脈絡膜上腔(SCS)是鞏膜與脈絡膜之間的潛在腔隙,經SCS給藥可繞過鞏膜屏障,避免了結膜和鞏膜血管和淋巴液對藥物的清除,可將藥物更多傳遞到脈絡膜和視網膜,從而在疾病部位達到更高的治療濃度。SCS給藥不破壞眼球密閉性,較玻璃體腔給藥更安全;比經鞏膜給藥更有效。SCS給藥注射量很小,可在鞏膜上多部位進行,并可以進行更精準的靶向給藥。適宜于脈絡膜和視網膜疾病的治療。但目前SCS給藥尚是一個嶄新的領域,其安全性、給藥方式的選擇性以及藥物劑型適合性和有效性尚需更多深入研究。
引用本文: 陳梅, 程凌云. 脈絡膜上腔給藥研究現狀與進展. 中華眼底病雜志, 2017, 33(2): 209-212. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1015.2017.02.027 復制
老年性黃斑變性(AMD)、糖尿病視網膜病變(DR)和視網膜血管阻塞引起的視網膜病變等眼后節疾病的藥物治療一直是困擾臨床的難題[1]。由于血眼屏障的存在,傳統全身給藥治療效果不佳且常出現多器官藥物副作用;眼局部使用滴眼液或結膜下注射,由于受到角膜屏障及淚液排泄的影響,在眼后節通常達不到治療濃度。盡管玻璃體腔注射可使藥物快速在視網膜中達到治療濃度[2-4],但注射本身破壞了眼球的密閉環境且藥物在玻璃體腔的半衰期較短,需要頻繁注射,易引起藥物視網膜毒性和注射相關并發癥的發生[5,6]。經后部鞏膜眼周給藥治療眼后節疾病較玻璃體腔給藥更為安全[7-10]。然而,藥物需穿過鞏膜、脈絡膜、Bruchs膜和視網膜色素上皮(RPE)多層眼組織才能到達視網膜[4],藥物會被結膜和鞏膜表層快速流動的血液和淋巴液清除而使藥物進入全身循環引起毒副作用[11]。為避免破壞眼球內部密閉環境,同時繞過鞏膜屏障,近年科學家嘗試經脈絡膜上腔(SCS)給藥治療眼后節疾病。SCS是位于鞏膜與脈絡膜之間的潛在腔隙,處于血眼屏障之外,理論上該部位較玻璃體腔注射給藥更安全;由于繞過了鞏膜,比經眼球筋膜下注射藥物更容易進入脈絡膜和視網膜內[12,13]。本文就近年SCS給藥研究的現狀及進展作一綜述。
1 SCS給藥方式
1.1 導入給藥
早期SCS導入給藥是在鞏膜上切開一小口并插入導管,經導管向SCS給藥,手術后需要縫合鞏膜切口。Olsen等[14,15]采用一種微導管系統向獼猴、豬眼SCS給藥。導管外徑325 μm,內徑175 μm,軸心為不銹鋼鋼絲軸,提供一定強度便于操作;導管頭部的紅色閃爍光纖光源用于導航和眼內定位,使得經SCS給藥更加安全并可精確定位到黃斑下和視盤周圍區域。但此種給藥方法需切開鞏膜3 mm,暴露脈絡膜,并且同時需要注入粘彈劑以減少導管導入時對眼組織的損傷,如果粘彈劑殘留在SCS可能會引起眼壓升高;優點是在手術顯微鏡直接觀察眼底情況下操作,定位更加準確。此后Peden等[16] 采用類似裝置iTrackTM 250 A微型導管(27 G)向新西蘭兔SCS注射抗體,在導入和注射過程中未發現導管對眼內組織的損傷。Seiler等[17]、Abarca等[18]也采用27G導管向離體豬眼SCS給藥,導管進入前先在角膜緣后5 mm鞏膜上做一長為2 mm切口,導管進入注射完畢后針頭停留10 s以防止返流。在上述研究報道基礎上,Tetz等[19]采用改進的微導管系統(iTRACKTM 400)經SCS注射貝伐單抗和曲安奈德(TA)對21例滲出型AMD患者進行了治療。此導管外徑330 μm,內徑250 μm,光源直徑400 μm,注射中未出現并發癥,治療后患者視網膜黃斑水腫明顯減輕,僅1例患者治療后出現眼壓短暫升高。綜上所述,經微導管系統給藥操作難度較大,導管插入時容易損傷眼組織。另外,由于手術可能影響脈絡膜和視網膜的血流,在注射部位可引起鞏膜擴張致鞏膜變薄[14]。盡管少量臨床報道未見嚴重并發癥[19,20],其可行性和安全性需要進一步評估。
