李煒/劉剛團隊跨學科聯合開發角膜病治療新技術

2020-12-04 中國生物技術網

近日,著名綜合性期刊Advanced Science在線發表了醫學院眼科研究所李煒教授團隊與分子影像及轉化醫學中心劉剛教授團隊的合作研究成果Multimodal Photoacoustic Imaging-Guided Regression of Corneal Neovascularization: A Non-Invasive and Safe Strategy。該研究闡述了一種新型納米材料用於治療角膜新生血管的應用前景。

角膜是眼睛的窗戶,它的透明及無血管狀態是保持最佳視覺所必需的生理基礎。化學傷、穿通傷、感染等因素會導致角膜發生病理性改變,毛細血管從角膜緣入侵進而形成角膜新生血管(CNV),降低角膜透明度並影響視力。全世界每年約有140萬角膜疾病患者發生新生血管,其中約12%的患者喪失視力。由於其發病人數龐大,而且引起失明,CNV一直是全世界角膜病領域研究的熱點,也是急需解決的重大疾病之一,但至今為止尚未找到有效的治療方法。

光照療法是利用光動力和光熱效應進行疾病診斷和治療的一種新技術。其原理是目標組織吸收的光敏劑被特定波長雷射照射受到激發,激發態的光敏劑能夠釋放大量熱量和活性單態氧,通過高溫和氧化反應產生細胞毒性作用,進而導致細胞受損乃至死亡。光敏劑吲哚菁綠(ICG)靜脈注射聯合光照已經應用於視網膜新生血管的治療,但普通ICG在新生血管中富集率低、缺乏靶向性,因此療效較差且易損傷正常眼組織。劉剛教授團隊的前期研究發現,鋅二甲基吡啶胺(DPA-Zn)能夠與ICG高效結合後形成穩定的ICG納米結構(nanoICG)。nanoICG相較於普通ICG具有更強的光敏性能、螢光強度、組織相容性和穿透力等。此外,nanoICG表面可修飾RGD多肽(R-nanoICG)以靶向新生血管,並可同時修飾siRNA以實現光照和基因協同治療效果。

基於以上背景,李煒教授團隊通過眼表點藥及結膜下注射R-nanoICG並進行光照治療大鼠角膜新生血管。發現R-nanoICG可以富集於CNV,經近紅外雷射照射後第二天大鼠CNV數量就明顯下降,而角膜的其他組織結構沒有出現異常改變。R-nanoICG處理的CNV程度相對於普通ICG 處理得到明顯改善。該研究提高了ICG聯合光照治療CNV的療效和靶向性,並降低毒副作用,具有很好的臨床轉化前景,為角膜新生血管的治療帶來新的希望。

李煒教授團隊長期從事眼表與角膜疾病的基礎和臨床研究工作,研究成果發表於Ocular Surface、Invest Ophthalmol Vis Sci、Exp Mol Med、J Biol Chem、Am J Pathol等國際知名期刊。劉剛教授團隊在金屬有機納米結構作為藥物載體的領域取得了系列研究成果。在這項研究中,李煒教授團隊與劉剛教授團隊充分發揮各自學科優勢,進行學科交叉聯合研究,產生了具有重要臨床應用價值的創新性成果。本論文的通訊作者為醫學院李煒教授、分子影像中心劉剛教授和博士後楚成超。楚成超博士、眼科研究所博士生於靜雯、分子影像中心博士生任恩為共同第一作者。

原文連結:

http://dx.doi.org/10.1002/advs.202000346

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