近日，生命医学交叉研究院史俊峰课题组联合中南大学湘雅二医院李芸课题组在新生血管性疾病的治疗方面取得了重要进展，开发出以细胞穿膜肽为递送媒介的阿柏西普眼用凝胶制剂（2_1&Eylea凝胶），该制剂可用于治疗角膜新生血管性疾病。相关成果以“Aflibercept Loaded Eye-Drop Hydrogel Mediated with Cell-Penetrating Peptide for Corneal Neovascularization Treatment”为题在Small（IF=13.3）杂志上发表。

角膜新生血管（corneal neovascularization, CoNV）是一种以角膜组织内血管异常生长为特征的疾病，严重影响视功能；其全球发病率高达4.1%-10.4%，最终导致12%-57.4%的患者失明。目前，CoNV的治疗方法以保守药物治疗和角膜移植手术为主。药物治疗一般为激素或非甾体类抗炎药，其利用率低、副作用大，可能导致眼压升高、晶状体混浊等多种并发症；手术存在费用昂贵、供体稀缺、技术要求高、术后排异反应等不足。因此，有效的CoNV治疗方式仍待进一步探索。

图1. 2_1&Eylea凝胶治疗角膜新生血管的示意图。

CoNV的形成涉及促-抗血管生成网络的失衡，血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF）是血管生成的关键调节因子之一，其在病理性新生血管性疾病中表达上调，诱导未成熟新生血管的生长。而抗VEGF药物——阿柏西普（Eylea）已被证明可以降低VEGF和胎盘生长因子（placental growth factor, PIGF）的mRNA表达，且阿柏西普治疗组CoNV面积明显减少。但由于人体眼表屏障和清除机制的存在，使Eylea不易透膜，药物利用率极低，限制了其临床推广。

针对上述问题，团队通过将带正电荷的细胞穿膜肽1与带负电荷的Eylea简单共混形成透膜复合物，利用静电相互作用，赋予了Eylea更高的穿透效率，解决了眼表屏障的问题。再将复合物与多肽凝胶联用制成凝胶滴眼液Gel 2_1&Eylea。该凝胶滴眼液可抵抗泪液冲刷，有效延长药物的眼表驻留时间，提高药物的生物利用度。团队通过使用Cy5荧光标记Gel 2_1&Eylea进入的路线，发现该递药系统可有效穿透小鼠角膜上皮细胞并进入基质内发挥Eylea药效；同时，在缺乏Gel 2帮助抵抗泪液冲刷的情况下，1&Eylea无法使Eylea顺利进入角膜（图2G）。表明该系统要想发挥最佳疗效，穿膜肽1、Gel 2、和Eylea三者缺一不可。在兔眼角膜新生血管模型中，该滴眼液可有效阻止角膜新生血管的发展（图2E, 2H），显著降低角膜新生血管的密度（图2F, 2I），且无明显眼表毒性反应（图J）。而单独的Eylea滴眼液组与未处理组相比无明显治疗效果。

本研究首次研究了细胞穿膜肽介导大分子抗VEGF药物来治疗角膜新生血管的可能性，为眼部新生血管性疾病的治疗提供了良好的范式。目前该药物递送系统已申报了发明专利，拟进一步进行临床转化研究。

图2. Gel 2_1&Eylea凝胶理化性质表征和药效研究。（A）穿膜肽1与Eylea以不同比例混合后的Zata电位；（B）1&Eylea 的TEM结构；（C）2_1&Eylea的TEM结构；（D）Eylea在Gel 2_1&Eylea系统中的释放曲线；（E）生理盐水(NS), Eylea, 和Gel 2_1&Eylea组的各时点裂隙灯代表性图片；（F）Eylea和Gel 2_1&Eylea组的光学相干断层扫描血管成像代表性图片；（G）Cy5标记后NS, 1&Eylea, Gel 2_1&Eylea组的荧光显微镜图像；（H）角膜新生血管面积占角膜总面积百分比统计图；（I）角膜新生血管密度统计图；（J）角膜荧光染色评分统计图。

湖南大学生命医学交叉研究院的硕士研究生周佳楠和中南大学湘雅二医院眼科博士研究生蔡瑜婷为本文共同第一作者，李芸教授、史俊峰教授为本文通讯作者。本研究也获得国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、长沙市自然科学基金、深圳市科技发展基金、湖南省卫生健康委员会资助项目的支持。

通讯作者简介

史俊峰：湖南大学生命医学交叉研究院教授/博士生导师，国家高层次青年人才。博士毕业于 Brandeis University (2009-2015)，随后进入美国国立癌症研究所(NIH/NCI)从事博士后工作。2019年5月加入湖南大学。长期从事多肽医药工程的研究工作，在Nat Nanotechnol.、J. Am.Chem.Soc、Angew.Chem.In.Ed.等国际高水平杂志上发表论文70篇，引用次数过5700次，H-index为36（Google Scholar），成果多次被美国领域专业媒体C@EN报道。申请及获批的专利12个，其中PCT专利2个，获授权美国专利1个。目前主持包括国家自科基金、湖南省自科基金、生物医药公司横向项目10余项。

李芸：主任医师，博士生导师。中南大学湘雅二医院眼科中心副主任（主管医疗）、儿童眼病专科主任，湖南省眼科医疗质量控制中心副主任。亚太玻璃体视网膜协会（APVRS）终身会员，中华医学会眼科学分会全国青年学组、视觉生理学组委员。美国康奈尔大学（眼科学）、耶鲁大学（医学伦理学）访问学者，湖南省卫生健康高层次人才青年骨干人才，教育部研究生学位论文评审专家，国家自然科学基金函审专家。四入非洲，两任中国赴塞拉利昂“光明行”医疗专家组组长。主持国家自然科学基金委面上、青年基金等六项基金，近三年发表第一作者或通讯作者SCI论文10篇，第一发明人获批专利4项。高水平出版社主编/副主编专著3本。