1.2 微針給藥
微針給藥是一種創傷較小的給藥方法,微針長度根據鞏膜厚度設計。Patel等[21]首次報道采用中空微針向離體兔、豬、人眼SCS給藥,給藥后熒光顯示中空微針能順利將混懸液注射入SCS。微針由硼硅酸鹽微量移液管焊接而成,通過螺紋把柄旋轉調整長度,微針把柄接在一個用來控制微針插入鞏膜的顯微操作器上,通過CO2壓力氣瓶調節注射壓力,從而將藥物注入SCS。Patel等[21]使用多個微針長度和注射壓力向離體豬眼SCS注射不同粒徑的顆粒,結果顯示,不同粒徑的顆粒注射到SCS的成功率與微針長度和注射壓力相關。700~800 μm的微針長度和250 kPa(1 kPa=7.5 mmHg)的注射壓力可成功將20 nm或100 nm顆粒注入SCS;對500 nm或1000 nm粒徑的顆粒,1000 μm長度的微針和300 kPa壓力注射成功率最高。豬鞏膜平均厚度為830~1 250 μm[22],800 μm的微針仍能成功將20、100 nm的微粒注射到SCS,原因可能是因為鞏膜膠原纖維束的間隔為300 nm[23],盡管針尖尚未進入SCS,粒徑小于300 nm的顆粒能通過膠原纖維束的間隔進入SCS。微針給藥與經導管SCS給藥相比,微針注射給藥對鞏膜創傷小,不需切開鞏膜和玻璃酸鈉粘彈劑撐開SCS。之后Patel等[24]采用33G中空微針向兔眼SCS注射熒光素鈉、右旋糖酐、貝伐單抗、微粒混懸液;使用的中空微針長度750 μm,拋光金屬制作,與前者材料不同;在SCS注入20、500 nm,1、10 μm的微粒后,發現微粒在SCS可以存在數月,同時未觀察到與注射方式相關的副作用。Kim等[25]采用33G中空微針向離體兔SCS注射微粒,觀察到眼球方向和微粒的沉積位置有關,如果角膜向上,注射后微粒聚集在后部象限的SCS;角膜朝下,微粒則聚集在前部象限的SCS。其原因與重力作用有關。Gilger等[26]采用長度為850 μm的中空微針向活體豬眼SCS注射0.2、2.0 mg TA,結果顯示可有效抑制豬眼實驗性葡萄膜炎,未出現注射相關并發癥。通過微針注射向SCS給藥,操作簡單,創傷較小,可從鞏膜表面定向給藥,較經導管給藥更安全可靠。但由于微針長度短,垂直進入SCS注射時常有返流,且因個體間差異鞏膜厚度不一,可能導致注射藥物不能完全進入SCS。
1.3 小號皮下注射針頭給藥
Tyagi等[27]采用34G皮下注射針頭向鼠眼SCS給藥:針干長12.7 mm,針頭斜度45°,針頭連接在一個10 μl Hamilton玻璃微量注射器上,病理切片結果顯示,此皮下注射針頭能夠很好的將藥物輸送到鼠眼SCS,對眼球結構無影響。Chen等[28]、Gu等[29]使用30G皮下注射針頭,通過一個長度為15.2 cm的導管連接250 μl Hamilton玻璃注射器,并將其裝在Hamilton重復注射分配器中(Hamilton重復分配器的最小注射量為注射器的1/50),再進行SCS給藥;此種方法使得給藥劑量更為精確和可控。Touchard等[30]采用30G皮下注射針頭將質粒注入鼠眼SCS,成功地轉染了注射部位的視網膜RPE細胞和部分脈絡膜細胞。采用小號皮下針頭向SCS給藥,相對于經導管給藥,無需行鞏膜切開,創傷更小,引起并發癥少[28];相對于微針給藥,因針尖傾斜進入SCS,針孔小可自閉,拔出后不易引起返流,特別是重復注射分配器的使用,使小號皮下注射針頭給藥的準確提高,使注射技術容易學習和推廣。
