胰島素也能當眼藥水?突破角膜癒合困境的可能新療法

坦白說,當我第一次看到「胰島素治療角膜上皮缺損」這研究主題時,心裡還想著:難道是像平常治糖尿病那樣「打胰島素針劑」?畢竟我們都知道糖尿病患者的角膜癒合本來就比較差。結果仔細一看,原來是用泡製的胰島素眼藥水,直接點進眼睛裡,還真讓人驚訝。

沒想到,胰島素也能當眼藥水?

根據 2024 年發表於 Scientific Reports 的研究,即使是傳統療法效果不佳的持續性角膜上皮缺損(PED),使用每日 4 次、濃度 1 U/mL 的胰島素眼藥水,仍有近七成患者達到明顯癒合,且沒有副作用紀錄。更特別的是,這效果並不限於糖尿病患者,連非糖尿病族群也有良好反應,顯示其真正核心作用應是刺激角膜上皮細胞修復與再生。

生理與病理機轉簡介

角膜,是我們眼睛最前方的透明層,就像相機的鏡頭一樣的關鍵結構。角膜組織為了維持清澈透明,沒有血管供應。然而,當角膜上皮組織受損且長時間無法癒合,也沒有血管帶來免疫細胞或纖維母細胞等修復元素,就會形成所謂的「持續性角膜上皮缺損」(Persistent Epithelial Defects, PEDs),若處置不當,可能導致感染、角膜潰瘍甚至永久視力損傷。

胰島素不僅是調控血糖的荷爾蒙,實際上也參與細胞修復與再生。在角膜上皮中,胰島素及其受體天然存在於淚液與角膜細胞中。研究顯示,胰島素可透過活化 IRS1 與 Wnt/β-catenin 訊號路徑,促進角膜上皮幹細胞增生與遷移,加速傷口癒合。此外,其作用類似於 insulin-like growth factors (IGFs),具備高度的親細胞性與低副作用風險,是極具潛力的眼用生物製劑。

最新研究與臨床實證支持

近年來,胰島素眼藥水作為促進角膜癒合的潛力療法,陸續獲得多項臨床研究的支持。兩篇具代表性的前瞻性觀察研究,分別發表於 2020 年 European Journal of Ophthalmology 及 2024 年 Scientific Reports,皆針對對常規治療反應不佳的持續性角膜上皮缺損(PED)患者,進行局部胰島素點眼療效的臨床觀察。

這兩篇研究皆採用濃度 1 U/mL 的胰島素眼藥水,每日使用四次。整體而言,治療後的癒合率分別達 81%(2020 年)與 69.6%(2024 年),顯示胰島素對難癒合的角膜傷口具有穩定而積極的療效。更重要的是,兩者皆未觀察到明顯的不良反應,說明該療法在安全性與患者耐受性方面表現良好。

在細節上,2024 年研究進一步針對初始傷口大小進行分層分析,發現小於 5.5 mm² 的傷口,有 75% 可在 20 天內癒合;而超過 16 mm² 的大型傷口中,也有超過七成能於 50 天內癒合。此外,該研究亦應用 Cox 回歸分析指出「吸菸」與「傷口初始大小」為兩項顯著影響癒合預後的因子,提供臨床選擇病人時的參考依據。

相較之下,2020 年的研究則聚焦於患者病因(如感染、術後、lagophthalmos 等)與治療歷程紀錄,並將胰島素與其他常見療法如自體血清、NGF、EGF 進行效果與成本上的比較。該研究強調胰島素具備不需抽血、成本低廉、可立即製備等臨床優勢,尤其適用於急需介入或無法使用血清療法的患者。

doi:10.1177/1120672120958307

臨床應用建議

整體而言,兩篇研究雖在設計細節與重點略有不同,但皆證實胰島素眼藥水對難治型 PED 具良好促癒合效果,且可能適用於糖尿病與非糖尿病患者。胰島素作用機轉更傾向於局部的細胞修復與增生,而非依賴系統性代謝調節。在應用層面,胰島素眼藥水使用劑量為每日四次,每次使用濃度 1 U/mL,並未觀察到任何全身性副作用,包含低血糖或過敏反應,臨床耐受性良好。

研究同時也指出吸菸對癒合的負面影響顯著,吸菸者在 50 天內未癒合的機率顯著高於非吸菸者(HR: 12.27, P=0.021),這可能與吸菸引起的角膜微血管收縮、氧化壓力與局部發炎反應有關。因此,在治療期間建議患者戒菸,以提升療效。

