Effekt av aflibercept på menneskelige hornhinneendotelceller i neovaskulær aldersrelatert makuladegenerasjon

Intravitreale injeksjoner av vaskulær endotelial vekstfaktor (VEGF)-hemmere har i økende grad blitt brukt i behandlingen av neovaskulær aldersrelatert makuladegenerasjon (AMD) i oftalmisk praksis.1-4 De mest brukte VEGF-hemmerne er bevacizumab (Avastin®, Genentech, San Francisco, California, USA), ranibizumab (Lucentis®, Genentech, San Francisco, California, USA) og aflibercept (Eylea®, Regeneron Pharmaceuticals Inc., Tarrytown, New York, USA) blant hvilke aflibercept og ranibizumab ble godkjent av Food and Drug Administration (FDA) for denne indikasjonen.

Aflibercept er den sist utviklede VEGF-hemmeren med et rekombinant fusjonsprotein som består av humane VEGF-reseptor-ekstracellulære domener fra reseptorene 1 og 2 (VEGFR1 og VEGFR2) fusjonert til Fc-domenet til humant IgG. Dette proteinet inneholder alle humane aminosyresekvenser, noe som minimerer potensialet for immunogenisitet hos pasienter. Den forlengede intravitreale halveringstiden for aflibercept sammenlignet med ranibizumab kan oversettes til en lavere behandlingsmengde når det gjelder injeksjoner, overvåking og legebesøk. Flere in vitro-studier har vist at aflibercept, i den konsentrasjonen som vanligvis brukes til å behandle retinale lidelser, ikke hadde noen toksisitet for øyecellene. Selv om både ranibizumab og bevacizumab har vist seg å ikke ha skadelige effekter på hornhinneendotelet, er effekten av intravitreal aflibercept på humant hornhinneendotel ikke rapportert så langt. Med tanke på den funksjonelle betydningen av hornhinneendotelet, spesielt i eldre populasjoner, ble denne studien designet for å evaluere in vivo toksisiteten til aflibercept på humane hornhinneendotelceller hos pasienter med neovaskulær AMD.

Trettifire øyne av 34 påfølgende pasienter med neovaskulær AMD (19 menn, 15 kvinner; gjennomsnittsalder 66,4±3,4 år; aldersgruppe 57-76 år) ble rekruttert til denne observasjonsprospektive studien. Studieprotokollen ble godkjent av den etiske komiteen og fulgte prinsippene i Helsinki-erklæringen. Alle deltakerne signerte det informerte samtykket før en studierelatert prosedyre.

Alle deltakerne fikk én månedlig intravitreal injeksjon av aflibercept i tre påfølgende måneder, og senere behandlinger ble brukt etter behov. Oppfølgingsperioden var seks måneder.

Prosedyren for intravitreal aflibercept-injeksjon ble utført ved bruk av standard aseptiske teknikker. Etter å ha gitt lokalbedøvelse med proparakainhydroklorid øyedråper (Alcaine, Alcon Laboratories Inc, Fort Worth, Texas, USA), ble øyelokkene og den inferior konjunktivale fornix sterilisert med 5 % povidonjod. Aflibercept (2,0 mg, 0,05 ml) ble injisert gjennom pars plana (4 mm bak limbus) ved bruk av en 27-gauge nål.

Ikke-kontakt speilmikroskopi (Tomey EM-3000 Specular Microscope, Tomey Corp, Japan) ble utført på den sentrale hornhinnen før den første intravitreale aflibercept-injeksjonen og 1, 3, 6 måneder etter injeksjonen. En blindet observatør (S.D.) tok endotelbildene fra hornhinnen. Spekulærmikroskopet evaluerte automatisk endotelcelletettheten (ECD), variasjonskoeffisienten for cellestørrelsen (CoV), et objektivt mål på polymegathism, og prosentandelen av de sekskantede cellene (Hex%), en indeks for pleomorfisme. Spekulær mikroskopi ga også optiske pachymetrimålinger. Den akutte toksiske effekten av aflibercept på endotel ble evaluert ved tilstedeværelsen av hornhinneødem og fremre kammerreaksjon, og intraokulært trykk den første dagen etter injeksjonen. De ubehandlede øynene fungerte som kontrollgruppe.

Intravitreal injeksjon av aflibercept hadde ingen negativ effekt i humane hornhinneendotelceller. Tegnene på akutt toksisk effekt av aflibercept på endotelet, som er hornhinneødem, fremre kammerreaksjon eller høyt intraokulært trykk, ble ikke registrert i noen av øynene på den første dagen etter injeksjonen.