1.4 SCS手術植入給藥
Einmahl等[31]將聚原酸酯(POE)材料注入兔眼SCS,POE是一種生物降解和生物相容的高分子聚合物,可作為生物材料應用于藥物緩釋系統。植入SCS時在角膜緣后5 mm處先行2 mm的鞏膜全層切開,然后再做5~6 mm的鞏膜隧道,使鞏膜與脈絡膜分離,用內徑6 mm彎曲的橄欖形針將POE注入SCS。結果顯示,POE注入兔眼SCS后未發生出血、視網膜脫離、眼內炎等并發癥,但注射部位有輕度脈絡膜色素紊亂;注射透明質酸鈉的對照組注射部位也出現視網膜萎縮。這些改變可能與注射量有關,注射劑量大時導致局部壓力增高,從而引起視網膜缺血改變。此后,Gilger等[32]將環孢霉素A(CsA)植片植入馬眼SCS治療葡萄膜炎。該植片采用聚乙烯乙醇聚合物制作,直徑6.0 mm,厚度2.0 mm,含12 mg CsA。植入時,距角膜緣8.0 mm切開一個寬7.0 mm的“L”型鞏膜瓣,暴露SCS后植入植片,縫合鞏膜。此種手術植入給藥方式需切開較大范圍鞏膜,有一定創傷性,重復多次給藥風險較大。
2 SCS給藥的眼內藥代動力學
SCS注射不同的藥物,藥物傳遞到視網膜的效率不同,其原因與藥物的親疏水性有關。Abarca等[18]對睫狀后長動脈灌注的離體豬眼和非灌注的離體豬眼行SCS注射,結果顯示,親水性物質明顯受脈絡膜循環影響,而親脂性物質幾乎不受影響。Kadam等[33]將親脂性藥物(β受體阻滯劑)和相對分子質量分別為4×103、40×103的熒光素-5-異硫氰酸鹽右旋糖酐注射入離體兔眼SCS,發現藥物濃度在脈絡膜、RPE、視網膜中隨親脂性增加而增高,在玻璃體中隨親脂性增加而降低,并且靠近注射側眼組織中的藥物濃度較高。Olsen等[15]向豬眼玻璃體腔和SCS注射親水性貝伐單抗后的藥代動力學結果表明,相同劑量下,SCS注射后7 d眼內貝伐單抗即被清除,而玻璃體腔注射后貝伐單抗在眼內則可維持32 d;玻璃體腔注射藥物更多分布在視網膜內,SCS注射藥物更多分布在脈絡膜、RPE和光感受器外節。Wang等[34]比較了酮咯酸經前房、玻璃體、SCS三種途徑給藥后的藥代動力學結果,發現三種給藥方式在眼后節組織均能達有效治療濃度[35],玻璃體腔給藥組酮咯酸在玻璃體的濃度高于另外兩種給藥方式,且持續時間更長;SCS注射組半衰期短,進入玻璃體腔的藥物濃度低。Patel等[1,24]比較了兔眼經SCS注射與玻璃體腔注射熒光素鈉后眼前后節的濃度,SCS注射后熒光素鈉在眼后節組織中的濃度是眼前節的10倍以上,玻璃體腔注射后熒光素鈉在眼前后節組織中的濃度沒有差異。在Patel等[1,24]的研究中,SCS注射兩種不同相對分子質量的右旋糖酐和貝伐單抗,其在SCS的清除率相近,半衰期均為數小時。Tyagi等[27]在Sprague-Dawley(SD)大鼠的SCS、玻璃體腔、后筋膜下注射熒光素鈉,比較三種不同給藥方式熒光素鈉在脈絡膜-視網膜中的最高濃度結果顯示,SCS注射組熒光素鈉最高濃度分別是玻璃體腔注射組、后筋膜下注射組的25、36倍;SCS注射組曲線下的面積分別是玻璃體腔注射組、后筋膜下注射組的2、6倍;SCS注射組熒光素鈉在眼組織的持續時間只有80 min,而玻璃體腔注射和后筋膜下注射組熒光素鈉在眼內持續時間長達6 h以上。其原因可能是因為水溶性藥物受脈絡膜循環的影響而較快清除,故對水溶性藥物SCS給藥不是理想途徑。
