投稿郵箱: ymq120@yeah.net 對(duì)于來稿,默認(rèn)為原創(chuàng)
來源丨醫(yī)師報(bào)腫瘤頻道、iNature
盡管外泌體作為跨越生物屏障的藥物載體前景廣闊,但其在無創(chuàng)眼后段遞送方面的應(yīng)用仍待深入探索。
2026年3月27日,沈陽藥科大學(xué)張宇獨(dú)立通訊在Science Advances 在線發(fā)表題為“Harnessing semen-derived exosomes for noninvasive fundus drug delivery: A paradigm for exosome-based ocular fundus therapeutics”的研究論文。該研究證明,精液來源外泌體(SEVs)憑借其表達(dá)的表皮生長因子介導(dǎo)可逆性緊密連接破壞,從而有效穿透眼部屏障。SEVs通過角膜和結(jié)膜雙途徑抵達(dá)眼后段。基于此,作者構(gòu)建了FA-SEVs@CMG滴眼液:通過對(duì)SEVs進(jìn)行葉酸(FA)修飾,并使其負(fù)載由碳點(diǎn)、二氧化錳和葡萄糖氧化酶組成的納米酶系統(tǒng)(CMG)。
該滴眼液利用SEVs優(yōu)異的穿透能力與FA的靶向效應(yīng),增強(qiáng)對(duì)視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤(RB)細(xì)胞的藥物遞送。內(nèi)化的CMG可誘導(dǎo)強(qiáng)烈的氧化應(yīng)激,破壞自噬-凋亡平衡,進(jìn)而觸發(fā)RB細(xì)胞自我毀滅。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明,F(xiàn)A-SEVs@CMG能有效抑制RB生長,同時(shí)保留視網(wǎng)膜功能。本研究首次建立了基于SEV的無創(chuàng)眼后段遞送平臺(tái),為治療眼后段疾病提供了變革性策略。
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視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤(RB)是兒童中最常見的眼內(nèi)惡性腫瘤,因其位于視網(wǎng)膜內(nèi)且眼組織結(jié)構(gòu)精細(xì),治療面臨重大挑戰(zhàn)。目前的主要治療方式,包括玻璃體內(nèi)注射、放射治療、冷凍治療和全身化學(xué)治療,常導(dǎo)致嚴(yán)重的眼部結(jié)構(gòu)損傷和全身毒性。此外,有眼外擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)的患者常需行眼球摘除術(shù),導(dǎo)致永久性視力喪失。這些局限性凸顯了對(duì)非侵入性、靶向治療方法的迫切需求,以期在有效將藥物遞送至眼后段的同時(shí),最大限度地減少附帶損傷。
眼后段受到一系列復(fù)雜生物屏障的保護(hù),包括血-視網(wǎng)膜屏障和角膜上皮,這些屏障嚴(yán)重限制了治療藥物的滲透。然而,眼前段和后段相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜生物屏障極大地阻礙了非侵入性眼后段藥物遞送的效率。雖然納米顆粒、細(xì)胞穿膜肽及其他載體已被探索作為潛在的遞送系統(tǒng),但其較低的載藥量、較差的選擇性和全身毒性阻礙了其臨床轉(zhuǎn)化。相比之下,外泌體——細(xì)胞自然分泌的納米級(jí)細(xì)胞外囊泡——因其良好的生物相容性、低免疫原性及跨越生物屏障的能力,已成為有前景的藥物遞送候選載體。然而,目前基于外泌體的藥物遞送研究主要集中于注射方法,其非侵入性遞送的潛力在很大程度上尚未得到探索。
