Effekt av aflibercept på mänskliga hornhinneendotelceller vid neovaskulär åldersrelaterad makuladegeneration

Intravitreala injektioner av vaskulär endoteltillväxtfaktor (VEGF)-hämmare har använts i allt större utsträckning vid behandling av neovaskulär åldersrelaterad makuladegeneration (AMD) i oftalmologisk praxis.1-4 De mest använda VEGF-hämmarna är bevacizumab (Avastin®, Genentech, San Francisco, Kalifornien, USA), ranibizumab (Lucentis®, Genentech, San Francisco, Kalifornien, USA) och aflibercept (Eylea®, Regeneron Pharmaceuticals Inc., Tarrytown, New York) York, USA) bland vilka aflibercept och ranibizumab godkändes av Food and Drug Administration (FDA) för denna indikation.

Aflibercept är den senast utvecklade VEGF-hämmaren med ett rekombinant fusionsprotein som består av humana VEGF-receptor-extracellulära domäner från receptorerna 1 och 2 (VEGFR1 och VEGFR2) fuserade till Fc-domänen av humant IgG. Detta protein innehåller alla mänskliga aminosyrasekvenser, vilket minimerar potentialen för immunogenicitet hos patienter. Den förlängda intravitreala halveringstiden för aflibercept jämfört med ranibizumab kan översättas till en lägre behandlingsbelastning i form av injektioner, övervakning och läkarbesök. Flera in vitro-studier har visat att aflibercept i den koncentration som vanligtvis används för att behandla retinala störningar inte hade någon toxicitet för ögoncellerna. Men även om både ranibizumab och bevacizumab inte har visat sig ha skadliga effekter på hornhinneendotelet har effekten av intravitrealt aflibercept på humant hornhinneendotel inte rapporterats hittills. Med tanke på den funktionella betydelsen av hornhinneendotelet, särskilt i åldrad befolkning, utformades denna studie för att utvärdera in vivo-toxiciteten av aflibercept på humana hornhinneendotelceller hos patienter med neovaskulär AMD.

Trettiofyra ögon av 34 på varandra följande patienter med neovaskulär AMD (19 män, 15 kvinnor; medelålder 66,4±3,4 år; åldersintervall 57-76 år) rekryterades för denna observationella prospektiva studie. Studieprotokollet godkändes av den etiska kommittén och följde principerna i Helsingforsdeklarationen. Alla deltagare undertecknade det informerade samtycket före någon studierelaterad procedur.

Alla deltagare fick en månatlig intravitreal injektion av aflibercept under tre månader i följd, och senare behandlingar tillämpades vid behov. Uppföljningstiden var sex månader.

Proceduren för den intravitreala aflibercept-injektionen utfördes med användning av aseptiska standardtekniker. Efter att ha tillhandahållit lokalbedövning med proparakainhydroklorid ögondroppar (Alcaine, Alcon Laboratories Inc, Fort Worth, Texas, USA), steriliserades ögonlocken och den inferior konjunktivala fornixen med 5 % povidonjod. Aflibercept (2,0 mg, 0,05 ml) injicerades genom pars plana (4 mm bakom limbus) med en 27-gauge nål.

Beröringsfri spegelmikroskopi (Tomey EM-3000 Specular Microscope, Tomey Corp, Japan) utfördes på den centrala hornhinnan före den första intravitreala aflibercept-injektionen och 1, 3, 6 månader efter injektionen. En blind observatör (S.D.) erhöll hornhinnan endotelbilder. Spegelmikroskopet utvärderade automatiskt endotelcelldensiteten (ECD), variationskoefficienten för cellstorleken (CoV), ett objektivt mått på polymegathism och procentandelen av de hexagonala cellerna (Hex%), ett index för pleomorfism. Spegelmikroskopi gav också optiska pachymetrimätningar. Den akuta toxiska effekten av aflibercept på endotelet utvärderades genom närvaron av hornhinneödem och främre kammarreaktion och intraokulärt tryck den första dagen efter injektionen. De obehandlade ögonen fungerade som kontrollgrupp.

Intravitreal injektion av aflibercept hade ingen negativ effekt på humana hornhinneendotelceller. Tecken på akut toxisk effekt av aflibercept på endotelet, som är hornhinneödem, främre kammarreaktion eller högt intraokulärt tryck, registrerades inte i något av ögonen på första dagen efter injektionen.