Aflibercept er en nylig godkjent anti-VEGF som tilbyr en ny terapi for behandling av neovaskulær AMD. Det er et fusjonsprotein av VEGF-reseptor 1 og 2. Det har høyere affinitet til VEGF sammenlignet med ranibizumab eller bevacizumab som indikerer lengre virkningsvarighet for aflibercept. I eksperimentelle og kliniske studier har effekten av aflibercept i behandling av AMD vist seg å være sammenlignbar med effekten til ranibizumab og bevacizumab. I studier som sammenlignet aflibercept med bevacizumab eller ranibizumab, hadde aflibercept færre negative effekter på retinale cellelinjer som endring i cellemorfologi, apoptose eller permanent reduksjon i cellelevedyktighet, celletetthet eller proliferasjon. Aflibercept har større bindingsaffinitet for VEGF enn ranibizumab og bevacizumab og krever mindre hyppige intravitreale injeksjoner enn ranibizumab og bevacizumab. Halveringstiden i glasslegemet til aflibercept er kortere enn bevacizumab, men lengre enn ranibizumab. I netthinnens pigmentepitel- og retinakulturer fremstilt fra griseøyne, hemmet aflibercept VEGF fullstendig i seks timer ved en minimal konsentrasjon, og viste en forlenget VEGF-hemming sammenlignet med bevacizumab og ranibizumab. Denne fordelen med aflibercept vekker imidlertid bekymring for mulige bivirkninger ved langvarig bruk.

Hornhinneendotelet er en barriere for væskestrøm fra kammervannet til stroma. Det er ansvarlig for å opprettholde hornhinnens gjennomsiktighet ved å regulere stromal hydrering. Endotelcelletettheten avtar med alderen, og ytterligere skade på hornhinneendotelet på grunn av sykdom, traumer eller medikamenter kan føre til tap av funksjon, noe som forårsaker hornhinneødem, redusert klarhet i hornhinnen og tap av synsstyrke. Derfor er det viktig å holde hornhinneendotelet sunt, spesielt for eldre pasienter. Intravitreal injeksjon fører til at betydelig konsentrasjon av VEGF-hemmere kommer i kontakt med humane hornhinneendotelceller. Tidligere studier indikerte at VEGF og dets reseptorer uttrykkes i hornhinneendotelet og epitelet, og VEGF-hemmere kan påvises i kammervann etter intravitreal injeksjon, som begge viser at VEGF-hemmere har potensial til å være cytotoksiske for humane hornhinneendotelceller. Effekten av den intravitreale injeksjonen av ranibizumab eller bevacizumab på hornhinneendotelet er studert tidligere. Perez-Rico et al. rapporterte at intravitreale injeksjoner av ranibizumab ikke hadde signifikant effekt på endotelcelletetthet, CoV og Hex% syv dager eller seks måneder etter injeksjonen. De gjentatte intravitreale injeksjonene av ranibizumab over seks måneder forårsaket ikke også vesentlige endringer i hornhinneendotelet. Chiang et al. evaluerte menneskelig hornhinnetykkelsesendring og hornhinneendotelcelletetthet opp til seks måneder etter intravitreal injeksjon av 2,5 mg bevacizumab og fant at intravitreal bevacizumab ikke har noen skadelig effekt på hornhinneendotelet. In vitro-studier viste også at bevacizumab ikke er giftig for hornhinneceller av menneskelig opprinnelse. Videre, selv om intrakameral injeksjon av ranibizumab forårsaket forverring av endotelcellemorfologi i kaninhornhinnen, påvirket ikke intrakameraal injeksjon av bevacizumab endotelcellelevedyktighet eller morfologi i kanin- eller menneskehornhinnen. Bevacizumab induserte ikke apoptose eller nekrose i humane corneale endotel- og fibroblastceller in vitro. I en nylig studie ble det rapportert at månedlige intravitreale bevacizumab- eller ranibizumab-injeksjoner i tre påfølgende måneder ikke påvirker hornhinnens morfologi og har ingen skadelige effekter på endotelet hos pasienter med diabetisk makulaødem. Funnene i denne nåværende studien stemmer også overens med disse studiene som viser at verken ranibizumab eller bevacizumab har negativ effekt på hornhinneendotelceller. Etterforskerne fant at CCT, ECD, CoV og Hex% ikke endret seg over seks måneder etter intravitreal injeksjon av aflibercept i noen av øynene. Videre viste ikke CCT, ECD, CoV og Hex% statistisk signifikant forskjell mellom øyet behandlet med intravitreal aflibercept og kontralateralt ubehandlet øye før og under 6-måneders oppfølging etter intravitreal injeksjon.

Hovedbegrensningen for studien var den begrensede prøvestørrelsen, som utelukker at vi kan komme til en endelig konklusjon om effekten av intravitreal aflibercept på humant hornhinneendotel. Ikke desto mindre gir denne pilotstudien første bevis på at intravitreale aflibercept-injeksjoner ikke har negativ effekt på humant hornhinneendotel.

Konklusjonen er at intravitreal injeksjon av klinisk effektive doser av aflibercept fire ganger i gjennomsnitt i løpet av 6-månedersperioden ikke induserer noen skadelig effekt på humant hornhinneendotel evaluert ved speilmikroskopi. Ytterligere prospektive, omfattende, langvarige studier er nødvendig for å bekrefte at intravitreal aflibercept kan brukes trygt uten hornhinnetoksisitet for å behandle neovaskulær AMD.