视网膜母细胞瘤是儿童中最常见的眼内恶性肿瘤。由于这种癌症发生在视网膜内部,且眼部组织十分娇嫩,因而给治疗带来了巨大挑战。
目前,这种疾病的主要治疗方式包括玻璃体内注射、放疗、冷冻治疗和全身化疗,但这些方法都可能损伤眼内非癌变的组织,因此往往会导致严重的眼部结构损伤以及全身毒性。此外,对于存在眼外扩散风险的患者,往往需要实施眼球摘除术,从而导致永久性视力丧失。
这些局限性凸显出对非侵入性靶向疗法的迫切需求。这类疗法应能够有效地将药物递送至眼后段,同时尽可能减少附带损伤。
在一项新发表于《科学进展》的研究中,一个研究团队利用猪精液开发出一种含有外泌体的滴眼液。研究证实,在视网膜母细胞瘤小鼠模型身上,这种滴眼液阻止了这些小鼠视网膜中的肿瘤生长,并帮助它们保留视力。
一种理想的载体:外泌体
外泌体是几乎所有类型的细胞都会释放的微小颗粒,它们通常携带能反映其来源细胞特征的蛋白质谱。不同细胞来源的外泌体,表面携带的蛋白并不一样,而这些差异也决定了它们各自不同的功能。
存在于精液中的外泌体,在进化过程中获得了帮助精子穿过雌性生殖道的能力。这让研究人员受到启发,他们开始思考:外泌体是否也能穿过眼部的屏障。
在新的研究中,研究人员针对人体角膜细胞开展了研究。他们发现,来自猪精液的外泌体能够打开并关闭“紧密连接”——这是一种位于眼表细胞之间、具有半透性屏障作用的连接结构。
研究人员对来自于猪精液的外泌体进行了工程化改造,使其携带能够杀死癌细胞的分子。他们将一种“纳米酶系统”装载进了外泌体中,这种系统包含碳点、二氧化锰和葡萄糖氧化酶。当这种制剂被施用于眼部时,外泌体会选择性地穿透肿瘤细胞,随后这种纳米酶系统就会触发这些细胞的毁灭过程。
此外,为了提高外泌体的选择性,研究团队还将其与叶酸分子连接,因为视网膜母细胞瘤细胞中的叶酸水平远高于健康细胞。
动物实验
当研究人员在患有视网膜肿瘤的小鼠中测试这种滴眼液时,他们观察到,30天后,这些肿瘤仍然维持在较小状态,小鼠的视力也依然健康。相比之下,在接受含有纳米酶系统组分、但这些组分并未被封装进外泌体的滴眼液的小鼠中,肿瘤仍在继续生长,并扩散到眼内的其他部位,这是因为在没有外泌体的情况下,这些组分无法穿透眼部周围的屏障。
这样的研究结果表明,来自猪精液的外泌体可能穿透了视网膜,使得接受这种滴眼液治疗的小鼠,其眼部肿瘤表现出停止生长的迹象,也使它们的视力能够与没有肿瘤的小鼠相当。
研究团队还在兔子身上测试了这种滴眼液的安全性,并发现在连续30天重复使用的情况下,这种滴眼液是安全的。不过,研究人员也强调,他们观察到了角膜出现一定程度的刺激。
距临床的距离
能够通过滴眼液递送的药物,与直接注射入眼内的药物相比,侵入性更低。研究人员认为,这项技术的应用应该不止于此。它还有望改善药物跨越其他同样难以突破的屏障的递送效果,例如血脑屏障,意味着它未来或许有助于治疗包括阿尔茨海默病在内的疾病;此外,它也可能帮助药物跨越黏膜屏障。
目前,研究团队仍在继续探索来源于猪的外泌体,同时也开始研究牛精液。他们希望有朝一日能将这种新型滴眼液推进到人体试验阶段。不过,这项工作目前还只是一项概念验证研究。因此,在真正投入临床研究之前,将还有很长的路要走。
#参考来源:
https://www.nature.com/articles/d41586-026-00982-2
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw7275
#图片来源:
封面图&首图:Dmytro Koplyk / Pixabay
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