Aflibercept är ett nyligen godkänt anti-VEGF som erbjuder en ny terapi för behandling av neovaskulär AMD. Det är ett fusionsprotein av VEGF-receptorerna 1 och 2. Det har högre affinitet till VEGF jämfört med ranibizumab eller bevacizumab, vilket indikerar längre verkningstid för aflibercept. I experimentella och kliniska prövningar har effekten av aflibercept vid behandling av AMD visat sig vara jämförbar med effekten av ranibizumab och bevacizumab. I studier som jämförde aflibercept med bevacizumab eller ranibizumab hade aflibercept färre negativa effekter på retinala cellinjer såsom förändring i cellmorfologi, apoptos eller permanent minskning av cellviabilitet, celltäthet eller proliferation. Aflibercept har större bindningsaffinitet för VEGF än ranibizumab och bevacizumab och kräver mindre frekventa intravitreala injektioner än ranibizumab och bevacizumab. Halveringstiden i glaskroppen för aflibercept är kortare än bevacizumab, men längre än ranibizumab. I näthinnepigmentepitel- och retinakulturer framställda från grisögon hämmade aflibercept VEGF fullständigt i sex timmar vid en minimal koncentration och uppvisade en förlängd VEGF-hämning jämfört med bevacizumab och ranibizumab. Denna fördel med aflibercept väcker dock oro för möjliga biverkningar av långvarig användning.

Hornhinnans endotel är en barriär för vätskeflöde från kammarvatten till stroma. Det är ansvarigt för att upprätthålla hornhinnans transparens genom att reglera stromal hydrering. Endotelcellstätheten minskar med åldern, och ytterligare skada på hornhinneendotelet genom sjukdom, trauma eller läkemedel kan leda till dess funktionsförlust, vilket orsakar hornhinneödem, minskad hornhinnens klarhet och förlust av synskärpa. Att hålla hornhinneendotelet friskt har därför en avgörande betydelse, särskilt för äldre patienter. Intravitreal injektion orsakar att betydande koncentrationer av VEGF-hämmare kommer i kontakt med humana hornhinneendotelceller. Tidigare studier indikerade att VEGF och dess receptorer uttrycks i hornhinneendotelet och epitelet, och VEGF-hämmare kan detekteras i kammarvatten efter intravitreal injektion, vilka båda visar att VEGF-hämmare har potential att vara cytotoxiska för humana hornhinneendotelceller. Effekten av den intravitreala injektionen av ranibizumab eller bevacizumab på hornhinneendotelet har studerats tidigare. Perez-Rico et al. rapporterade att intravitreala injektioner av ranibizumab inte hade signifikant effekt på endotelcellsdensitet, CoV och Hex% sju dagar eller sex månader efter injektionen. De upprepade intravitreala injektionerna av ranibizumab under sex månader orsakade inte också betydande förändringar i hornhinneendotelet. Chiang et al. utvärderade mänsklig hornhinnetjockleksförändring och hornhinneendotelcelltäthet upp till sex månader efter intravitreal injektion av 2,5 mg bevacizumab och fann att intravitreal bevacizumab inte har några skadliga effekter på hornhinneendotelet. In vitro-studier visade också att bevacizumab inte är toxiskt för hornhinneceller av mänskligt ursprung. Dessutom, även om intrakameral injektion av ranibizumab orsakade försämring av endotelcellsmorfologi i kaninhornhinna, påverkade inte intrakameral injektion av bevacizumab endotelcellernas livsduglighet eller morfologi i kanin- eller humanhornhinnan. Bevacizumab inducerade inte apoptos eller nekros i humana korneala endotel- och fibroblastceller in vitro. I en nyligen genomförd studie rapporterades att månatliga intravitreala bevacizumab- eller ranibizumab-injektioner under tre månader i följd inte påverkar hornhinnans morfologi och inte har några skadliga effekter på endotelet hos patienter med diabetiskt makulaödem. Resultaten av denna studie överensstämmer också med dessa studier som visar att varken ranibizumab eller bevacizumab har negativ effekt på hornhinneendotelceller. Utredarna fann att CCT, ECD, CoV och Hex% inte förändrades under sex månader efter intravitreal injektion av aflibercept i något av ögonen. Dessutom visade CCT, ECD, CoV och Hex% inte statistiskt signifikant skillnad mellan ögat som behandlats med intravitrealt aflibercept och kontralateralt obehandlat öga före och under 6 månaders uppföljning efter intravitreal injektion.

Studiens huvudsakliga begränsning var den begränsade provstorleken, vilket hindrar oss från att nå en definitiv slutsats om effekten av intravitrealt aflibercept på humant hornhinneendotel. Icke desto mindre ger denna pilotstudie första bevis för att intravitreala aflibercept-injektioner inte har negativ effekt på humant hornhinneendotel.

Sammanfattningsvis inducerar intravitreal injektion av kliniskt effektiva doser av aflibercept fyra gånger i genomsnitt under 6-månadersperioden ingen skadlig effekt på humant hornhinneendotel utvärderat med spegelmikroskopi. Ytterligare prospektiva, storskaliga, långvariga studier behövs för att bekräfta att intravitrealt aflibercept kan användas säkert utan hornhinnetoxicitet för att behandla neovaskulär AMD.