Advanced,Science,|复旦大学占昌友等开发了一种光敏性药物释放系统,将推动静脉治疗眼疾的光触发药物释放系统的发展

视网膜母细胞瘤是最严重的眼部疾病之一,目前的化疗仅限于重复性地在玻璃体内注射化疗药物。因此,在治疗视网膜母细胞瘤和其他眼部疾病方面,以较少的侵入性方式给药的途径变得更加可取。所有这些问题都迫使人们开发一种新型的、非侵入性的药物输送策略来治疗视网膜母细胞瘤,以减少副作用并提高疗效。

视网膜母细胞瘤是最严重的眼部疾病之一,目前的化疗仅限于重复性地在玻璃体内注射化疗药物。全身给药是一种侵入性较小的途径;然而,由于血-视网膜屏障的存在和全身性的副作用,它在眼部给药的效率也较低。

2021年8月27日,来自复旦大学占昌友和香港大学汪卫平等研究团队在Advanced Science上在线发表了题为“Green Light-TriggeredIntraocular Drug Release for Intravenous Chemotherapy of Retinoblastoma”的研究论文,报道了一种光敏性药物释放系统,该系统由可光解的三棱柱小分子自组装而成,以实现光触发的眼内药物积累。

视网膜母细胞瘤(RB)是一种严重的眼病,每年影响15000名婴儿,导致视力下降甚至死亡。通过玻璃体内注射给药可以有效地绕过血-视网膜屏障(BRB),在视网膜母细胞瘤部位产生高浓度的局部药物,这被认为是迄今为止最有效的治疗途径。然而,这种侵入性的给药途径对患者来说是不愉快的,并可能导致眼底出血、眼内炎、视网膜脱离等副作用。因此,在治疗视网膜母细胞瘤和其他眼部疾病方面,以较少的侵入性方式给药的途径变得更加可取。

与玻璃体内注射相比,局部灌注和全身给药提供了另一种途径,并提高了安全性。然而,眼药水的低生物利用度限制了它在治疗视网膜母细胞瘤方面的临床应用;不可避免的全身毒性和内部BRB限制了全身给药化疗药物的疗效。所有这些问题都迫使人们开发一种新型的、非侵入性的药物输送策略来治疗视网膜母细胞瘤,以减少副作用并提高疗效。

几十年来,为了减少副作用、延长循环时间、精确控制生物分布和提高化疗药物的疗效,人们已经开发了药物输送系统。通过在给药系统中引入外部刺激反应性分子,可以在静脉注射后实现药物分子的按需释放,从而实现可控的药物积累。在各种策略中,光激活已被证明是一个有前途的选择,通过它可以很容易地控制生物活性分子的释放,并具有很高的时空精度。然而,目前在此类系统中使用的光可分解基团通常需要紫外线(UV)或蓝光照射,这表现出潜在的光诱导毒性和低穿透能力。

与其他组织相比,透明的玻璃体可以被光有效地穿透,这为光触发的药物输送系统在治疗眼部疾病方面提供了很好的潜力。最近,人们开发了眼内注射植入物,包括纳米点和水凝胶,用于紫外线/蓝光触发的眼内货物释放。此外,420纳米的蓝光被用来激活纳米载体上的靶向配体,以实现纳米载体在后眼的光触发靶向。在治疗脉络膜新生血管等疾病方面,光反应性眼部药物输送已经迈出了第一步,但在治疗视网膜母细胞瘤方面还没有报道。

该研究假设在静脉注射载药的光敏性纳米载体后,光触发的眼内药物释放可以有效地使药物在视网膜母细胞瘤处聚集,抑制肿瘤的生长。该策略主要是基于释放的疏水性药物在视网膜血管中的有效外渗,以克服纳米载体所遇到的内部BRB。

该研究开发了一种绿光响应的纳米载体,它由类似凝乳酶的三棱柱分子自组装而成,结构简单但可光拆解。该纳米载体可以快速响应505纳米的绿光照射,这比常用的紫外线/蓝光的危害要小。独特的类似凝结素的三棱柱分子可以通过闪电式纳米沉淀法与水溶液中的疏水药物自发地共同组装,形成稳定的纳米颗粒。该纳米颗粒在光的照射下能够释放封装的多柔比星(DOX)。根据荧光共振能量转移(FRET)效应,可以实时监测DOX从纳米粒子中的释放情况。该纳米粒子治疗视网膜母细胞瘤的疗效和安全性在一个正位视网膜母细胞瘤肿瘤模型中得到了证实。

总之,这是首次证明静脉注射光触发药物释放系统后,药物在眼内的光增强蓄积。

参考消息:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202101754

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