全球人口的老龄化以及慢性病(尤其是糖尿病)的增加,导致青光眼、角膜炎、年龄相关性黄斑变性(AMD)、干眼症(DED)和糖尿病视网膜病变(DR)等眼部疾病的发病率上升。制药公司对此加大了对新型眼部治疗和药物递送系统的研发投资力度,以应对眼部治疗中的关键挑战。目前的治疗方法包括传统的小分子和抗体类药物、细胞与基因疗法、纳米颗粒递送方案,以及各种类型的眼部植入物和药物缓释隐形眼镜。
持续递送技术的发展
一个重要的研究方向是开发针对后眼部分的持续给药解决方案。许多眼部治疗药物被制成滴眼液,需频繁使用以克服眼部的物理和机制屏障,确保足够的剂量。持续和靶向递送产品通过克服这些屏障并提高生物利用度,从而减少给药频率。
前眼部分递送的挑战
前眼部分(或眼球前段)的药物递送通常比后眼部分简单,因为可以使用滴眼液。然而,它们的有效性存在局限性。“滴眼液无法保持良好的生物利用度,并且很快会被鼻泪管引流冲走,”Ocular Therapeutix的首席科学官Jeffrey S. Heier解释道。“尽管滴眼液是一种方便的给药方式,但它们在生物利用度和治疗效果持续时间方面存在挑战,这都会导致患者依从性差和效果不佳。”
例如,青光眼(眼压高)、眼部感染和炎症的治疗就是一个典型例子。青光眼滴眼液通常需要每天至少使用一次,在许多情况下甚至需要一天多次使用。Heier指出,对于某些情况,滴眼液甚至需要每小时给药。“这种给药频率只能维持短时间。事实上,即使是只需每天使用一次的滴眼液,由于给药频率的原因,患者的依从性仍然是一个主要问题。”他说。
另一种用于治疗眼前段的方法是直接前房注射。Heier表示,这种给药方式将治疗药物直接注入眼球前房,实现靶向递送并提高生物利用度。
虽然这种方法已被证明对感染、炎症、高眼压和新生血管化的治疗有效,但由于FDA尚未批准专门用于此用途的产品(除两种前房植入物外),因此这种给药方式被视为“标签外”使用。此外,许多患者对眼部注射感到犹豫。
后眼部分递送更加困难
Heier评论道,针对眼球后部的治疗不仅在实现治疗持久性方面面临独特挑战,还需要满足复杂的监管要求。的确,后眼部分的递送在解剖学上更为复杂,特别是在治疗持久性为主要目标时。
“尽管玻璃体内药物的进步相比之前的护理标准显示出耐久性的逐步提升,但目前的视网膜治疗仍依赖于频繁的玻璃体内注射以维持其效果,”Ocular Therapeutix的首席技术官Peter Jarrett观察到。
Jarrett指出,对于许多患者来说,即使每三到四个月一次的治疗也可能具有挑战性,因为这种治疗方案对患者及其护理人员造成了很大负担。“为了治疗所有视网膜疾病或其他影响后眼部分的病症患者,仍然需要更持久的治疗,而开发更长效的治疗是一个至关重要的焦点。”他说。
然而,新的持续递送疗法必须被证明与现有疗法一样安全有效,而现有疗法可能需要更频繁的给药。此外,Jarrett指出,针对视网膜和眼球后部的靶向递送需要克服多种血眼屏障,包括血-房水屏障和血-视网膜屏障。
“历史上的做法是,克服这些生理防御需要高浓度给药。然而,这种方法往往会导致全身暴露增加,从而可能导致不良事件和毒性的发生率更高。在视网膜治疗的开发中,平衡有效的眼部递送和全身安全性仍然是一个重点。”Jarrett解释道。
更高效、更便捷治疗的潜力
虽然在增强眼部递送上采取的小步骤带来了积极影响,但仍存在创新解决方案的真正潜力,特别是那些利用持续释放递送技术的方案,可显著改善患者的治疗结果。
“Heier表示,通过复杂配方实现的小幅改进,例如增强溶解度、延长眼部表面滞留时间或改善通过眼部屏障的渗透性,这些改进在临床影响方面往往会达到上限。”相比之下,治疗慢性眼病的变革性进展更直接地通过持续释放递送技术实现,这些技术绕过了局部或注射药物的许多药代动力学限制,通过长时间内直接向靶向眼内组织提供连续、受控的治疗递送。
此外,Jarrett强调开发者认识到临床试验中获得的结果往往无法转化为现实世界中患者的体验,尤其是那些难以持续维持复杂给药方案的患者。“一种减轻治疗负担的长效疗法不仅能提供便利,还可能为那些因密集治疗计划而掉队的患者带来更好的长期结果。认识到理想临床试验条件与患者真实体验之间的平衡,是推进更持久治疗选择的关键。”他说道。
纳米级持续递送推动者
纳米级药物递送系统被认为能够提高多种治疗药物的生物利用度和靶向持续递送能力,涵盖多种疾病,包括眼部疾病。用于眼部药物递送的不同类型的纳米颗粒包括纳米胶束、脂质体、聚合物纳米球和肽基纳米颗粒。
处于临床前测试阶段的纳米胶束已被证明能够很好地被角膜细胞吸收,并在局部给药时实现持续递送药物,用于治疗DED、新生血管性AMD、炎症和其他眼部疾病。生物相容性脂质纳米颗粒可以递送具有疏水性和亲水性特性的药物,持续较长时间。在一个青光眼动物模型中,大单层脂质体实现了长达五天的拉坦前列素(一种常用的降眼压药物)持续递送。
