摘要:糖尿病视网膜病变(DR)作为糖尿病微血管并发症之一,其隐匿进展与潜在不可逆损伤是DR防控的一大挑战。2025年8月2日于沈阳召开的第二十八次全军内分泌代谢病学术大会上,天津医科大学朱宪彝纪念医院陈莉明教授以“糖尿病视网膜病变机制与诊疗技术进展”为题作精彩报告,
编者按:糖尿病视网膜病变(DR)作为糖尿病微血管并发症之一,其隐匿进展与潜在不可逆损伤是DR防控的一大挑战。2025年8月2日于沈阳召开的第二十八次全军内分泌代谢病学术大会上,天津医科大学朱宪彝纪念医院陈莉明教授以“糖尿病视网膜病变机制与诊疗技术进展”为题作精彩报告,系统阐述了多模态影像技术、人工智能(AI)辅助诊断、双靶点药物及新型分子靶点等关键领域的创新成果。该报告为突破DR早期筛查瓶颈、实现精准治疗及深化发病机制研究提供了新视角。
一、DR的流行病学特征与发病机制
全球糖尿病患病人数呈快速增长趋势。2024年,20~79岁人群中糖尿病患者已达5.887亿,预计到2050年将攀升至8.525亿,增幅高达45%。其中,中国成人糖尿病患者人数居全球之首,2024年达1.48亿,预计2050年将增至1.683亿。伴随糖尿病的高发,其常见微血管并发症DR的防控形势亦十分严峻。2020年全球数据显示,DR总患病率为22.27%,其中威胁视力的DR患病率为6.17%,临床显著黄斑水肿患病率为4.07%;值得注意的是,包括中国在内的西太平洋地区情况尤为突出,该地区2020年DR患病人数高达3150万,患病率19.20%[1]。
糖尿病患者在眼底镜下可表现为无DR,也可表现为非增殖性DR(NPDR),后者以微血管异常、视网膜出血、微动脉瘤及静脉串珠等为特征。此外,患者还可能进展为增殖性DR(PDR),其特点是视网膜新生血管形成,后者可能导致视网膜脱离。糖尿病黄斑水肿(DME)在NPDR和PDR中均可发生[2](图1)。
图1. DR的表现
DR的发病机制可概括为“三重打击”[3,4]:①微血管损伤为核心:持续高血糖导致视网膜毛细血管周细胞凋亡、基底膜增厚,引发血管渗漏(如微动脉瘤、硬性渗出)和闭塞(如棉絮斑)。血管闭塞造成的视网膜缺血会诱导血管内皮生长因子(VEGF)释放,进而导致异常新生血管形成。这些脆弱的新生血管易破裂,引发玻璃体积血和视网膜脱离等严重并发症。②神经血管单元(NVU)损伤:DR的另一关键环节,甚至在血管病变显现之前就已发生,表现为视锥细胞内外节缩短等早期神经元损伤。高血糖通过氧化应激、炎症因子(如IL-6、TNF-α)破坏NVU,导致视网膜神经节细胞凋亡。③ DME:因血-视网膜内屏障破坏,液体渗漏并积聚于黄斑区,可导致中心视力丧失,约3.5%患者需要抗VEGF药物或激光治疗。由此可见,DR不仅是一种血管病变,更是涉及神经血管单元的全局性损伤。
二、多模态影像技术革新与精准筛查体系
01
超广角成像系统:全域可视化与微血管病变分层
超广角成像系统技术优势显著:①全域覆盖:采用“四叶草”拼接模式,实现267°全域覆盖,消除拼接伪影,达成视网膜全域可视化(图2);②多光谱分层成像:配备全光谱光源,涵盖蓝、绿、红、红外光,并结合自发荧光技术,可同步评估血管渗漏(蓝光)与RPE代谢状态(脂褐质荧光衰减),实现“结构-功能”双重分析。
其精准筛查价值主要体现在:①早期病变捕捉:可检出0.4 mm2的无灌注区,将PDR诊断敏感度提升至92%,有助于早期发现病变,及时干预治疗;②诊疗一体化:可联合OCT测量黄斑水肿厚度,指导抗VEGF药物剂量调整,实现精准诊疗,提高治疗效果[5]。
图2. 超广角成像系统显示的眼底图像
02
免散瞳便携设备& AI:基层筛查的可及性创新
传统眼科筛查面临设备依赖(传统眼底相机体积庞大,仅限大型医院配置)、流程繁琐(散瞳需30分钟以上,且检查后数小时内患者视物模糊,影响生活)、人才缺口(专业眼科医生稀缺)的限制。而免散瞳便携设备突破瓶颈:①免散瞳设计:近红外光+自适应光学技术,瞳孔≥2 mm即可高清成像,突破传统设备依赖散瞳的限制,提升患者依从性,避免散瞳后视力模糊导致的跌倒风险;②超广角成像:单次拍摄覆盖200°~267°视网膜,漏诊率降至
人工智能(AI)存在技术优势,可与设备协同进行闭环管理,助力基层效能提升。在技术方面,多模态深度学习融合眼底彩照与OCT/OCTA数据,可识别55种病变(如微动脉瘤),灵敏度达92%~96%,并自动生成标注病灶的DICOM报告;动态风险评估基于时序数据预测5年DR进展风险(如HbA1c>9%者风险>30%),指导分层干预。在与设备协同形成闭环管理方面,从2秒/例的筛查分级、48小时内的转诊治疗,到自动提醒随访及量化病灶变化,全程高效赋能诊疗。
03
光学相干断层扫描OCT/OCTA技术升级