SCS注射混懸液或微粒混懸液后,可在眼內持續較長時間。Olsen等[14]向獼猴和豬眼SCS注射3 mg TA后,發現可在眼后節組織中持續釋放120 d而未被清除。在Chen等[28]研究中,SCS注射2 mg TA后,可在眼后節組織中持續釋放56 d以上。Tyagi等[36]將貝伐單抗與材料結合進行劑型改變,發現貝伐單抗與聚乙酸內酯二甲基丙烯酸和羥乙基異丁烯酸酯兩種材料交聯而成的凝膠在SD大鼠的SCS中能夠持續釋放60 d以上,且能夠達到抗血管內皮生長因子(VEGF)效應,此結果說明改變劑型能明顯延長小分子親水性藥物在SCS的持續時間。另有文獻報道,將100 μl POE緩釋材料混懸液注入兔眼SCS可維持6個月以上[31]。Patel等[24]向SCS注射不同粒徑的微粒,500 nm及以下的微粒混懸液在SCS持續1個月左右被清除,1000 nm微粒的混懸液在SCS中可持續2個月而未被清除。眾多藥物代謝動力學結果分析顯示,SCS注射更適合親脂性及混懸液緩釋劑型[25,29,37]。由此可以考慮將藥物制作成可生物降解的微粒,再經SCS給藥,可以增加藥物在眼內的作用時間,從而減少給藥次數。
3 SCS給藥的臨床應用前景
3.1 葡萄膜炎
葡萄膜炎治療目前主要是采用糖皮質激素和免疫療法,而這些治療的給藥方式主要是全身給藥,常引起全身相關并發癥。Gilger等[32]在馬復發性葡萄膜炎的SCS植入CsA植片能夠長期減輕葡萄膜炎癥狀,維持視力。后來又在豬眼葡萄膜炎模型的SCS注入TA,有效地控制了葡萄膜炎,且未觀察到相關副作用的發生[26]。Chen等[28]向兔眼SCS注射2 mg TA后4周,經玻璃體腔注入脂多糖誘發葡萄膜炎,SCS給藥組明顯比Tenon囊下注射20 mg TA組炎癥反應輕。由此可見后部葡萄膜炎可能適合SCS給藥治療,目前后筋膜下注射TA在臨床上也是后部葡萄膜炎的治療方法之一,SCS給藥可能更有效,并可以減少給藥次數。
3.2 AMD
目前針對滲出型AMD主要治療方式是玻璃體腔注射抗VEGF藥物貝代單抗和雷珠單抗[38,39],但需要玻璃體腔反復注射,對患者生活質量存在較的負面影響和沉重的經濟負擔。2012年Tetz等[19]首次報道SCS黃斑部對應位置注射貝伐單抗和TA治療21例滲出型AMD患者,注射后隨訪6個月,發現治療有效且未發生嚴重并發癥,OCT檢查顯示黃斑部視網膜厚度下降,水腫減輕。由于藥物經脈絡膜和RPE屏障到達視網膜,可降低玻璃體注射藥物引起的藥物毒性。
3.3 黃斑部病變
黃斑是視覺最敏感的部位,經SCS給藥可較好的靶向給藥。糖尿病黃斑水腫和視網膜靜脈阻塞繼發黃斑水腫,目前主要治療方式是玻璃體腔注射抗VEGF藥物和激光光凝[40,41]或TA玻璃體腔注射[42,43]。但治療的靶向性不好,如藥物大量進入前房可引起高眼壓[44]。Rizzo等[20]報道通過微導管給黃斑部對應的SCS注射貝伐單抗和TA治療6例視網膜靜脈阻塞和糖尿病黃斑水腫伴嚴重中心凹下硬性滲出的視網膜血管病患者,治療后隨訪12個月,視力提高4例,視力保持穩定2例。治療后1~2個月,中心凹下硬性滲出完全吸收,黃斑水腫顯著降低,無治療相關并發癥。此結果表明,通過SCS給藥治療脈絡膜視網膜疾病可能是一個較好的選擇,可直接將藥物置于病變部位的SCS,有目標地對脈絡膜和視網膜給藥。
4 SCS給藥的潛在危險和并發癥
