科技日報記者  王春

復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院周行濤、黃錦海團隊與溫州醫科大學附屬眼視光醫院高蓉蓉團隊合作，在最新一期國際頂尖學術期刊《先進材料》上發表以MOF納米材料為載體裝載核黃素的跨上皮角膜交聯研究的論文，為圓錐角膜治療帶來新的突破。這是記者從3月25日復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院舉行的高質量研究成果發布會上獲悉的。

發表論文。采訪對象供圖

圓錐角膜是一種以角膜擴張為特征，角膜局部呈錐形凸出，導致不規則散光和視力損害的角膜疾病。圓錐角膜通常起病于青春期，發病率約1/2000（不同種族間存在差異）且逐年增高，影響患者生活質量、生產能力和職業選擇，并有致盲風險。10%~20%的嚴重圓錐患者需要角膜移植，而我國角膜供體來源緊張，患者和社會承受巨大壓力。

圓錐角膜的表現。采訪對象供圖 

核黃素聯合紫外光的角膜交聯術（CXL）是國際公認的主要治療方法，其將核黃素滲透到角膜基質，通過光化學反應增加角膜膠原之間的結合力，提升角膜生物力學強度，阻止和延緩圓錐角膜進展所導致的角膜變薄變形和視力惡化。

但是，人眼角膜的親脂性和上皮細胞間的緊密連接限制了大多數親水性光敏劑向角膜基質的擴散，導致標準核黃素制劑（親水性分子）很難通過完整的角膜上皮到達基質內。傳統CXL方案（即Dresden方案）需要去除角膜上皮才能實現核黃素在角膜組織中的有效滲透。

“角膜上皮的去除會造成術后長期疼痛、視力恢復慢等常見副作用，并可導致角膜感染、水腫和疤痕，甚至角膜穿孔失明等嚴重并發癥。”周行濤說，“此外，傳統方案還存在角膜厚度限制等，使得角膜太薄的中晚期病例無法納入手術。”

保留完整上皮的角膜交聯（即跨上皮角膜交聯）具有降低感染風險、減少并發癥和提高患者舒適度等諸多優勢。但如何在保留上皮的前提下使足夠濃度的核黃素進入角膜基質并獲得不亞于經典方案的交聯效果，是臨床醫生和科研人員亟待解決的關鍵科學問題，也是國際上該領域的前沿研究焦點。探索和研制一種新型材料就顯得尤為重要。

研究成果總覽圖。采訪對象供圖

復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院青年研究員、視光學科副主任黃錦海介紹，此次研制的核黃素復合納米材料具有顯著的角膜滲透性，在動物實驗中證實交聯后的角膜具備了高度的抗酶溶解和抗擴張性能，效果優于經典的去上皮交聯方案，并且具有保留上皮的重要優勢。該自主研發的新型核黃素復合納米材料也具有良好的生物安全性和穩定性，有望成為新型的跨上皮角膜交聯納米藥物。目前團隊正在推進下一步的臨床評價工作，有望讓角膜太薄而不符合傳統方案的重癥患者也有機會接受角膜交聯手術，同樣也有望適用其他角膜擴張性疾病。

黃錦海形象地表示，人眼表面的角膜上皮層具有保護眼睛不受有害物質入侵的功能。交聯藥水需要進入到角膜內部結構，但是角膜上皮層就像一扇緊閉的大門，阻擋了核黃素的進入。傳統交聯通過去除角膜上皮“摔門而入”手段過于粗暴，損傷了上皮保護層，通過增滲劑或部分機械損傷“破門而入”的方式也同樣存在損傷。本次研制的具有芙蓉花形狀的納米材料，就像一把神奇的“鑰匙”，可以無創、順利地打開角膜上皮之門，而不破壞這扇門的重要保護作用。團隊選擇與這扇“門”具有相同脂溶性的MOF材料作為核黃素分子的“鑰匙”，制作成復合型的核黃素納米材料。而且，這一鑰匙帶正電荷，更有利于與表面帶負電的“門鎖”相配，從而無創地打開門鎖，釋放出親水的核黃素，擴散到角膜基質層中。

據悉，復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院的周行濤、黃錦海團隊自2010年開始圓錐角膜交聯研究，并在我國最先開展跨上皮快速交聯治療圓錐角膜的技術，國際上率先報告圓錐角膜表面鏡聯合交聯、層間鏡聯合交聯以及兒童青少年圓錐角膜跨上皮交聯的臨床研究等，致力于改善圓錐角膜的診療技術。團隊通過整合多學科優勢資源，開展眼病藥物遞送系統的醫工交叉研究，針對核黃素的跨上皮遞送這一難題，開展交叉學科的聯合科學攻關，十二年磨劍，終獲納米材料上的突破。

迄今為止，這是首次以納米材料探索和研制能夠攜帶親水性核黃素分子透過疏水角膜上皮并高濃度地到達角膜基質層的材料，將為跨上皮角膜交聯的臨床應用提供新方案，將是圓錐角膜患者的福音。

周行濤院長表示，此項研究以患者的臨床需求為問題導向，專注于交叉學科，一步一個腳印，取得具有自主創新的成果難能可貴。該自主研發的新型納米材料，有望打破國外技術壟斷，具有很高的科研、經濟和社會價值。研究團隊此次開發的新材料，創新性地將角膜組織的特性和載體材料的特性結合起來，實現親水藥物的跨上皮遞送，為角膜交聯相關技術的研發開辟新方向，為親水藥物的眼表遞送提供了新思路。復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院下一步將繼續做好臨床轉化，想患者所想，帶給患者更多光明。

關鍵詞： 納米材料 圓錐角膜