其优势体现在以下两方面:①超高速扫描与全域成像能力:扫描速度达40万次/秒,为传统设备2倍以上,15秒内可完成24 mm×20 mm、120°眼内角的超广角成像(图3);全域扫频技术将穿透力提升至14 mm,实现从角膜到玻璃体的全景无拼接成像,突破传统6 mm深度限制。②多模态融合与智能算法:通过三维成像可视化血管网络,定量分析黄斑无灌注区(FAZ面积>0.5 mm2),自动生成血流密度等参数辅助DR分期。
图3. 24 mm OCTA成像
04
精准筛查体系——贾伟平院士牵头DeepDR系列研究
贾伟平教授团队在DR的精准筛查领域开展了深入研究,取得了一系列重要成果(图4)。2021年,该团队开发了DeepDR智能筛查系统,该系统能够对眼底图像质量进行评估,并实现对DR的病变分割与分级诊断[6]。随后,团队于2024年进一步推出了DeepDR Plus智能预警系统,该系统能够精准预测患者未来5年内的DR进展时间与风险,并提供个性化的筛查和干预策略推荐[7]。同年,团队还开发了DeepDR-LLM糖尿病管理大语言模型,该模型能够基于患者的临床信息提供精准的糖尿病管理建议,有效辅助基层的糖尿病诊疗工作[8]。
图4. DeepDR系列研究
三、治疗技术革新与前沿进展
01
多靶点药物与基因治疗
双特异性抗体药物(如Faricimab):采用“CrossMab”技术,同时靶向VEGF-A与Ang-2。其抗VEGF-A活性抑制新生血管生成,抗Ang-2活性则有助于稳定血管结构(减少周细胞脱落)。注射间隔延长至16周,使DME复发率降低40%,有效解决了传统单靶点药物需频繁注射的痛点[9-11]。基因疗法(如ADVM-022):展现出长期稳定表达治疗性蛋白的潜力。单次玻璃体腔注射即可持续抑制VEGF表达≥3年(Ⅲ期临床阶段),为减少治疗负担提供了新策略。
02
长效缓释给药系统
纳米缓释系统:基于载药纳米颗粒(如PLGA)实现药物缓释,效果可持续约6个月,从而减少注射频率。抗VEGF药物缓释系统(PDS):采用微型泵装置持续释放雷珠单抗,适用于依从性差的患者。
03
激光治疗技术升级
多点阵列激光(PASCAL):单次发射25个点,治疗时间缩短至5分钟,疼痛感降低70%。其多点阵列技术实现快速精准光凝,显著提升治疗效率与患者舒适度。克服了传统微脉冲光斑不可见及能量难控的缺陷,并具备多种可个性化设计的阵列扫描模式。导航激光系统(如Ellex Navilas):集成AI技术,可规划光凝位点并智能避开黄斑区(图5),使并发症发生率降低50%。
图5. 导航激光系统
04
高精度手术辅助
3D可视化手术系统:集成4K分辨率与景深增强技术,提供放大5倍的清晰术野,膜剥离精度达10 μm,显著提升手术精准度。四、基础研究:AGGF1通路在视网膜病理性新生血管中的关键发现
陈莉明教授团队今年发表于Nature Communications的研究[12]揭示了血管生成因子AGGF1在DR发病中的核心作用,为治疗提供全新靶点。研究发现,PDR患者玻璃体液中AGGF1水平显著升高,在氧诱导视网膜病变小鼠模型中,AGGF1与新生血管内皮细胞共定位,通过激活TNFSF12/FN14通路,上调CyclinA2、CyclinD1等细胞周期蛋白,促进血管异常增殖与炎症反应。干预实验证实,内皮细胞特异性敲除AGGF1可减少氧诱导视网膜病变(OIR)小鼠病理性新生血管,降低血管渗漏与巨噬细胞浸润;抗AGGF1抗体与抗VEGF药物联用增效显著;钠-葡萄糖共转运蛋白2抑制剂(SGLT2i)早期干预可下调AGGF1及其下游蛋白,延缓病变进展。这一发现不仅揭示了内皮细胞AGGF1依赖的视网膜病理性新生血管形成机制,更为缺血性视网膜病变提供了靶向AGGF1或SGLT2i早期干预的新策略(图6)。
图6. AGGF1介导DR病变的核心机制与靶向干预策略
五、总结
超广角成像系统实现了视网膜全域的可视化,并能够结合AI算法,在拍摄瞬间自动对病变程度进行分级。利用AI辅助诊断对糖尿病患者进行视网膜摄影筛查并远程解读结果,显著提升了基层医院的筛查覆盖率和诊断准确性。在治疗领域,靶向VEGF-A/Ang-2的双特异性抗体药物在保留抗VEGF抑制新生血管作用的同时,新增了抗Ang-2以稳定血管的功能。第三代微脉冲激光采用“打孔机”式点阵治疗模式,能在有效保护健康组织的前提下,促进病变区域的自我修复。
参考文献
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7.Dai L, et al. Nature Medicine. 2024; 30(2): 584-594.
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来源:国际糖尿病