經SCS給藥是一種新的給藥途徑,目前對于SCS注射引起的并發癥及副作用還僅見于實驗性研究結果。SCS給藥在注射過程中可能發生局部脈絡膜出血[28],有些材料可能會在SCS引起炎癥和纖維化[45],或局部壓力升高引起局部視網膜損傷[31]。另外注射方式不同時并發癥發生情況也不同,如經導管向SCS給藥偶可發生眼內炎、鞏膜擴張、傷口膿腫[14],偶爾也可發生高眼壓、白內障[19]。脈絡膜出血是SCS給藥的常見副作用,但脈絡膜少量出血可以很快吸收,對視功能無影響。目前從文獻報道,微針和小號皮下注射針頭給藥并發癥很少。目前SCS注射應用于臨床尚少,潛在的副作用可能未完全顯現。但目前動物實驗及少數臨床研究結果顯示,SCS給藥有相當的優越性,在技術操作標準化后,具有廣闊的發展前景,未來的研究將進一步闡明該方法的可行性。
老年性黃斑變性(AMD)、糖尿病視網膜病變(DR)和視網膜血管阻塞引起的視網膜病變等眼后節疾病的藥物治療一直是困擾臨床的難題[1]。由于血眼屏障的存在,傳統全身給藥治療效果不佳且常出現多器官藥物副作用;眼局部使用滴眼液或結膜下注射,由于受到角膜屏障及淚液排泄的影響,在眼后節通常達不到治療濃度。盡管玻璃體腔注射可使藥物快速在視網膜中達到治療濃度[2-4],但注射本身破壞了眼球的密閉環境且藥物在玻璃體腔的半衰期較短,需要頻繁注射,易引起藥物視網膜毒性和注射相關并發癥的發生[5,6]。經后部鞏膜眼周給藥治療眼后節疾病較玻璃體腔給藥更為安全[7-10]。然而,藥物需穿過鞏膜、脈絡膜、Bruchs膜和視網膜色素上皮(RPE)多層眼組織才能到達視網膜[4],藥物會被結膜和鞏膜表層快速流動的血液和淋巴液清除而使藥物進入全身循環引起毒副作用[11]。為避免破壞眼球內部密閉環境,同時繞過鞏膜屏障,近年科學家嘗試經脈絡膜上腔(SCS)給藥治療眼后節疾病。SCS是位于鞏膜與脈絡膜之間的潛在腔隙,處于血眼屏障之外,理論上該部位較玻璃體腔注射給藥更安全;由于繞過了鞏膜,比經眼球筋膜下注射藥物更容易進入脈絡膜和視網膜內[12,13]。本文就近年SCS給藥研究的現狀及進展作一綜述。
1 SCS給藥方式
1.1 導入給藥
早期SCS導入給藥是在鞏膜上切開一小口并插入導管,經導管向SCS給藥,手術后需要縫合鞏膜切口。Olsen等[14,15]采用一種微導管系統向獼猴、豬眼SCS給藥。導管外徑325 μm,內徑175 μm,軸心為不銹鋼鋼絲軸,提供一定強度便于操作;導管頭部的紅色閃爍光纖光源用于導航和眼內定位,使得經SCS給藥更加安全并可精確定位到黃斑下和視盤周圍區域。但此種給藥方法需切開鞏膜3 mm,暴露脈絡膜,并且同時需要注入粘彈劑以減少導管導入時對眼組織的損傷,如果粘彈劑殘留在SCS可能會引起眼壓升高;優點是在手術顯微鏡直接觀察眼底情況下操作,定位更加準確。此后Peden等[16] 采用類似裝置iTrackTM 250 A微型導管(27 G)向新西蘭兔SCS注射抗體,在導入和注射過程中未發現導管對眼內組織的損傷。Seiler等[17]、Abarca等[18]也采用27G導管向離體豬眼SCS給藥,導管進入前先在角膜緣后5 mm鞏膜上做一長為2 mm切口,導管進入注射完畢后針頭停留10 s以防止返流。在上述研究報道基礎上,Tetz等[19]采用改進的微導管系統(iTRACKTM 400)經SCS注射貝伐單抗和曲安奈德(TA)對21例滲出型AMD患者進行了治療。此導管外徑330 μm,內徑250 μm,光源直徑400 μm,注射中未出現并發癥,治療后患者視網膜黃斑水腫明顯減輕,僅1例患者治療后出現眼壓短暫升高。綜上所述,經微導管系統給藥操作難度較大,導管插入時容易損傷眼組織。另外,由于手術可能影響脈絡膜和視網膜的血流,在注射部位可引起鞏膜擴張致鞏膜變薄[14]。盡管少量臨床報道未見嚴重并發癥[19,20],其可行性和安全性需要進一步評估。
1.2 微針給藥
