超小型聚合物胶束增强贝伐珠单抗（beva）眼后段递送用于非侵入性抗VEGF治疗的研究报告

一、研究团队与发表信息
本研究由Ruhui Yang、Sicheng Tang*、Xiaoling Xie、Chaofan Jin、Yuhua Tong*、Wenjuan Huang*和Xingjie Zan*共同完成，团队成员来自温州医科大学眼视光学院、中国科学院大学温州研究院等机构。研究成果发表于《Advanced Materials》期刊（2024年），DOI: 10.1002/adma.202314126。

二、学术背景与研究目标
科学领域：本研究属于生物医学工程与眼科药物递送交叉领域，聚焦于病理性眼新生血管（如糖尿病视网膜病变、早产儿视网膜病变）的治疗。
研究动机：当前抗VEGF疗法（如贝伐珠单抗）需通过玻璃体内注射，存在感染、视网膜脱离等风险，且患者依从性低。开发非侵入性递送系统是临床迫切需求。
关键科学问题：眼部屏障（如角膜上皮、结膜-巩膜-脉络膜）阻碍大分子药物（如蛋白质）的渗透，传统滴眼剂难以递送至眼后段。
研究目标：设计一种超小型聚合物胶束（p@beva），通过滴眼给药实现贝伐珠单抗的高效眼后段递送，并验证其抗血管生成活性与安全性。

三、研究流程与方法
1. 胶束设计与合成
- 材料：采用超支化两亲性共聚物（poly(ethylene glycol) methyl ether methacrylate与decyl methacrylate，摩尔比1:3），通过自由基聚合合成。
- 胶束制备：通过薄膜水化法将贝伐珠单抗封装于胶束疏水核心，动态光散射（DLS）测定胶束粒径为11.57 nm，透射电镜（TEM）验证其单分散球形结构。
- 关键参数：临界胶束浓度（CMC）为13.7 μg/mL，载药率（LC%）14.4%，封装效率（EE%）86.5%。

1. 体外实验

   • 细胞摄取：人角膜上皮细胞（HCEC）和视网膜色素上皮细胞（ARPE）中，p@beva的摄取效率较游离药物提高23倍（免疫荧光与流式细胞术验证）。
     
   • 内吞机制：通过抑制剂实验证实，胶束通过小窝蛋白介导的内吞（占比43.5%）和直接膜穿透（占比40%）进入细胞，避免溶酶体降解（共定位系数<0.5）。
     
   • 抗血管活性：在HUVEC迁移和成管实验中，p@beva抑制效果显著优于游离药物（迁移抑制率30.9% vs. 54.3%，p<0.0001）。
     

2. 离体组织渗透

   • 角膜与结膜-巩膜-脉络膜渗透：Franz扩散池实验显示，p@beva在角膜中的累积渗透量较游离药物提高23倍（8% vs. 0.35%），在结膜-巩膜-脉络膜中提高7.9倍（9% vs. 1.1%）。
     

3. 体内实验

   • 眼内分布：小鼠滴眼给药后，ELISA检测显示视网膜中贝伐珠单抗浓度在24小时达479.6 ng/g，显著高于游离药物组。
     
   • 氧诱导视网膜病变（OIR）模型：p@beva滴眼组与玻璃体注射组疗效相当，视网膜无血管区比例分别为14.69%和15.06%（p>0.05），CD31阳性面积均显著低于对照组（0.62% vs. 1.61%，p<0.0001）。
     

4. 安全性评估

   • 长期毒性：小鼠连续滴眼给药1个月后，角膜荧光素钠染色、ERG电生理检测及视网膜组织学分析均未发现异常，证实胶束生物相容性良好。
     

四、主要研究结果
1. 胶束特性：超小粒径（11 nm）和近中性表面电荷（+0.18 mV）赋予胶束卓越的眼部渗透能力。
2. 递送效率：p@beva在角膜和视网膜中的药物浓度分别提高23倍和7.9倍，突破传统滴眼剂的递送瓶颈。
3. 治疗效能：在OIR模型中，p@beva滴眼与玻璃体注射疗效无统计学差异，且未破坏角膜紧密连接（occludin染色验证）。
4. 机制创新：胶束通过非溶酶体途径递送药物，保护贝伐珠单抗活性（CD光谱证实二级结构未改变）。

五、研究结论与价值
科学价值：首次证明超小型聚合物胶束可实现蛋白质药物的非侵入性眼后段递送，为生物大分子递送提供新范式。
应用价值：滴眼给药替代玻璃体注射，可提升患者依从性，降低医疗成本，推动家庭化治疗。
临床意义：为糖尿病视网膜病变等血管性眼病提供安全、有效的替代疗法，已具备转化潜力。

六、研究亮点
1. 尺寸创新：11 nm胶束是目前报道的最小眼用蛋白递送载体，兼具高效渗透和胞内逃逸能力。
2. 技术突破：通过共聚物设计实现高载药率（14.4%）与长期稳定性（5个月无聚集）。
3. 治疗突破：首个滴眼给药的抗VEGF蛋白递送系统，疗效媲美注射标准。

七、其他价值
研究还揭示了胶束的跨细胞转运机制（如小窝蛋白途径），为其他组织靶向递送系统设计提供参考。