外泌體通常攜帶反映其親本細(xì)胞特征的蛋白質(zhì)譜。不同細(xì)胞來源的外泌體其獨(dú)特的表面蛋白組成進(jìn)一步?jīng)Q定了其多樣的功能特性。值得注意的是,精液來源的外泌體(SEVs)存在于精液中,起源于附睪和前列腺,其進(jìn)化功能是促進(jìn)精子穿透女性生殖道。這一過程由特定的蛋白質(zhì)介導(dǎo),如簇集蛋白、前列腺素D合成酶(PTGDS)和頂體囊泡蛋白1(ACRV1)。這些蛋白質(zhì)使SEVs能夠穿越強(qiáng)大的生物屏障,提示SEVs可能具有利于穿透眼部屏障的固有特性。這種獨(dú)特能力使SEVs成為一種有前景的載體,可用于向眼后段進(jìn)行非侵入性藥物遞送。
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模式流程圖(圖片源自Science Advances )
與此同時(shí),具有過氧化物酶(POD)樣活性的碳點(diǎn)(CDs)的開發(fā)為局部癌癥治療開辟了新的途徑。CDs能夠響應(yīng)腫瘤微環(huán)境(TME)中特征性的過氧化氫(H?O?)水平升高而產(chǎn)生活性氧(ROS),提供了一種靶向誘導(dǎo)癌細(xì)胞死亡同時(shí)保護(hù)健康組織的方法。然而,CDs的治療效果常受限于TME內(nèi)高水平的谷胱甘肽(GSH;1至10 × 10?3 M)和有限的H?O?濃度(0.1至1 × 10?3 M)。為克服這些挑戰(zhàn),作者設(shè)計(jì)了一種納米酶系統(tǒng)CMG,該系統(tǒng)由具有FeN?S結(jié)構(gòu)的CDs、二氧化錳(MnO?)納米酶和葡萄糖氧化酶(Gox)組成。該系統(tǒng)可通過連續(xù)作用增強(qiáng)抗腫瘤療效:MnO?消耗TME中過表達(dá)的GSH,而Gox催化葡萄糖轉(zhuǎn)化為H?O?,協(xié)同放大CDs的POD樣活性,從而增強(qiáng)化學(xué)動(dòng)力學(xué)治療效果。
在本研究中,作者證明與傳統(tǒng)的細(xì)胞來源外泌體和細(xì)胞穿膜肽修飾的脂質(zhì)體相比,SEVs表現(xiàn)出更優(yōu)越的眼后段遞送效率。這種增強(qiáng)的遞送作用是由SEVs獨(dú)特的蛋白質(zhì)組成促進(jìn)上皮屏障中緊密連接(TJs)的瞬時(shí)開放所介導(dǎo)的。基于這一發(fā)現(xiàn),作者通過用葉酸(FA)修飾SEVs并封裝CMG納米酶系統(tǒng),開發(fā)了一種滴眼劑制劑FA-SEVs@CMG。FA-SEVs@CMG利用SEVs賦予的優(yōu)異穿透能力和FA的靶向效應(yīng),顯著增強(qiáng)了向RB細(xì)胞的藥物遞送。一旦被內(nèi)化,CMG系統(tǒng)會(huì)誘導(dǎo)強(qiáng)烈的氧化應(yīng)激,使自噬從細(xì)胞穩(wěn)態(tài)保護(hù)者轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞死亡的放大器,并激活外源性凋亡途徑,最終導(dǎo)致RB細(xì)胞自我毀滅。在RB模型小鼠中的體內(nèi)研究表明,F(xiàn)A-SEVs@CMG能有效抑制腫瘤生長,同時(shí)保留視網(wǎng)膜功能,凸顯了SEVs作為一種非侵入性、保護(hù)視力的治療策略的潛力。此外,該制劑可通過熒光成像實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腫瘤大小,為治療評(píng)估提供了有價(jià)值的工具。通過利用SEVs的獨(dú)特性質(zhì),本研究不僅推動(dòng)了眼部藥物遞送領(lǐng)域的發(fā)展,也為開發(fā)其他眼后段疾病的非侵入性療法提供了藍(lán)圖。
原文鏈接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw7275
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