微針給藥是一種創傷較小的給藥方法,微針長度根據鞏膜厚度設計。Patel等[21]首次報道采用中空微針向離體兔、豬、人眼SCS給藥,給藥后熒光顯示中空微針能順利將混懸液注射入SCS。微針由硼硅酸鹽微量移液管焊接而成,通過螺紋把柄旋轉調整長度,微針把柄接在一個用來控制微針插入鞏膜的顯微操作器上,通過CO2壓力氣瓶調節注射壓力,從而將藥物注入SCS。Patel等[21]使用多個微針長度和注射壓力向離體豬眼SCS注射不同粒徑的顆粒,結果顯示,不同粒徑的顆粒注射到SCS的成功率與微針長度和注射壓力相關。700~800 μm的微針長度和250 kPa(1 kPa=7.5 mmHg)的注射壓力可成功將20 nm或100 nm顆粒注入SCS;對500 nm或1000 nm粒徑的顆粒,1000 μm長度的微針和300 kPa壓力注射成功率最高。豬鞏膜平均厚度為830~1 250 μm[22],800 μm的微針仍能成功將20、100 nm的微粒注射到SCS,原因可能是因為鞏膜膠原纖維束的間隔為300 nm[23],盡管針尖尚未進入SCS,粒徑小于300 nm的顆粒能通過膠原纖維束的間隔進入SCS。微針給藥與經導管SCS給藥相比,微針注射給藥對鞏膜創傷小,不需切開鞏膜和玻璃酸鈉粘彈劑撐開SCS。之后Patel等[24]采用33G中空微針向兔眼SCS注射熒光素鈉、右旋糖酐、貝伐單抗、微粒混懸液;使用的中空微針長度750 μm,拋光金屬制作,與前者材料不同;在SCS注入20、500 nm,1、10 μm的微粒后,發現微粒在SCS可以存在數月,同時未觀察到與注射方式相關的副作用。Kim等[25]采用33G中空微針向離體兔SCS注射微粒,觀察到眼球方向和微粒的沉積位置有關,如果角膜向上,注射后微粒聚集在后部象限的SCS;角膜朝下,微粒則聚集在前部象限的SCS。其原因與重力作用有關。Gilger等[26]采用長度為850 μm的中空微針向活體豬眼SCS注射0.2、2.0 mg TA,結果顯示可有效抑制豬眼實驗性葡萄膜炎,未出現注射相關并發癥。通過微針注射向SCS給藥,操作簡單,創傷較小,可從鞏膜表面定向給藥,較經導管給藥更安全可靠。但由于微針長度短,垂直進入SCS注射時常有返流,且因個體間差異鞏膜厚度不一,可能導致注射藥物不能完全進入SCS。
1.3 小號皮下注射針頭給藥
Tyagi等[27]采用34G皮下注射針頭向鼠眼SCS給藥:針干長12.7 mm,針頭斜度45°,針頭連接在一個10 μl Hamilton玻璃微量注射器上,病理切片結果顯示,此皮下注射針頭能夠很好的將藥物輸送到鼠眼SCS,對眼球結構無影響。Chen等[28]、Gu等[29]使用30G皮下注射針頭,通過一個長度為15.2 cm的導管連接250 μl Hamilton玻璃注射器,并將其裝在Hamilton重復注射分配器中(Hamilton重復分配器的最小注射量為注射器的1/50),再進行SCS給藥;此種方法使得給藥劑量更為精確和可控。Touchard等[30]采用30G皮下注射針頭將質粒注入鼠眼SCS,成功地轉染了注射部位的視網膜RPE細胞和部分脈絡膜細胞。采用小號皮下針頭向SCS給藥,相對于經導管給藥,無需行鞏膜切開,創傷更小,引起并發癥少[28];相對于微針給藥,因針尖傾斜進入SCS,針孔小可自閉,拔出后不易引起返流,特別是重復注射分配器的使用,使小號皮下注射針頭給藥的準確提高,使注射技術容易學習和推廣。
1.4 SCS手術植入給藥
