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(来源:昭衍JOINN)

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血管内皮生长因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)是调控血管生成、通透性及内皮细胞存活的核心信号分子。1983年,Ferrara和Carrillo首次从子宫内膜提取液中分离出一种具有促血管生成作用的物质,命名为“血管渗透因子”(Vascular Permeability Factor, VPF),后更名为VEGF。后续研究揭示其在胚胎血管发育、创伤修复和病理新生血管形成中的核心作用。

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VEGF的核心功能

促进血管生成增加血管通透性、调节内皮细胞存活与分化、参与免疫调节、支持神经保护与修复。

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VEGF家族成员及其与受体作用

VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、胎盘生长因子(Placental Growth Factor,PlGF)、内分泌腺衍生的VEGF(EG-VEGF)。

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图1. VEGF 和 VEGFR 关系
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图1. VEGF 和 VEGFR 关系

VEGF与眼科疾病

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VEGF在眼科疾病中的核心作用

VEGF是眼科新生血管疾病和血管渗漏的核心致病因子。病理性VEGF过度表达诱导血管新生、增加血管通透性、视网膜毛细血管渗漏、破坏血-视网膜屏障,是湿性老年性黄斑变性(Neovascular Age-related Macular Degeneration,nAMD)、糖尿病性黄斑水肿(DME)等致盲性疾病的共同病理基础。

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‌VEGF成为治疗此类疾病的核心靶点‌。抗VEGF疗法通过抑制VEGF活性,从而减少血管渗漏、抑制新生血管生长,已成为nAMD、DME等疾病的一线标准治疗

抗VEGF治疗和药物研发进展

自2004年首个抗VEGF药物哌加他尼获批后,此类疗法彻底改变了湿性年龄相关性黄斑变性(wAMD)、糖尿病性黄斑水肿(DME)等致盲眼病的治疗方式,该领域已实现从“无药可医”到“有效控制”的革命性跨越。雷珠单抗(2006)、阿柏西普(2011)、康柏西普(2013)、布西珠单抗(2019)、法瑞西单抗(2022)等药物相继上市,标志着抗VEGF疗法历经“单靶点→多靶点→双通路”演进,同时第四代基因长效药物也有明显进展。

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抗VEGF药物的机制与靶点差异

VEGF家族7个成员中,VEGF-A是促血管生成的关键因子之一,靶向VEGF-A可从发病机制上抑制视网膜疾病的发生发展,但VEGF-B与PlGF在慢性炎症微环境中协同放大血管渗漏与神经毒性,由此,根据作用靶点,目前临床上用于眼科的抗VEGF药物可分为:

单配体抑制剂(VEGF-A):雷珠单抗、布西珠单抗、贝伐珠单抗(超说明书使用)。

双配体抑制剂(VEGF-A + Ang-2):代表产品法瑞西单抗。Ang-2拮抗可部分逆转VEGF-A诱导的内皮细胞松散连接,改善血管稳定性,但不改变VEGF非依赖性纤维化通路激活。

三配体抑制剂(VEGF-A + VEGF-B + PIGF):阿柏西普、康柏西普。康柏西普和阿柏西普靶向VEGF-A、 VEGF-B、 PlGF,三个靶点涉及更多上游通路,康柏西普具有的D4结构域进一步增加药物结合紧密程度,增强对PlGF的捕获效率,可延长作用时间。

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图2. 贝伐珠单抗、雷珠单抗、布西珠单抗、阿柏西普、
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图2. 贝伐珠单抗、雷珠单抗、布西珠单抗、阿柏西普、

康柏西普结构差异

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基因药物治疗

基因治疗:通过腺相关病毒(AAV)载体递送抗VEGF基因,实现眼内长期、持续表达抗VEGF蛋白,目标是“一次治疗,长期有效”。国内多家企业均有在布局,部分进入临床实验研究。部分公开信息产品见下表:

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眼科常用抗VEGF药物研究的动物模型

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激光诱导的CNV动物模型

目前在研究CNV的动物模型主要以激光诱导为主,该类模型在用于研究CNV初期的病理机制以及治疗研究中短周期药效等研究中应用较多,对于长期的研究有比较明显的局限性,同时该类方法模型成功率在40-60%。该模型病理基础与临床相同,但引起 Bruch 膜破裂原因不同,激光诱导是由激光光凝造成的机械性破坏,而患者是由蛋白水解酶表达水平的改变引起 Bruch 膜破裂;激光诱导 CNV 伴有视网膜机械损伤, 而这种组织损伤在人类 CNV 中不存在。

