Science子刊：我国学者利用猪精液制成的眼药水，治疗眼肿瘤，同时不损伤视力

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

视网膜母细胞瘤（Retinoblastoma，RB）是儿童中最常见的眼内恶性肿瘤，由于其位于视网膜内且眼部组织脆弱，治疗上存在很大挑战。目前的主要治疗手段，包括玻璃体内注射、放疗、冷冻治疗和全身化疗，常常会导致严重的眼部结构损伤和全身毒性。此外，有眼外扩散风险的患者通常需要摘除眼球，从而造成永久性失明。这些局限性凸显了迫切需要非侵入性、靶向治疗手段，能够有效将药物递送至眼后段，同时将副作用降至最低。

尽管外泌体（Exosome）作为药物递送载体在跨越生物屏障方面展现出巨大潜力，但其在非侵入性的眼后段给药方面的应用，尚未得到探索。

2026 年 3 月 27 日，沈阳药科大学张宇教授团队在 Science 子刊Science Advances上发表了题为：Harnessing semen-derived exosomes for noninvasive fundus drug delivery: A paradigm for exosome-based ocular fundus therapeutics 的研究论文。

该研究证明了精液来源的外泌体（SEV）能够有效穿透眼部屏障，从而用于递送药物，治疗眼部疾病。研究团队使用猪的精液开发出了一种眼药水——FA-SEVs@CMG，其中，SEV 经过叶酸（FA）修饰，并负载由碳点（CD）、二氧化锰（MnO₂）纳米酶和葡萄糖氧化酶（Gox）组成的纳米酶系统（CMG）。这种眼药水利用了 SEV 出色的渗透能力和叶酸的靶向作用，以增强药物向视网膜母细胞瘤（RB）细胞的递送。内化的 CMG 会引发强烈的氧化应激，破坏细胞的自噬-凋亡平衡，并触发 RB 细胞自我毁灭。在体内实验中，FA-SEVs@CMG 能够有效抑制 RB 的生长，且不影响视网膜功能和视力。

这项工作建立了首个基于 SEV 的非侵入性的眼后段给药平台，为治疗相关眼部疾病提供了变革性的新策略。

眼睛的后段由一系列复杂的生物屏障保护，包括血视网膜屏障和角膜上皮，这些屏障严重限制了治疗药物的渗透。然而，由于眼前段和后段复杂的相互连接的生物屏障，非侵入性的眼后段药物递送效率受到了极大阻碍。尽管纳米颗粒、细胞穿透肽和其他载体已被探索作为潜在递送系统，但它们的临床转化因载药量低、选择性差和全身毒性而受阻。相比之下，外泌体（即细胞天然分泌的纳米级细胞外囊泡），由于其生物相容性、低免疫原性和穿越生物屏障的能力，已成为药物递送的有希望的候选者。然而，目前基于外泌体的药物递送研究主要集中在注射方法上，非侵入性递送的潜力尚未得到充分探索。

外泌体通常携带反映其亲本细胞特征的蛋白质谱。不同细胞来源的外泌体具有独特的表面蛋白质组成，这进一步决定了它们不同的功能特性。值得注意的是，精液来源的外泌体（SEV）存在于精液中，起源于附睾和前列腺，已进化为促进精子穿透生殖道。这一过程由特定蛋白质介导（例如簇集素、PTGD 和 ACRV1），这些蛋白质使 SEV 能够穿越强大的生物屏障，这提示了 SEV 可能具有穿透眼屏障的固有特性。这种独特的能力使 SEV 成为向眼后段进行非侵入药物递送的有前景的载体。

具有类过氧化物酶活性的碳点（Carbon dot，CD）的发展为局部癌症治疗开辟了充满希望的途径。碳点能够在肿瘤微环境（TME）中过氧化氢（H₂O₂）水平升高的情况下生成活性氧（ROS），从而提供一种有针对性的方法来诱导癌细胞死亡，同时保护健康组织。然而，碳点的治疗效果往往受到肿瘤微环境中高谷胱甘水平和有限的过氧化氢浓度的限制。

为了克服这些挑战，张宇团队此前设计了一种纳米酶系统CMG——由具有 FeN₃S 结构的碳点（CD）、二氧化锰（MnO₂）纳米酶和葡萄糖氧化酶（Gox）组成。该系统能够通过一系列作用增强抗肿瘤效果：二氧化锰消耗肿瘤微环境中过量的谷胱甘肽，而葡萄糖氧化酶催化葡萄糖转化为过氧化氢，协同放大碳点的类过氧化物酶活性，从而加强化学动力学治疗的效果。

在这项最新研究中，研究团队证明了 SEV 在眼后段递送效率方面优于传统的细胞来源外泌体和细胞穿透肽修饰脂质体。这种递送效率的提高是由紧密连接（Tight Junction，TJ）的短暂开放介导的。

在上述发现的基础上，研究团队开发了一种滴眼液制剂——FA-SEVs@CMG，通过用叶酸（FA）修饰精液来源的外泌体（SEV）并封装CMG 纳米酶系统而成。FA-SEVs@CMG 利用 SEV 优异的穿透能力和叶酸的靶向作用，显著增强了对视网膜母细胞瘤（RB）细胞的药物递送效率。内化后，CMG 系统诱导强烈的氧化应激，使自噬从细胞稳态保护者转变为细胞死亡的放大器，并激活外源性凋亡途径，最终导致 RB 细胞自我毁灭。在 RB 模型小鼠的体内研究表明，FA-SEVs@CMG 能有效抑制肿瘤生长，同时保留视网膜功能，凸显了 SEV 作为非侵入性的视力保护治疗策略的潜力。此外，该制剂通过荧光成像实现肿瘤大小的实时监测，为治疗评估提供了有价值的新手段。

总的来说，该研究通过利用 SEV 的独特性质，不仅推动了眼部药物递送领域的发展，也为其他眼后段疾病非侵入性的疗法开发提供了蓝图。

值得一提的是，该研究还得到了Nature的报道， 报道提到，张宇团队项在小鼠身上进行的研究表明，利用猪的精液开发出了眼药水，能够阻止视网膜肿瘤生长并保护视力。该研究证明了外泌体能够穿透视网膜，此外，该技术还可能用于改善药物穿过其他生物屏障，例如血脑屏障（用于治疗阿尔茨海默病等大脑疾病）或者黏膜屏障。

论文链接：

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