Einmahl等[31]將聚原酸酯(POE)材料注入兔眼SCS,POE是一種生物降解和生物相容的高分子聚合物,可作為生物材料應用于藥物緩釋系統。植入SCS時在角膜緣后5 mm處先行2 mm的鞏膜全層切開,然后再做5~6 mm的鞏膜隧道,使鞏膜與脈絡膜分離,用內徑6 mm彎曲的橄欖形針將POE注入SCS。結果顯示,POE注入兔眼SCS后未發生出血、視網膜脫離、眼內炎等并發癥,但注射部位有輕度脈絡膜色素紊亂;注射透明質酸鈉的對照組注射部位也出現視網膜萎縮。這些改變可能與注射量有關,注射劑量大時導致局部壓力增高,從而引起視網膜缺血改變。此后,Gilger等[32]將環孢霉素A(CsA)植片植入馬眼SCS治療葡萄膜炎。該植片采用聚乙烯乙醇聚合物制作,直徑6.0 mm,厚度2.0 mm,含12 mg CsA。植入時,距角膜緣8.0 mm切開一個寬7.0 mm的“L”型鞏膜瓣,暴露SCS后植入植片,縫合鞏膜。此種手術植入給藥方式需切開較大范圍鞏膜,有一定創傷性,重復多次給藥風險較大。
2 SCS給藥的眼內藥代動力學
SCS注射不同的藥物,藥物傳遞到視網膜的效率不同,其原因與藥物的親疏水性有關。Abarca等[18]對睫狀后長動脈灌注的離體豬眼和非灌注的離體豬眼行SCS注射,結果顯示,親水性物質明顯受脈絡膜循環影響,而親脂性物質幾乎不受影響。Kadam等[33]將親脂性藥物(β受體阻滯劑)和相對分子質量分別為4×103、40×103的熒光素-5-異硫氰酸鹽右旋糖酐注射入離體兔眼SCS,發現藥物濃度在脈絡膜、RPE、視網膜中隨親脂性增加而增高,在玻璃體中隨親脂性增加而降低,并且靠近注射側眼組織中的藥物濃度較高。Olsen等[15]向豬眼玻璃體腔和SCS注射親水性貝伐單抗后的藥代動力學結果表明,相同劑量下,SCS注射后7 d眼內貝伐單抗即被清除,而玻璃體腔注射后貝伐單抗在眼內則可維持32 d;玻璃體腔注射藥物更多分布在視網膜內,SCS注射藥物更多分布在脈絡膜、RPE和光感受器外節。Wang等[34]比較了酮咯酸經前房、玻璃體、SCS三種途徑給藥后的藥代動力學結果,發現三種給藥方式在眼后節組織均能達有效治療濃度[35],玻璃體腔給藥組酮咯酸在玻璃體的濃度高于另外兩種給藥方式,且持續時間更長;SCS注射組半衰期短,進入玻璃體腔的藥物濃度低。Patel等[1,24]比較了兔眼經SCS注射與玻璃體腔注射熒光素鈉后眼前后節的濃度,SCS注射后熒光素鈉在眼后節組織中的濃度是眼前節的10倍以上,玻璃體腔注射后熒光素鈉在眼前后節組織中的濃度沒有差異。在Patel等[1,24]的研究中,SCS注射兩種不同相對分子質量的右旋糖酐和貝伐單抗,其在SCS的清除率相近,半衰期均為數小時。Tyagi等[27]在Sprague-Dawley(SD)大鼠的SCS、玻璃體腔、后筋膜下注射熒光素鈉,比較三種不同給藥方式熒光素鈉在脈絡膜-視網膜中的最高濃度結果顯示,SCS注射組熒光素鈉最高濃度分別是玻璃體腔注射組、后筋膜下注射組的25、36倍;SCS注射組曲線下的面積分別是玻璃體腔注射組、后筋膜下注射組的2、6倍;SCS注射組熒光素鈉在眼組織的持續時間只有80 min,而玻璃體腔注射和后筋膜下注射組熒光素鈉在眼內持續時間長達6 h以上。其原因可能是因為水溶性藥物受脈絡膜循環的影響而較快清除,故對水溶性藥物SCS給藥不是理想途徑。
SCS注射混懸液或微粒混懸液后,可在眼內持續較長時間。Olsen等[14]向獼猴和豬眼SCS注射3 mg TA后,發現可在眼后節組織中持續釋放120 d而未被清除。在Chen等[28]研究中,SCS注射2 mg TA后,可在眼后節組織中持續釋放56 d以上。Tyagi等[36]將貝伐單抗與材料結合進行劑型改變,發現貝伐單抗與聚乙酸內酯二甲基丙烯酸和羥乙基異丁烯酸酯兩種材料交聯而成的凝膠在SD大鼠的SCS中能夠持續釋放60 d以上,且能夠達到抗血管內皮生長因子(VEGF)效應,此結果說明改變劑型能明顯延長小分子親水性藥物在SCS的持續時間。