昭衍眼科实验室建立了成熟的激光诱导的非人灵长类、啮齿类CNV动物模型,并应用于多项药物申报,包括雷珠单抗类似药,阿柏西普类似药,基因类药物等常见的眼科抗VEGF药物。

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兔视网膜新生血管模型

兔视网膜新生血管(Retinal Neovascularization,RNV)模型:DL-α-AAA是一种选择性胶质细胞毒素,玻璃体腔注射后可不可逆地损伤Müller细胞,导致血-视网膜屏障损伤,诱导视网膜血管新生和渗漏。DL-α-AAA模型是一种已经在大鼠和兔中长期稳定的慢性RNV模型,并且已经在这些物种中进行常规候选药物筛选。

昭衍眼科实验室建立了成熟的兔RNV动物模型,本模型充分模拟了临床nAMD患者长期存在的脉络膜新生血管和渗漏的特点,在造模38周后仍然观察到明显的RNV和荧光渗漏,模型稳定。昭衍开发的兔RNV模型应用于多项药物申报,尤其是阿柏西普类似药,基因类药物等常见的眼科抗VEGF药物。

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氧诱导的视网膜病变模型

氧诱导的视网膜病变(Oxygen-induced Retinopathy,OIR)模型:OIR模型模拟早产儿视网膜病变(Retinopathy of Prematurity, ROP)及缺血性视网膜病变,用于研究病理机制及药物筛查。小鼠通过慢性高氧诱导,大鼠采用高氧/缺氧交替诱导,两者血管闭塞位置不同(小鼠中央,大鼠及人类多为周边)。模型流程为高氧引发血管闭塞后,转低氧环境导致视网膜新生血管增殖,病理进程与人类ROP高度相似。其制作周期短、病变典型,是研究视网膜新生血管疾病的理想动物模型。

昭衍眼科实验室建立了成熟的啮齿类氧诱导的OIR动物模型,包括大鼠和小鼠模型,本模型模拟临床ROP视网膜新生血管和渗漏的特点。昭衍开发的啮齿类氧诱导的OIR应用于多项药物筛选。

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AAV-VEGF诱导的视网膜病变模型

AAV-VEGF模型通过视网膜下注射AAV-VEGF病毒载体,模拟CNV及黄斑囊样水肿等病理特征,用于研究血管增殖机制和抗血管生成药物筛选。该病毒载体(如AAV2血清型)在注射后2天开始表达VEGF,并可持续长达60天以上,确保长期稳定的新生血管病理过程。

昭衍眼科实验室利用AAV2-VEGF重组载体建立了稳定的CNV动物模型,可通过观察抗VEGF药物对新生血管和水肿的抑制效果,评估其治疗潜力。

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抗VEGF治疗已成为眼科新生血管性及渗出性视网膜疾病的核心疗法。二十年间,治疗方法从“延缓失明”至“长期视力维持与功能改善”。药物研发历经迭代:单靶点抗体(如雷珠单抗)→多配体捕获蛋白(阿柏西普、康柏西普)→AAV基因长效技术,显著提升特异性、药效周期与患者依从性。这一突破依赖于科学动物模型支撑。昭衍眼科实验室通过标准化的CNV、RNV、OIR等动物模型,不仅成功验证了雷珠单抗、阿柏西普类似药及基因治疗药物的临床前效果,也为抗VEGF药物开发和申报提供了关键的临床前研究支持。

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昭衍新药(股份代码:603127.SH / 6127.HK)成立于 1995 年,是中国最早从事药物非临床评价的企业化机构。公司在北京、苏州、广州及美国加州、波士顿等地建有符合国际标准的动物实验设施与配套实验室,总面积逾20万平方米,是国内规模最大、服务能力最完整的非临床CRO企业。

公司拥有CNAS/ILAC认可及通过中美欧日韩多国GLP全面检查的资质,并通过国际AAALAC动物福利认可,构建了符合国际标准的质量管理体系。业务范围涵盖药物发现、药物非临床评价、临床试验服务(I-IV期)、药品质量检定及上市后再评价,实现药物全生命周期研究支持;同时提供实验动物、模式动物以及农药、兽药和医疗器械的安全性评价服务。

昭衍秉承“服务药物创新,专注于药物全生命周期的安全性评价与监测”的宗旨,致力于保障患者用药安全,呵护人类健康。