延伸思考:與其他療法的整合與比較

儘管本研究顯示胰島素眼藥水在促進角膜癒合上具明顯效果,但目前尚缺乏將胰島素眼藥水與其他常見治療方式,進行直接比較的臨床試驗。臨床上,人工淚液仍是首線治療,用於提供濕潤環境;而自體血清與羊膜移植則提供更多生長因子與基質支持。研究方面,表皮生長因子(Epidermal Growth Factor, EGF)、神經營養因子(如 NGF, Nerve Growth Factor)與色素上皮衍生因子(Pigment Epithelium-Derived Factor, PEDF)均有促進角膜上皮癒合的特性。

未來若能設計具代表性的隨機對照試驗,將胰島素眼藥水與這些方法(如自體血清、血小板血漿、羊膜移植、EGF、PEDF等),進行療效、癒合時間、副作用、成本與患者滿意度的比較,將有助於明確定位胰島素眼藥水在治療持續性角膜上皮缺損中的角色與應用時機。特別是在高風險族群如糖尿病、乾眼或術後癒合延遲者中,是否能提供不同治療策略的選擇與排列組合。

不堪回首的臨床案例們

在我實際遇過的臨床案例中,有些病人的角膜傷口超過兩週仍無法癒合,不僅劇烈疼痛,更潛藏進一步惡化為感染、潰瘍甚至角膜穿孔的風險。有些病人幸運些,使用羊膜隱形眼鏡(Prokera Slim)數次後能逐漸癒合,但這類治療成本高昂,並不適合每位患者長期使用。

Prokera Slim 羊膜隱形眼鏡

對於那些長期癒合不良的個案,最終甚至需要考慮進行 Gundersen conjunctival flap 手術,也就是利用結膜將角膜缺損區域整個覆蓋封起來,雖然可望避免角膜穿孔與感染,但代價是視力功能會大幅喪失,幾乎等同於放棄中央視力。這類困境凸顯了胰島素眼藥水若能早期介入、簡單安全又具促癒合效果,確實可能成為我們臨床上急需的一項新武器。

Gundersen flap

從雷射手術後發炎,聯想到新的可能性

我也觀察到,臨床上即便是控制良好的糖尿病患者,在接受近視雷射手術後,仍可能出現比一般人更嚴重、持久甚至反覆發作的角膜介面混濁(瀰漫性層狀角膜炎,Diffuse lamellar keratitis),這種現象背後很可能與慢性發炎與修復延遲有關。這也讓我不禁思考:「若將胰島素眼藥水應用在這類術後病人身上,是否能提前介入,抑制或調控這些介面發炎反應?」

SMILE 術後 Diffuse lamellar keratitis / doi: 10.12998/wjcc.v10.i13.4131

目前雖然尚無針對雷射術後應用的臨床試驗,但胰島素促進角膜幹細胞修復、調控發炎與神經重建的潛力,確實提供了新的切入角度。未來若能設計研究比較胰島素與其他療法(如自體血清、羊膜、人工淚液、甚至 NGF 與 EGF)在各類 PED 或術後癒合中的效果與角色,或許能大幅改變我們對角膜修復治療的既定認知,值得未來研究探索。

References

  1. Abdi P, Ghaffari R, Azad N, et al. Topical insulin for refractory persistent corneal epithelial defects. Sci Rep. 2024;14(1):12459. doi:10.1038/s41598-024-63091-y
  2. Diaz-Valle D, Burgos-Blasco B, Gegundez-Fernandez JA, et al. Topical insulin for refractory persistent corneal epithelial defects. Eur J Ophthalmol. 2020;00(0):1–7. doi:10.1177/1120672120958307
  3. Zagon IS, Sassani JW, McLaughlin PJ. Use of topical insulin to normalize corneal epithelial healing in diabetes mellitus. Arch Ophthalmol. 2007;125(8):1082-1088. doi:10.1001/archopht.125.8.1082
  4. Yang S, et al. Insulin promotes corneal nerve repair and wound healing in type 1 diabetic mice by enhancing Wnt/β-catenin signaling. Am J Pathol. 2020;190(10):2237-2250. doi:10.1016/j.ajpath.2020.07.009
  5. Wang AL, et al. The use of topical insulin to treat refractory neurotrophic corneal ulcers. Cornea. 2017;36(11):1426-1430. doi:10.1097/ICO.0000000000001326
  6. Fai S, et al. Randomized controlled trial of topical insulin for healing corneal epithelial defects in diabetics. Asia Pac J Ophthalmol. 2017;6(5):418-424. doi:10.22608/APO.2017183

張芯瑜醫師,遠見眼科台北 101 旗艦中心主治。
台灣眼科專科醫師、德國蔡司原廠認證;
台灣眼科醫學會與台灣白內障及屈光手術醫學會年會講師。
臨床 10+ 年,完成 500+ 例高階手術。
專長涵蓋 SMILE 近視雷射、LBV 老花雷射、
乾眼症治療、飛秒微創白內障手術等。
堅持個人化評估與實證醫學,把關安全與品質,
讓您安心看見清晰世界。

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