另有文獻報道,將100 μl POE緩釋材料混懸液注入兔眼SCS可維持6個月以上[31]。Patel等[24]向SCS注射不同粒徑的微粒,500 nm及以下的微粒混懸液在SCS持續1個月左右被清除,1000 nm微粒的混懸液在SCS中可持續2個月而未被清除。眾多藥物代謝動力學結果分析顯示,SCS注射更適合親脂性及混懸液緩釋劑型[25,29,37]。由此可以考慮將藥物制作成可生物降解的微粒,再經SCS給藥,可以增加藥物在眼內的作用時間,從而減少給藥次數。
3 SCS給藥的臨床應用前景
3.1 葡萄膜炎
葡萄膜炎治療目前主要是采用糖皮質激素和免疫療法,而這些治療的給藥方式主要是全身給藥,常引起全身相關并發癥。Gilger等[32]在馬復發性葡萄膜炎的SCS植入CsA植片能夠長期減輕葡萄膜炎癥狀,維持視力。后來又在豬眼葡萄膜炎模型的SCS注入TA,有效地控制了葡萄膜炎,且未觀察到相關副作用的發生[26]。Chen等[28]向兔眼SCS注射2 mg TA后4周,經玻璃體腔注入脂多糖誘發葡萄膜炎,SCS給藥組明顯比Tenon囊下注射20 mg TA組炎癥反應輕。由此可見后部葡萄膜炎可能適合SCS給藥治療,目前后筋膜下注射TA在臨床上也是后部葡萄膜炎的治療方法之一,SCS給藥可能更有效,并可以減少給藥次數。
3.2 AMD
目前針對滲出型AMD主要治療方式是玻璃體腔注射抗VEGF藥物貝代單抗和雷珠單抗[38,39],但需要玻璃體腔反復注射,對患者生活質量存在較的負面影響和沉重的經濟負擔。2012年Tetz等[19]首次報道SCS黃斑部對應位置注射貝伐單抗和TA治療21例滲出型AMD患者,注射后隨訪6個月,發現治療有效且未發生嚴重并發癥,OCT檢查顯示黃斑部視網膜厚度下降,水腫減輕。由于藥物經脈絡膜和RPE屏障到達視網膜,可降低玻璃體注射藥物引起的藥物毒性。
3.3 黃斑部病變
黃斑是視覺最敏感的部位,經SCS給藥可較好的靶向給藥。糖尿病黃斑水腫和視網膜靜脈阻塞繼發黃斑水腫,目前主要治療方式是玻璃體腔注射抗VEGF藥物和激光光凝[40,41]或TA玻璃體腔注射[42,43]。但治療的靶向性不好,如藥物大量進入前房可引起高眼壓[44]。Rizzo等[20]報道通過微導管給黃斑部對應的SCS注射貝伐單抗和TA治療6例視網膜靜脈阻塞和糖尿病黃斑水腫伴嚴重中心凹下硬性滲出的視網膜血管病患者,治療后隨訪12個月,視力提高4例,視力保持穩定2例。治療后1~2個月,中心凹下硬性滲出完全吸收,黃斑水腫顯著降低,無治療相關并發癥。此結果表明,通過SCS給藥治療脈絡膜視網膜疾病可能是一個較好的選擇,可直接將藥物置于病變部位的SCS,有目標地對脈絡膜和視網膜給藥。
4 SCS給藥的潛在危險和并發癥
經SCS給藥是一種新的給藥途徑,目前對于SCS注射引起的并發癥及副作用還僅見于實驗性研究結果。SCS給藥在注射過程中可能發生局部脈絡膜出血[28],有些材料可能會在SCS引起炎癥和纖維化[45],或局部壓力升高引起局部視網膜損傷[31]。另外注射方式不同時并發癥發生情況也不同,如經導管向SCS給藥偶可發生眼內炎、鞏膜擴張、傷口膿腫[14],偶爾也可發生高眼壓、白內障[19]。脈絡膜出血是SCS給藥的常見副作用,但脈絡膜少量出血可以很快吸收,對視功能無影響。目前從文獻報道,微針和小號皮下注射針頭給藥并發癥很少。目前SCS注射應用于臨床尚少,潛在的副作用可能未完全顯現。但目前動物實驗及少數臨床研究結果顯示,SCS給藥有相當的優越性,在技術操作標準化后,具有廣闊的發展前景,未來的研究將進一步闡明該方法的可行性。