Effect van Aflibercept op menselijke corneale endotheelcellen bij neovasculaire leeftijdsgebonden maculaire degeneratie

Intravitreale injecties van vasculaire endotheliale groeifactor (VEGF)-remmers worden steeds vaker gebruikt bij de behandeling van neovasculaire leeftijdsgebonden maculaire degeneratie (AMD) in de oogheelkundige praktijk.1-4 De meest gebruikte VEGF-remmers zijn bevacizumab (Avastin®, Genentech, San Francisco, Californië, VS), ranibizumab (Lucentis®, Genentech, San Francisco, Californië, VS) en aflibercept (Eylea®, Regeneron Pharmaceuticals Inc., Tarrytown, New York, USA) waaronder aflibercept en ranibizumab werden goedgekeurd door de Food and Drug Administration (FDA) voor deze indicatie.

Aflibercept is de meest recent ontwikkelde VEGF-remmer met een recombinant fusie-eiwit bestaande uit menselijke VEGF-receptor extracellulaire domeinen van receptor 1 en 2 (VEGFR1 en VEGFR2) gefuseerd aan het Fc-domein van menselijk IgG. Dit eiwit bevat alle menselijke aminozuursequenties, waardoor de kans op immunogeniciteit bij patiënten tot een minimum wordt beperkt. De verlengde intravitreale halfwaardetijd van aflibercept in vergelijking met ranibizumab kan zich vertalen in een lagere behandelingsbelasting in termen van injecties, monitoring en medische bezoeken. Verschillende in-vitro-onderzoeken hebben aangetoond dat aflibercept, bij de concentratie die gewoonlijk wordt gebruikt voor de behandeling van netvliesaandoeningen, niet toxisch was voor de oogcellen. Hoewel is aangetoond dat zowel ranibizumab als bevacizumab geen schadelijke effecten hebben op cornea-endotheel, is het effect van intravitreaal aflibercept op humaan cornea-endotheel tot nu toe niet gemeld. Gezien het functionele belang van het cornea-endotheel, met name bij de oudere bevolking, werd de huidige studie opgezet om de in vivo toxiciteit van aflibercept op humane cornea-endotheelcellen bij patiënten met neovasculaire AMD te evalueren.

Vierendertig ogen van 34 opeenvolgende patiënten met neovasculaire AMD (19 mannen, 15 vrouwen; gemiddelde leeftijd 66,4 ± 3,4 jaar; leeftijdscategorie 57-76 jaar) werden gerekruteerd voor deze observationele prospectieve studie. Het studieprotocol werd goedgekeurd door de ethische commissie en hield zich aan de principes van de Verklaring van Helsinki. Alle deelnemers ondertekenden de geïnformeerde toestemming vóór elke studiegerelateerde procedure.

Alle deelnemers kregen gedurende drie opeenvolgende maanden één maandelijkse intravitreale injectie met aflibercept, en latere behandelingen werden naar behoefte toegepast. De follow-up periode was zes maanden.

De procedure voor de intravitreale injectie met aflibercept werd uitgevoerd met behulp van standaard aseptische technieken. Na plaatselijke verdoving met proparacaïne hydrochloride oogdruppels (Alcaine, Alcon Laboratories Inc, Fort Worth, Texas, VS), werden de oogleden en de inferieure conjunctivale fornix gesteriliseerd met 5% povidonjood. Aflibercept (2,0 mg, 0,05 ml) werd geïnjecteerd door de pars plana (4 mm achter de limbus) met behulp van een 27-gauge naald.

Contactloze speculaire microscopie (Tomey EM-3000 Specular Microscope, Tomey Corp, Japan) werd uitgevoerd op het centrale hoornvlies vóór de eerste intravitreale injectie met aflibercept en 1, 3, 6 maanden na de injectie. Een geblindeerde waarnemer (SD) verkreeg de beelden van het hoornvliesendotheel. De spiegelmicroscoop evalueerde automatisch de endotheelceldichtheid (ECD), de variatiecoëfficiënt van de celgrootte (CoV), een objectieve maatstaf voor polymegathisme en het percentage hexagonale cellen (Hex%), een index van pleomorfisme. Spiegelmicroscopie leverde ook optische pachymetriemetingen op. De acute toxische werking van aflibercept op het endotheel werd beoordeeld aan de hand van de aanwezigheid van hoornvliesoedeem en voorkamerreactie, en intraoculaire druk op de eerste dag na de injectie. De onbehandelde ogen dienden als controlegroep.

Intravitreale injectie van aflibercept had geen negatief effect op humane corneale endotheelcellen. De tekenen van een acuut toxisch effect van aflibercept op het endotheel, namelijk cornea-oedeem, voorste oogkamerreactie of hoge intraoculaire druk, werden in geen van de ogen waargenomen. de eerste dag na de injectie.

