猪精液制成的眼药水可治疗眼肿瘤 创新疗法引发关注
猪精液制成的眼药水可治疗眼肿瘤 创新疗法引发关注。中国科学家团队近期在《科学·进展》上发表了一项研究,引起了《自然》网站的关注。科学家从猪精液中提取出外泌体,制成抗癌眼药水,成功穿过小鼠眼部屏障抵达眼后段,几乎杀光了癌细胞。
这项研究由沈阳药科大学药学院张宇教授团队完成。他们利用猪的精液研发出一种“抗癌眼药水”,只需滴在眼表即可完成治疗。研究结果显示,在视网膜母细胞瘤小鼠模型中,这种眼药水几乎杀光了癌细胞,患病小鼠的视力和健康小鼠无异。《自然》援引专家分析指出,该技术还可以帮助药物穿过其他难以突破的屏障,例如血脑屏障,用于治疗包括阿尔茨海默病在内的不同疾病。

视网膜母细胞瘤是儿童最常见的恶性眼内肿瘤,好发于5岁以下婴幼儿,发病率约为1/15000至1/20000,可致盲、致残、致死。我国每年新发视网膜母细胞瘤病例约1000例,居世界首位。目前,常规治疗手段包括眼内注射药物、化疗或激光治疗等,但这些方法常导致严重的眼部结构损伤和全身毒性。因此,张宇团队试图开发一种无需任何创伤就能携带药物穿透血-视网膜屏障的新疗法。

研究中,这种眼药水的骨架来源于猪的精液。团队从10至18月龄的杜洛克公猪新鲜精液中提取出外泌体,这是一种具有良好生物相容性、低免疫原性和能够穿过生物屏障能力的纳米级囊泡。在此基础上,团队将包含碳点、二氧化锰、葡萄糖氧化酶的“纳米酶武器系统”装载入外泌体。进入癌细胞后,它们能协同增效,制造出具有杀伤能力的活性氧。由于视网膜母细胞瘤中的叶酸含量远高于健康细胞,团队还给外泌体装载上叶酸分子,提高了药物的靶向性。

动物实验结果显示,治疗仅30天后,与对照组小鼠相比,使用眼药水的小鼠眼内肿瘤体积减少了约97.65%。对照组小鼠出现了严重的血管新生和眼内混浊,而治疗组小鼠眼睛则保持着接近生理水平的透明度。组织病理学证实,“眼药水”通过全方位的眼内渗透、递送和杀伤,将肿瘤严格限制在晶状体-视网膜界面,阻止了其扩散转移。视网膜电图显示,治疗后小鼠的视力与健康小鼠相当,但未经治疗的小鼠,视网膜功能几乎被完全破坏。

研究人员还考察了单独使用“纳米酶”的治疗效果。结果显示,在缺乏精液外泌体包裹的情况下,“眼药水”无法穿透眼球周围的屏障,小鼠的肿瘤继续生长,并开始扩散到眼睛其他部位。
尽管目前视网膜母细胞瘤的5年生存率可达90%以上,但这主要局限在医疗资源充足的地区。在欠发达地区,其生存率仍然远低于此水平。此外,由于眼部屏障的存在,患者不得不面临侵入性治疗带来的眼部损伤或全身毒性等副作用。一部分已经处于高危期的孩子,甚至需要接受眼球摘除。
张宇在接受采访时表示:“在精子的迁移过程中,外泌体有助于让精子穿透女性生殖道的生理屏障。这让我们思考,这些颗粒是否也能(无创地)穿过眼部的屏障。”选择猪精液的原因在于其外泌体易于获取、特性明确,并且与人类生物学具有相似的表面蛋白。近年来,猪源生物制品的安全性已积累了充分经验和证据。
张宇团队发现,精液外泌体借助一种名为EGF的蛋白激活角膜上皮屏障细胞表面的相关受体,开放通道,最终通过角膜、结膜两条途径先后抵达视网膜,对肿瘤形成全方位包围。更重要的是,这道暂时“打开的大门”会在治疗后不久重新关闭,不破坏任何结构,可逆地恢复眼内的天然屏障。
此次研究引发了国际媒体的广泛关注。墨尔本贝克心脏和糖尿病研究所分子蛋白质组学研究员大卫·格林宁表示,眼药水形式的药物比眼内注射的侵入性更小,但仍需进行人体试验。根据目前的研究,在治疗后30天,小鼠肝、肾等主要器官均未检测不良影响,后眼结构也未发现损伤。兔眼研究显示,长期使用“抗癌眼药水”能显著减轻角膜刺激,维持眼压稳定。
张宇表示,目前外泌体作为药物载体的研究已相对成熟,可以携带其他不同类型的治疗药物,穿透不同类型的生物屏障,探索用于治疗其他疾病。张宇团队仍在持续推进猪精液的外泌体研究,同时还在对牛精液进行考察,希望未来能将该疗法推进至人体试验阶段。

