编辑推荐:
为解决传统眼部给药方式生物利用度低、患者耐受性差和药效维持时间短等问题,本特刊收录了新兴眼科药物递送领域的前沿研究。内容涵盖从生物可降解植入物、电纺薄膜、脂质体到基因与细胞疗法等多种创新递送系统。这些研究致力于实现药物的持续、靶向和微创治疗,以克服眼部复杂的生理屏障,代表了从实验室创新到临床应用转化的关键进展。
当我们感到眼睛干涩不适时,第一反应往往是滴几滴眼药水。这看似简单的动作背后,实则蕴含着眼科治疗领域的一大难题。眼睛虽小,却结构精密,拥有强大的自我保护屏障——泪液、角膜、血眼屏障等,这些屏障在保护眼睛免受伤害的同时,也无情地将大多数外来的治疗药物阻挡在外。传统的滴眼液往往“来去匆匆”,眨眼间大部分药物就被泪液冲刷掉或通过鼻泪管流走,真正能进入眼内靶点发挥作用的药物少之又少,生物利用度常常低于5%。对于眼后段的严重疾病,如糖尿病视网膜病变、黄斑变性等,医生有时不得不采用直接向眼球玻璃体内注射药物这种侵入性方式,这不仅给患者带来痛苦和感染风险,而且需要频繁重复治疗。如何让药物高效、持久、安全地抵达眼睛的病灶部位,是眼科医生和药物研发科学家们孜孜以求的目标。
为了回答这个核心难题,研究人员正致力于开发新一代眼科药物递送系统。近期,在专业期刊《Drug Delivery and Translational Research》上推出的特刊“新兴眼科药物递送”,便集中展示了这一领域的最新进展。该特刊汇集了多学科的研究成果,从先进的材料科学、纳米技术到转化医学,目标直指克服长期存在的眼部给药障碍,为患者带来更有效、更舒适、更持久的治疗方案。
主要关键技术方法
研究人员运用了多种前沿技术方法构建和评估新型递送系统。在剂型设计上,关键方法包括:采用静电纺丝技术制备载药纳米纤维薄膜或薄片;利用脂质体、胶束、纳米粒(包括核-壳结构)等纳米载体包封药物;通过热熔挤出工艺制造精密可控的眼用插入剂;以及开发载药溶解微针贴片用于角膜给药。在评估体系中,除了常规的体外释放和细胞实验,还建立了大动物(如犬类)疾病模型进行在体药效和安全性评价,并运用药代动力学模型结合文献数据模拟预测药物在眼内组织(如玻璃体、视网膜、晶状体)中的浓度-时间曲线,以指导制剂设计。对于基因治疗研究,则开发了基于流式细胞术的定量方法,以评估纳米颗粒在大型动物视网膜组织中的摄取和mRNA转染效率。
研究结果
- 1.
新型材料与制剂提升眼部停留与疗效
- •
Qingguo等人报道了负载舒尼替尼的电纺薄膜,该薄膜能在角膜表面持续释放药物,在临床前模型中展现出比传统滴眼液更优的抑制角膜新生血管的疗效。
- •
Herrero-Vanrell团队描述了一种脂质体环孢素A制剂,其成分模拟天然泪液的脂质层和水层,并富含透明质酸钠,在犬干眼病模型中表现出增强的耐受性和治疗效果。
- •
Kearns等人证明,粘附性电纺纳米纤维能显著增强药物在眼表的停留时间并提供可控释放,直接针对传统滴眼液易被快速清除的缺陷。
- •
Benival及其同事展示了利用热熔挤出技术制造精密眼用插入剂,可实现抗生素的持续释放并改善药物在眼内的滞留时间。
- 2.
纳米技术与靶向递送系统
- •
Thakur等人报告了一种负载伏立康唑纳米混悬液的双层溶解微针贴片,用于治疗真菌性角膜炎,融合了微针和纳米技术以实现微创治疗。
- •
Agrawal等人评估了负载托那泊沙的传递体(Transfersomes)的眼部耐受性和体外生物利用度,证明其能增强药物渗透且安全性优于传统制剂。
- •
Al-Salami团队报道了丙丁酚-石胆酸纳米颗粒用于玻璃体内抗氧化剂递送,在体内外实验中显示出改善视网膜色素上皮细胞存活、恢复线粒体生物能量学、减少氧化应激的作用,且眼部安全性良好。
- •
Srinivasarao等人强调了核-壳纳米疗法(Core–shell nanotherapeutics)用于糖尿病视网膜病变和白内障的潜力,其优势包括靶向递送、控释、提高稳定性和多药共载能力。
- 3.
缓释植入物与药代动力学建模
- •
Chauhan等人提出了一个描述药物从Ozurdex?(地塞米松玻璃体内植入剂)中释放的药代动力学模型。该模型使用基于文献的参数,成功预测了关键眼组织中的药物浓度,并与兔和猴的体内数据吻合。他们的工作还发现晶状体可能作为次要的药物储库,从而延长治疗暴露时间。
- 4.
生物制剂与基因疗法的递送策略
- •
Aguiar等人讨论了纳米颗粒系统如何增强生物制剂(如单克隆抗体)的药代动力学性能,同时实现可控和持续的治疗效果。
- •
Beltran等人评估了Orbit?SDS(脉络膜上腔-视网膜下注射)装置在犬眼中进行微创基因治疗给药的可行性,明确了与临床基因治疗相关的重要手术和安全考量。
- •
Peynshaert等人开发了一种定量流式细胞术方法,用于评估纳米颗粒在大型动物视网膜组织中的摄取和mRNA转染情况,为优化非病毒性视网膜基因疗法提供了有价值的转化工具。
- •
Fialho等人报道了功能化透明质酸的AAV(腺相关病毒)/聚酮缩醛嵌合纳米颗粒,用于安全高效的眼部基因转导,代表了克服基因治疗中载体相关限制的一种有前景的策略。
结论与讨论
综上所述,本特刊中的研究共同描绘了眼科药物递送领域正在发生的深刻变革。这些工作表明,通过纳米技术、新型医疗器械、生物材料和分子工程的融合应用,眼科治疗正朝着更加个性化、持久化和患者友好的方向发展。研究人员不仅关注新制剂、新技术的实验室开发,更强调其向临床应用的转化潜力。例如,研究不仅展示了各种递送系统在提高疗效、延长作用时间、改善耐受性方面的优势,也坦诚讨论了规模化生产、批次间重现性以及符合监管要求等关键的转化挑战。
这些创新策略的核心意义在于,它们有望从根本上改变许多威胁视力的眼病的治疗模式。从通过微针贴片无痛治疗角膜感染,到利用长效植入物或纳米颗粒减少玻璃体内注射频率以治疗视网膜血管性疾病,再到开发更安全高效的载体将基因药物精准送达病变细胞,这些进步最终目标都是减轻患者负担、提高治疗依从性并改善临床预后。该特刊的成果凸显了跨学科合作在推动眼科治疗进步中的关键作用,并激励着研究者们继续努力,将实验室中的创新加速转化为切实的临床获益。