Aflibercept is een onlangs goedgekeurde anti-VEGF die een nieuwe therapie biedt voor de behandeling van neovasculaire AMD. Het is een fusie-eiwit van VEGF-receptoren 1 en 2. Het heeft een hogere affiniteit voor VEGF in vergelijking met ranibizumab of bevacizumab, wat wijst op een langere werkingsduur van aflibercept. In experimentele en klinische onderzoeken is aangetoond dat de werkzaamheid van aflibercept bij de behandeling van AMD vergelijkbaar is met die van ranibizumab en bevacizumab. In onderzoeken waarin aflibercept werd vergeleken met bevacizumab of ranibizumab, had aflibercept minder negatieve effecten op retinale cellijnen, zoals verandering in celmorfologie, apoptose of permanente afname van de levensvatbaarheid van cellen, celdichtheid of proliferatie. Aflibercept heeft een grotere bindingsaffiniteit voor VEGF dan ranibizumab en bevacizumab en vereist minder frequente intravitreale injectie dan ranibizumab en bevacizumab. De halfwaardetijd van het glasvocht van aflibercept is korter dan die van bevacizumab, maar langer dan die van ranibizumab. In retina-pigmentepitheel en retina-culturen bereid uit varkensogen remde aflibercept VEGF volledig gedurende zes uur bij een minimale concentratie en vertoonde een langdurige VEGF-remming in vergelijking met bevacizumab en ranibizumab. Dit voordeel van aflibercept geeft echter aanleiding tot bezorgdheid over mogelijke bijwerkingen van langdurig gebruik.

Het cornea-endotheel vormt een barrière voor de vloeistofstroom van het kamerwater naar het stroma. Het is verantwoordelijk voor het behoud van de transparantie van het hoornvlies door de stromale hydratatie te reguleren. De endotheelceldichtheid neemt af met de leeftijd, en verdere schade aan het hoornvliesendotheel door ziekte, trauma of medicijnen kan leiden tot functieverlies, wat hoornvliesoedeem, verminderde helderheid van het hoornvlies en verlies van gezichtsscherpte veroorzaakt. Daarom is het gezond houden van het hoornvliesendotheel van vitaal belang, vooral voor bejaarde patiënten. Intravitreale injectie zorgt ervoor dat een aanzienlijke concentratie van VEGF-remmers in contact komt met menselijke corneale endotheelcellen. Eerdere studies toonden aan dat VEGF en zijn receptoren tot expressie worden gebracht in het corneale endotheel en epitheel, en VEGF-remmers kunnen worden gedetecteerd in kamervocht na intravitreale injectie, die beide aantonen dat VEGF-remmers mogelijk cytotoxisch zijn voor menselijke cornea-endotheelcellen. Het effect van de intravitreale injectie van ranibizumab of bevacizumab op cornea-endotheel is eerder bestudeerd. Perez-Rico et al. rapporteerden dat intravitreale injecties van ranibizumab zeven dagen of zes maanden na de injectie geen significant effect hadden op de endotheelceldichtheid, CoV en Hex%. De herhaalde intravitreale injecties van ranibizumab gedurende zes maanden veroorzaakten ook geen substantiële veranderingen in het cornea-endotheel. Chiang et al. evalueerde de verandering van de dikte van het hoornvlies en de celdichtheid van het hoornvlies tot zes maanden na intravitreale injectie van 2,5 mg bevacizumab en ontdekte dat intravitreale bevacizumab geen schadelijke effecten heeft op het hoornvliesendotheel. In-vitro-onderzoeken toonden ook aan dat bevacizumab niet toxisch is voor hoornvliescellen van menselijke oorsprong. Bovendien, hoewel intracamerale injectie van ranibizumab verslechtering van de endotheelcelmorfologie in het hoornvlies van konijnen veroorzaakte, had intracamerale injectie van bevacizumab geen invloed op de levensvatbaarheid of morfologie van endotheelcellen in het hoornvlies van konijnen of mensen. Bevacizumab induceerde in vitro geen apoptose of necrose in humane corneale endotheliale en fibroblastcellen. In een recent onderzoek werd gemeld dat maandelijkse intravitreale bevacizumab- of ranibizumab-injecties gedurende drie opeenvolgende maanden geen invloed hebben op de hoornvliesmorfologie en geen schadelijke effecten hebben op het endotheel bij patiënten met diabetisch macula-oedeem. De bevindingen van deze huidige studie komen ook overeen met deze studies die aantonen dat noch ranibizumab noch bevacizumab een negatief effect heeft op endotheelcellen van het hoornvlies. De onderzoekers ontdekten dat de CCT, ECD, CoV en Hex% niet veranderden gedurende zes maanden na intravitreale injectie van aflibercept in beide ogen. Bovendien lieten de CCT, ECD, CoV en Hex% geen statistisch significant verschil zien tussen het oog behandeld met intravitreale aflibercept en het contralaterale onbehandelde oog vóór en tijdens de 6 maanden durende follow-up na intravitreale injectie.

De belangrijkste beperking van de studie was de beperkte steekproefomvang, waardoor we geen definitieve conclusie kunnen trekken over het effect van intravitreale aflibercept op humaan cornea-endotheel. Desalniettemin levert deze pilootstudie het eerste bewijs dat intravitreale injecties met aflibercept geen negatief effect hebben op humaan cornea-endotheel.

Concluderend, intravitreale injectie van klinisch effectieve doses aflibercept gedurende gemiddeld vier keer gedurende de periode van 6 maanden veroorzaakte geen enkel schadelijk effect op humaan corneaal endotheel, beoordeeld door middel van spiegelmicroscopie. Verdere prospectieve, grootschalige, langdurige studies zijn nodig om te bevestigen dat intravitreale aflibercept veilig kan worden gebruikt zonder enige corneale toxiciteit voor de behandeling van neovasculaire AMD.