迄今为止,全球新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)感染的累计人数已超过5亿,在我国已累计确诊超200万人,给全世界人民的生命健康和正常生活带来巨大影响。虽然新冠疫苗的开发如火如荼,但阻断病毒传播途径仍被认为是抵御病毒感染的最主要手段。目前,经眼感染已经被证明是新冠病毒的传播途径之一,但是相比呼吸道传播,眼部感染仍然容易被忽视。尽管可以通过佩戴面屏或护目镜来阻隔病毒经眼感染,但也会有导致眼部干涩、视物不清等问题,因此,开发一种新型的可有效预防病毒经眼感染的手段是亟需的。
近日,上海交通大学医学院附属第九人民医院眼科庞燕研究员团队、复旦大学基础医学院陆路研究员团队以及上海交通大学医学院分子研究院刘尽尧研究员团队提出了通过局部滴注具有眼表长效黏附和抗病毒双重效果的仿生纳米颗粒,在眼表形成保护性纳米涂层,进而实现阻断病毒经眼感染的策略(图1)。具体地,利用高表达整合素-β1和血管紧张素转换酶II(ACE2)的“双锁”混合细胞膜包被负载抗病毒剂(更昔洛韦)的PLGA纳米颗粒。仿生纳米颗粒表面的整合素-β1可以与眼表上皮表达的纤连蛋白上的Arg-Gly-Asp(RGD)序列发生结合,赋予仿生纳米颗粒眼表长效黏附能力。同时,仿生纳米颗粒表面的ACE2可以与病毒表面的刺突蛋白结合,捕捉病毒后进一步通过负载的更昔洛韦达到双重有效杀伤病毒的作用,进而有效防止病毒经眼感染。
图1 滴注具备眼表长效黏附和抗病毒特性的仿生纳米颗粒后形成的眼表保护性涂层
在小鼠模型中,通过单次滴注,该抗病毒滴眼液可以迅速在眼表形成均匀的纳米涂层,并在眼表实现长达8小时的停留(图2)。同时眼表纳米涂层可以有效结合SARS-CoV-2 表面的刺突蛋白,并进一步抑制病毒活性,达到阻断病毒通过眼部入侵的目的,有效保护易感细胞免受病毒感染(图3)。因此,通过配备整合素-β1和病毒特异性受体的抗病毒滴眼液的眼部干预有望保护易感人群免受 SARS-CoV-2 感染。除此之外,这种利用“双锁”混合细胞膜包裹载病毒纳米颗粒的策略为制备不同的长效抗病毒滴眼液提供了一种灵活高效的方法,为眼表抗病毒治疗提供了新思路。
图2 涂层纳米粒子的角膜前存留
图3 涂层纳米粒子抑制病毒感染的功效
该工作以Long-Acting Protective Ocular Surface by Instilling Adhesive Dual-Antiviral Nanoparticles为题发表在《Advanced Healthcare Materials》上,博士生王馨悦,陈良波,王欣玲为本文的共通第一作者,该工作得到了上海交通大学医学院附属第九人民医院眼科范先群院士以及傅瑶教授的大力支持。
迄今为止,上海交通大学医学院附属第九人民医院眼科庞燕研究员团队已在眼部药物递送与眼表疾病治疗领域做出了一系列工作,如设计了一种具有眼表保护功能的仿生纳米颗粒眼表长效给药体系,在急性、慢性眼表炎性损伤模型上验证了其治疗效率(Nano Today,2021,41,101309);制备了具有酯酶响应特性的可注射水凝胶,眼睑原位注射后有效治疗了年龄相关性睑板腺功能障碍(Bioactive Materials, 2021, 6:3062-3073)。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.202200283
- 复旦大学舒易来/王武庆/商珞然团队合作 ACS AMI:开发耳聋治疗新型药物缓释载体 2022-10-17