Science子刊：我國學者利用豬精液制成的眼藥水，治療眼腫瘤，同時不損傷視力

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

視網膜母細胞瘤（Retinoblastoma，RB）是兒童中最常見的眼內惡性腫瘤，由于其位于視網膜內且眼部組織脆弱，治療上存在很大挑戰。目前的主要治療手段，包括玻璃體內注射、放療、冷凍治療和全身化療，常常會導致嚴重的眼部結構損傷和全身毒性。此外，有眼外擴散風險的患者通常需要摘除眼球，從而造成永久性失明。這些局限性凸顯了迫切需要非侵入性、靶向治療手段，能夠有效將藥物遞送至眼后段，同時將副作用降至最低。

盡管外泌體（Exosome）作為藥物遞送載體在跨越生物屏障方面展現出巨大潛力，但其在非侵入性的眼后段給藥方面的應用，尚未得到探索。

2026 年 3 月 27 日，沈陽藥科大學張宇教授團隊在 Science 子刊Science Advances上發表了題為：Harnessing semen-derived exosomes for noninvasive fundus drug delivery: A paradigm for exosome-based ocular fundus therapeutics 的研究論文。

該研究證明了精液來源的外泌體（SEV）能夠有效穿透眼部屏障，從而用于遞送藥物，治療眼部疾病。研究團隊使用豬的精液開發出了一種眼藥水——FA-SEVs@CMG，其中，SEV 經過葉酸（FA）修飾，并負載由碳點（CD）、二氧化錳（MnO?）納米酶和葡萄糖氧化酶（Gox）組成的納米酶系統（CMG）。這種眼藥水利用了 SEV 出色的滲透能力和葉酸的靶向作用，以增強藥物向視網膜母細胞瘤（RB）細胞的遞送。內化的 CMG 會引發強烈的氧化應激，破壞細胞的自噬-凋亡平衡，并觸發 RB 細胞自我毀滅。在體內實驗中，FA-SEVs@CMG 能夠有效抑制 RB 的生長，且不影響視網膜功能和視力。

這項工作建立了首個基于 SEV 的非侵入性的眼后段給藥平臺，為治療相關眼部疾病提供了變革性的新策略。

眼睛的后段由一系列復雜的生物屏障保護，包括血視網膜屏障和角膜上皮，這些屏障嚴重限制了治療藥物的滲透。然而，由于眼前段和后段復雜的相互連接的生物屏障，非侵入性的眼后段藥物遞送效率受到了極大阻礙。盡管納米顆粒、細胞穿透肽和其他載體已被探索作為潛在遞送系統，但它們的臨床轉化因載藥量低、選擇性差和全身毒性而受阻。相比之下，外泌體（即細胞天然分泌的納米級細胞外囊泡），由于其生物相容性、低免疫原性和穿越生物屏障的能力，已成為藥物遞送的有希望的候選者。然而，目前基于外泌體的藥物遞送研究主要集中在注射方法上，非侵入性遞送的潛力尚未得到充分探索。

外泌體通常攜帶反映其親本細胞特征的蛋白質譜。不同細胞來源的外泌體具有獨特的表面蛋白質組成，這進一步決定了它們不同的功能特性。值得注意的是，精液來源的外泌體（SEV）存在于精液中，起源于附睪和前列腺，已進化為促進精子穿透生殖道。這一過程由特定蛋白質介導（例如簇集素、PTGD 和 ACRV1），這些蛋白質使 SEV 能夠穿越強大的生物屏障，這提示了 SEV 可能具有穿透眼屏障的固有特性。這種獨特的能力使 SEV 成為向眼后段進行非侵入藥物遞送的有前景的載體。

具有類過氧化物酶活性的碳點（Carbon dot，CD）的發展為局部癌癥治療開辟了充滿希望的途徑。碳點能夠在腫瘤微環境（TME）中過氧化氫（H?O?）水平升高的情況下生成活性氧（ROS），從而提供一種有針對性的方法來誘導癌細胞死亡，同時保護健康組織。然而，碳點的治療效果往往受到腫瘤微環境中高谷胱甘水平和有限的過氧化氫濃度的限制。

為了克服這些挑戰，張宇團隊此前設計了一種納米酶系統CMG——由具有 FeN?S 結構的碳點（CD）、二氧化錳（MnO?）納米酶和葡萄糖氧化酶（Gox）組成。該系統能夠通過一系列作用增強抗腫瘤效果：二氧化錳消耗腫瘤微環境中過量的谷胱甘肽，而葡萄糖氧化酶催化葡萄糖轉化為過氧化氫，協同放大碳點的類過氧化物酶活性，從而加強化學動力學治療的效果。

在這項最新研究中，研究團隊證明了 SEV 在眼后段遞送效率方面優于傳統的細胞來源外泌體和細胞穿透肽修飾脂質體。這種遞送效率的提高是由緊密連接（Tight Junction，TJ）的短暫開放介導的。

在上述發現的基礎上，研究團隊開發了一種滴眼液制劑——FA-SEVs@CMG，通過用葉酸（FA）修飾精液來源的外泌體（SEV）并封裝CMG 納米酶系統而成。FA-SEVs@CMG 利用 SEV 優異的穿透能力和葉酸的靶向作用，顯著增強了對視網膜母細胞瘤（RB）細胞的藥物遞送效率。內化后，CMG 系統誘導強烈的氧化應激，使自噬從細胞穩態保護者轉變為細胞死亡的放大器，并激活外源性凋亡途徑，最終導致 RB 細胞自我毀滅。在 RB 模型小鼠的體內研究表明，FA-SEVs@CMG 能有效抑制腫瘤生長，同時保留視網膜功能，凸顯了 SEV 作為非侵入性的視力保護治療策略的潛力。此外，該制劑通過熒光成像實現腫瘤大小的實時監測，為治療評估提供了有價值的新手段。

總的來說，該研究通過利用 SEV 的獨特性質，不僅推動了眼部藥物遞送領域的發展，也為其他眼后段疾病非侵入性的療法開發提供了藍圖。

值得一提的是，該研究還得到了Nature的報道， 報道提到，張宇團隊項在小鼠身上進行的研究表明，利用豬的精液開發出了眼藥水，能夠阻止視網膜腫瘤生長并保護視力。該研究證明了外泌體能夠穿透視網膜，此外，該技術還可能用于改善藥物穿過其他生物屏障，例如血腦屏障（用于治療阿爾茨海默病等大腦疾病）或者黏膜屏障。

論文鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw7275