研究人员宣布找到了抑制血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）的新靶点，即通过FTO抑制来影响VEGF的释放和脉络膜新生血管形成，进而改善眼科疾病症状，这也为眼科治疗提供了新的研究机制。相关研究成果于23年2月发表在《Nature》子刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》。
VEGF是一组重要调节因子，能够刺激新血管的生长（血管生成）并增加现有血管的渗透性，在正常发育和创伤愈合中起着关键作用。VEGF包括VEGFA、VEGFB、VEGFC、VEGFD、VEGFE以及PLGF这几个类型，在药物研究中，VEGFA最为常见，关系着血管内皮细胞的增殖、迁移和微血管形成等。当VEGFA在眼部过度表达时，会导致异常血管增生、血管渗漏等，继而引发黄斑变性、糖尿病视网膜病变、角膜新生血管等多种眼科疾病。
VEGF靶向药物研究进展
到目前为止，已经有多种VEGF药物被批准用于治疗黄斑变性、肿瘤和其他血管相关疾病，从研发领域来看，主要集中在眼科疾病和肿瘤这2大板块。
VEGF药物在眼科领域中的应用主要是针对一些黄斑相关疾病，如湿性年龄相关性黄斑变性和糖尿病视网膜病变等。这些疾病的共同特点是黄斑区域的毛细血管增生和渗漏，导致视网膜水肿和视力下降。VEGF是导致这些异常血管生成的重要因素之一，因此使用VEGF药物可以抑制异常血管生成，减少渗漏，从而改善患者的视力和眼部症状。
以眼科疾病为适应症的VEGF靶向药物中，常见的包括阿柏西普、康柏西普、贝伐单抗和雷珠单抗等。此外，还有许多VEGF药物正在进行临床试验，据ClinicalTrials数据显示，相关药物的临床试验超过600项。
表型稳定的VEGFA小鼠
为更好地探讨眼科疾病的病理机制，帮助开发靶向药物，赛业生物在C57BL/6J小鼠体内建立了视杆细胞特异性启动子驱动人源VEGFA基因CDS序列表达的模型，以获得能在视网膜特异性过表达人源VEGFA基因的转基因小鼠。这款人源化VEGF过表达小鼠模型可自然发病，眼球结构完整的基础上出现明显的血管病变，可用于新生血管性相关的眼科疾病的药物评价及相关机制研究。同时，利用自研的hVEGF小鼠，赛业生物进行了阿柏西普和贝伐单抗等阳性药测试，评价靶向VEGF的抑制效果。
构建方式
利用转基因（TG）技术将“Bovine rhodopsin promoter-Kozak-Human VEGFA CDS-Mouse Prm1 polyA”基因表达元件转入小鼠基因组中。
研究应用
- 进行性黄斑变性（AMD）机制研究和药效评价；
- 糖尿病视网膜病变（DR）机制研究和药效评价；
- 角膜新生血管疾病机制研究和药效评价。
验证数据
- 人源和鼠源VEGFA基因表达水平检测
图1. hVEGFA-TG小鼠和野生型小鼠（WT）中人源VEGFA和鼠源Vegfa基因表达的检测。利用qPCR检测小鼠体内人源VEGFA和鼠源Vegfa基因表达，结果显示hVEGFA-TG小鼠中同时存在人源VEGFA和鼠源Vegfa基因的表达，且鼠源基因的表达量与野生型小鼠相当。表明该小鼠在表达人源VEGFA的同时不会影响本底鼠源Vegfa的表达。
- 视网膜光学相干断层扫描（OCT）检测
图2. 6周龄hVEGFA-TG小鼠和野生型小鼠（WT）的眼底和视网膜形态检测。通过视网膜光学相干断层扫描（OCT）对小鼠的视网膜形态进行检测，结果显示与野生型相比，hVEGFA-TG小鼠的脉络膜区域的结构存在轻微紊乱。
- F0代小鼠眼底荧光血管造影（FFA）
图3. 6周龄hVEGFA-TG F0代小鼠和野生型小鼠（WT）的眼底荧光血管造影（FFA）结果。通过FFA对小鼠的眼部血管进行造影观察，结果显示与野生型相比，hVEGFA-TG F0代小鼠的眼底出现血管病变，表现为大面积荧光素钠渗漏。
- F1代和F2代小鼠眼底荧光血管造影（FFA）
图4. F1代和F2代hVEGFA-TG小鼠眼底荧光血管造影（FFA）结果。通过FFA对F1代和F2代的hVEGFA-TG小鼠眼部血管进行造影观察，结果显示F1代和F2代小鼠均能复现F0代小鼠的表型，表现为大面积荧光素钠渗漏的血管病变表型。
- 视网膜电图（ERG）检查
图5. hVEGFA-TG小鼠（hVEGF）和野生型小鼠（WT）的视网膜电图（ERG）检测的结果。视网膜电图（ERG）的检测结果显示hVEGFA-TG小鼠的视网膜电位与野生型小鼠暂无显著差异。
- 视网膜HE染色
图6. hVEGFA-TG小鼠和野生型小鼠（WT）眼部H&E染色结果。通过HE染色对小鼠视网膜进行检测，检测结果显示与野生型小鼠相比，hVEGFA-TG小鼠的视网膜区域存在血管增生的病理性表型。
- 视网膜和脉络膜isolectin GS-lB4免疫染色
图7. hVEGFA-TG小鼠和野生型小鼠（WT）眼部视网膜和脉络膜Isolectin GS-lB4免疫染色结果。通过lB4染色对小鼠视网膜和脉络膜进行检测，检测结果显示与野生型相比，hVEGFA-TG小鼠的视网膜存在血管的异常增生，且结构紊乱，同时脉络膜区域也有异常增生的情况。
- 阿柏西普（Aflibercept）药效验证
图8. hVEGFA-TG小鼠用于VEGF靶向药物阿柏西普（Aflibercept）的药效验证。眼底荧光血管造影（FFA）的结果显示，阿柏西普给药前hVEGFA-TG小鼠的眼底存在明显的血管病变和大面积荧光素钠渗漏。与PBS对照组相比，阿柏西普给药物后hVEGFA-TG小鼠眼部血管病变明显减轻，眼部病变面积显著减小。且随着给药时间的持续增加，眼部病变呈现逐渐减少直至消失的趋势。（给药剂量及方式：3μg/眼/周，玻璃体内注射）
- 结果讨论
通过qPCR、OCT、FFA、ERG、H&E染色和免疫荧光等多种实验技术对hVEGFA-TG小鼠中人源和鼠源的VEGFA基因的表达、视网膜形态、视网膜功能和眼部血管结构等进行检测。检测结果显示，人源VEGFA基因可以在hVEGFA-TG小鼠体内高水平表达且不影响内源性VEGFA基因的表达；在眼部结构上，hVEGFA-TG小鼠表现为视网膜结构轻微紊乱、血管增生和大面积的血管渗漏，同时脉络膜中也可以检测到结构紊乱和血管增生的病变表型。此外，抗VEGFA的阳性药物阿柏西普处理可以导致血管渗漏面积减小从而减轻hVEGFA-TG小鼠眼部血管病变。
综上，hVEGFA-TG小鼠可过表达人源VEGFA并在眼球结构完整的基础上自然诱发眼部视网膜和脉络膜的病变的出现，靶向VEGFA药物的使用可有效减轻眼部的病变表型，因此该模型可适用于新生血管性相关的眼科疾病的药物评价及相关机制研究。
参考文献
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