胶原纤维，即使注射透明质酸酶6mo的眼也没有形成光滑的视网膜表面，也就是没有形成PVD。因而得出结论，20U透明质酸酶在兔眼玻璃体腔内注射6mo后仍不能诱导出PVD，并认为用光镜很难观察视网膜表面的玻璃体纤维粘附情况，扫描电镜应作为玻璃体后脱离研究的唯一可靠检查手段。黄玲等[13]研究认为扫描电镜由于能全方位精确观察玻璃体视网膜界面之间的粘连情况，区别完全与不完全PVD，阳性率较高，因此，可作为诊断PVD的最可靠最重要的指标。Sdaubach等[14]在离体猪眼玻璃体内注入透明质酸酶100 U或1 000U，孵育1或3h，于玻璃体切割术前和术后10min分别称眼球重量，前后之差代表切除的玻璃体，并用光镜评价视网膜毒性，结果切除的玻璃体都有增加，以透明质酸酶1 000U孵育3h增加最多，对内界膜的损害偶有发生，但几乎没有造成对神经纤维层的损害，100U和1 000U透明质酸酶注射1h后未造成视网膜任何危害。还有研究将透明质酸酶分两次注入玻璃体腔内，每次15U，间隔5d，并联合C2F6诱导兔眼PVD，认为玻璃体液化与玻璃体后脱离的形成需要一定的时间，透明质酸酶使玻璃体液化，为玻璃体从视网膜上分离提供了一个基础，而玻璃体后脱离则是在气体及眼球运动等机械作用下形成的，该研究无毒副作用发生[8]。Wang 等[15]用纤维蛋白溶解酶（简称纤溶酶）联合透明质酸酶玻璃体内注射诱导兔眼PVD，研究表明玻璃体内注射1U纤溶酶联合20U透明质酸酶能诱导完全性PVD，且无视网膜毒性。纤溶酶能诱导部分性PVD，而透明质酸酶无诱导PVD作用。纤溶酶和透明质酸酶联合用药优点在于二者对诱导PVD有协同作用。它们分别作用于PVD形成的两个关键环节，透明质酸酶可使玻璃体液化，胶原纤维聚合，玻璃体支架塌陷，纤溶酶则可以溶解玻璃体视网膜界面的纤维连接蛋白和层粘连蛋白，削弱玻璃体后皮质和视网膜内界膜之间的粘连。刘刚等[16]研究表明, 尿激酶1 000U联合透明质酸酶20U兔眼玻璃体腔内注射能诱导完全性PVD，且无眼内毒性。联合用药既可减少每种药物的用量又可降低药物的毒性作用，使小剂量药物安全有效地诱导PVD成为可能。近年的研究表明，透明质酸酶可快速液化玻璃体是明确的，但能否诱导玻璃体后脱离还存在争议。
3临床应用情况
目前，透明质酸酶已在严重的玻璃体出血患者中进行了第3阶段的两个临床试验, 这两个试验是跨国的、随机的、用安慰剂作对照的。试验表明，注射透明质酸酶能造成玻璃体液化，因此能加快清除导致视力受损的玻璃体出血。玻璃体出血的清除有助于恢复视力，还可以使眼科医师能清晰地观察视网膜，以诊断和治疗造成出血的病因[17]。Kuppermann等[4,5]为了研究玻璃体腔内注射透明质酸酶治疗玻璃体出血的有效性和安全性，同时进行了两个随机、双盲、安慰剂作对照的大样本临床试验，研究对象为玻璃体出血1mo以上、最佳矫正视力低于0.1的患者，安全性研究还另外增加了两组，一组实验眼注射7.5U透明质酸酶，另一组为空白对照。他们用30G的针头于锯齿缘后3.5～4mm的睫状体平坦部进行玻璃体腔内注射，实验眼分别注入55，75U透明质酸酶，对照眼注入生理盐水，主要的有效性指标为1，2，3mo时玻璃体出血消失足以满足病因治疗，次要的有效性指标为：最佳矫正视力提高3行或3行以上，积血浓度降低及能够起到诊断病因并制定治疗计划的作用。术后对每位患者进行检查，1d、1wk及1，2，3mo评价其有效性和安全性，6~32mo每半年评价一次安全性，检查包括内科和眼科的症状、眼部体征、副作用、最佳矫正视力、眼压、裂隙灯、眼底、眼B超等检查。结果表明，55U透明质酸酶玻璃体腔内注射1～2mo后治疗效果显著，患者视力得到改善，玻璃体出血减少，病因诊断率得以提高，尤其在1mo时治疗效果最明显，使得视网膜病专家能在最短的时间内对玻璃体出血进行病因治疗，从而减少患者的风险。同时，他们认为玻璃体腔内注射透明质酸酶总体来说是比较安全的。