肽基纳米级递送系统尤其具有吸引力,因为它们不仅具有生物相容性,还可以用于靶向特定细胞受体,破坏内体膜并将药物负载递送到细胞核。在这两类主要系统(弹性蛋白样多肽和丝素蛋白聚合物)中,前者因能够附着在隐形眼镜表面而被研究用于从隐形眼镜中持续释放药物。
研究人员继续探索纳米材料在延长释放眼部治疗药物中的潜力,努力集中在增加药物负载能力、眼部滞留时间和释放周期,同时减少潜在毒性。
药物缓释隐形眼镜和泪点塞
鉴于使用滴眼液和前房注射治疗眼前段疾病存在的局限性和问题,其他递送选项正在利用眼球这一部分的可及性。Heier指出,例如药物缓释隐形眼镜和泪点塞。
正如之前提到的,通过载有活性药物成分的隐形眼镜可以实现前眼部分的眼部治疗药物持续、局部递送,例如携带药物负载的肽基纳米颗粒。甚至可以通过在制造过程中将非共价结合位点整合到镜片中来改善药物负载。使用隐形眼镜递送药物具有吸引力,因为这种方法是非侵入性的,并且与局部应用(滴眼液、乳膏、软膏)相比,有可能支持更高的药物吸收。ACUVUE Theravision隐形眼镜(Johnson & Johnson Vision Care),可持续递送酮替芬以治疗眼睛瘙痒,是FDA批准的第一款药物缓释隐形眼镜产品。
泪点塞属于一类称为泪点塞的治疗方案,这些插入物旨在减缓或阻止眼泪从眼中流出。泪点塞可以是临时的、半永久的(可吸收)或永久的(通常是硅胶),一些能够提供药物的持续释放。它们最广泛用于治疗DED,并在过去三十年中被证明通常是安全有效的;不过,它们可能会脱落、部分移位或导致泪眼过多。
最近的发展帮助解决了许多这些问题。一个例子是2024年6月推出的泪小管凝胶装置(Lacrifill,Nordic Pharma)。这种化学交联的颗粒状透明质酸(HA)水凝胶装置设计为完全填充不同患者的泪小管,无论其大小如何,防止脱落以及停滞的眼泪和粘液积聚,从而避免感染。它设计为最多使用六个月,并且可以通过施加无菌溶液轻松移除。
眼科植入物
过去二十年间,眼科植入技术在持续释放治疗多种眼部疾病的药物方面也取得了显著进步。植入物可以是可生物降解的,但也有一些不可降解。前者在降解时可能会出现剩余活性药物成分的快速释放,而后者在药物完全释放后需要手术移除。
因此,生物可侵蚀植入物受到了更多关注。这些产品在暴露于生物液体时会缓慢溶解,从而缓慢释放药物并将植入材料吸收到眼中,避免了最终的“爆发式”释放。通过修改植入物所用聚合物的化学成分,还可以控制溶解速率。理论上,这些装置可以在数月甚至数年内持续释放治疗药物。
Jarrett强调了使用可降解或可侵蚀基质材料进行小分子药物持续递送的重要性。“在设计这种持续释放系统时,药物和植入材料的选择极其重要,”他表示。“面临的挑战包括药物效力、安全性、药物释放速率的控制、局部和全身药物浓度、植入物的生物相容性和生物吸收性、植入物的尺寸和放置位置,以及使用的注射技术。”Jarrett指出。
例如,Jarrett提到了可生物吸收的水凝胶技术,作为将小分子递送到后眼部分的长期选择。他说,水凝胶非常适合递送极低溶解度、亲脂性药物,因为释放速率由药物溶解度控制。“药物在水凝胶基质和玻璃体液中的溶解度都是重要的速率控制因素。这些因素可以结合起来在眼中创建恒定的释放速率,”他解释说。
此外,可生物吸收的水凝胶载体可以设计为分解成水溶性分子,这些分子呈中性pH值、无反应性并且能够轻易从眼中清除,其吸收时间可以根据药物耗尽情况进行调整,允许重复注射而不会在玻璃体中留下空的载体或“壳”。
事实上,已经开发出用于插入眼前和后段的植入物。这些装置要么通过手术植入,要么通过注射(前房注射用于前段,玻璃体内注射用于后段应用)。注射植入物通常较小,因为它们必须能够装入针头中。
两款FDA批准的前房植入物示例是Durysta(Allergan)和iDoseTR(Glaukos),它们分别提供药物(比马前列素和曲伏前列素)的持续释放,以治疗开角型青光眼/高眼压症。
还有几种FDA批准的玻璃体内植入物,包括用于黄斑水肿的Ozurdex(AbbVie)和用于术后炎症的Dexycu(EyePoint Pharmaceuticals)。Encelto(Neurotech Pharmaceuticals)利用封装细胞疗法技术,持续向视网膜递送睫状神经营养因子以治疗2型黄斑毛细血管扩张症,于2025年初获得FDA批准。
2025年初,Susvimo(Roche)也获得了FDA批准,用于治疗糖尿病性黄斑水肿(DME),该产品通过Port Delivery Platform(一种可每六个月补充一次的眼部植入物,通过手术插入眼中)持续递送雷珠单抗。
未来发展前景
尽管在有效治疗眼部疾病方面仍有许多挑战,但近年来支持持续、靶向释放有效眼部治疗的技术进步取得了重大进展。随着许多额外的创新解决方案处于临床前至晚期临床开发阶段,预计还会取得进一步的进展。
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