4主要优点和主要并发症
4.1主要优点 由于透明质酸酶可使玻璃体液化，可以较完全地从玻璃体视网膜界面分离玻璃体，提高了玻璃体手术的效率和安全性，减少了机械性玻璃体手术造成的眼组织的损伤和并发症。并且，因为使用透明质酸酶能将粘稠的玻璃体液化，使浓厚的积血溶解，所以透明质酸酶辅助的玻璃体切除术可允许玻璃体切除术使用更细小的手术器械进行操作。这有助于弥补25G经结膜免缝合微创玻璃体切割系统对于粘稠的玻璃体、浓厚积血切割效率低的不足，将明显扩大微创玻璃体切割术的适应证[6]。
4.2主要并发症 在辅助玻璃体手术的同时，透明质酸酶玻璃体腔内注射可引起一些相关并发症。
4.2.1视网膜损害 Gottlieb等[10]实验表明，15U及以上剂量的透明质酸酶玻璃体腔内注射后1～7d临床和形态学检查发现视网膜受到损害，且损害的程度与剂量成正比，15U透明质酸酶在术后7d有时会出现感光细胞外节形态学改变，30U透明质酸酶术后1d最早期的临床改变为视网膜的苍白灶，形态学表现为视网膜水肿，50U和150U透明质酸酶术后视网膜损害更严重，临床表现为视网膜水肿范围更广，形态学表现为视网膜各层显著改变，包括细胞脱失，内、外核层空泡形成，术后7d原来水肿部位的视网膜发生坏死。
4.2.2玻璃体混浊 Harooni等[11]报道，玻璃体腔内注射5U及以上剂量的透明质酸酶2wk后会出现玻璃体混浊病灶，周围视网膜呈灰白色，4wk后上述病灶自行消失，玻璃体、视网膜恢复正常。王莉菲等[18]实验证明，30U透明质酸酶注入玻璃体后1d，玻璃体出现轻度混浊，但会在注药后1wk消退。Shen等[8]研究表明,30U透明质酸酶玻璃体腔内注射后2wk左右玻璃体腔有细颗粒状混浊,在5～6wk时有较明显的玻璃体混浊。
4.2.3炎症反应 王莉菲等[18]证实，30U透明质酸酶注入玻璃体后1d，玻璃体内和前房中出现炎性细胞，房水闪光（+），于注药后1wk消退。Kuppermann等[5]实验证实，透明质酸酶注入玻璃体后1d即会引起虹膜炎，呈剂量相关性，但属急性自限性炎症，不会造成严重的副作用，偶尔会出现非感染性前房积脓，呈剂量相关性，经传统的抗炎治疗2～7d可痊愈。
4.2.4视网膜脱离、白内障、高眼压 Kuppermann等[5]实验还证实，透明质酸酶玻璃体腔内注射1mo内可引起视网膜脱离，包括孔源性和牵拉性视网膜脱离，视网膜脱离也可发生于玻璃体切割术后。7.5U透明质酸酶玻璃体腔内注射后任何时间、玻璃体切割术前或术后均可发生白内障，还可引起眼压升高。
5尚待解决的问题
透明质酸酶在玻璃体手术中应用的有效性和安全性有待于进一步验证，其目标评价体系有待于进一步建立，其安全有效剂量有待于进一步确定。透明质酸酶能否诱导玻璃体后脱离还存在争议，有待于进一步研究。透明质酸酶在玻璃体手术中应用的适应证和禁忌症有待于进一步确定。透明质酸酶和其它的酶或膨胀性气体联合应用能否提高玻璃体切除术的有效性和安全性有待于进一步研究。透明质酸酶辅助的玻璃体手术在临床的应用有待于进行严格的大样本临床对照研究和长期随访观察。
6小结
尽管透明质酸酶在某些方面的应用还存在着一些争议，但已显示其在玻璃体手术中良好的效果和优越性。由于透明质酸酶取用方便，费用经济，操作简单，其安全有效的玻璃体液化作用可望作为玻璃体手术治疗的辅助手段，并在未来的玻璃体手术中得到广泛的应用和发展。
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