脉络膜上腔(SCS)是巩膜与脉络膜之间的潜在腔隙,经SCS给药可绕过巩膜屏障,避免了结膜和巩膜血管和淋巴液对药物的清除,可将药物更多传递到脉络膜和视网膜,从而在疾病部位达到更高的治疗浓度。SCS给药不破坏眼球密闭性,较玻璃体腔给药更安全;比经巩膜给药更有效。SCS给药注射量很小,可在巩膜上多部位进行,并可以进行更精准的靶向给药。适宜于脉络膜和视网膜疾病的治疗。但目前SCS给药尚是一个崭新的领域,其安全性、给药方式的选择性以及药物剂型适合性和有效性尚需更多深入研究。
引用本文: 陈梅, 程凌云. 脉络膜上腔给药研究现状与进展. 中华眼底病杂志, 2017, 33(2): 209-212. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1015.2017.02.027 复制
老年性黄斑变性(AMD)、糖尿病视网膜病变(DR)和视网膜血管阻塞引起的视网膜病变等眼后节疾病的药物治疗一直是困扰临床的难题[1]。由于血眼屏障的存在,传统全身给药治疗效果不佳且常出现多器官药物副作用;眼局部使用滴眼液或结膜下注射,由于受到角膜屏障及泪液排泄的影响,在眼后节通常达不到治疗浓度。尽管玻璃体腔注射可使药物快速在视网膜中达到治疗浓度[2-4],但注射本身破坏了眼球的密闭环境且药物在玻璃体腔的半衰期较短,需要频繁注射,易引起药物视网膜毒性和注射相关并发症的发生[5,6]。经后部巩膜眼周给药治疗眼后节疾病较玻璃体腔给药更为安全[7-10]。然而,药物需穿过巩膜、脉络膜、Bruchs膜和视网膜色素上皮(RPE)多层眼组织才能到达视网膜[4],药物会被结膜和巩膜表层快速流动的血液和淋巴液清除而使药物进入全身循环引起毒副作用[11]。为避免破坏眼球内部密闭环境,同时绕过巩膜屏障,近年科学家尝试经脉络膜上腔(SCS)给药治疗眼后节疾病。SCS是位于巩膜与脉络膜之间的潜在腔隙,处于血眼屏障之外,理论上该部位较玻璃体腔注射给药更安全;由于绕过了巩膜,比经眼球筋膜下注射药物更容易进入脉络膜和视网膜内[12,13]。本文就近年SCS给药研究的现状及进展作一综述。
1 SCS给药方式
1.1 导入给药
早期SCS导入给药是在巩膜上切开一小口并插入导管,经导管向SCS给药,手术后需要缝合巩膜切口。Olsen等[14,15]采用一种微导管系统向猕猴、猪眼SCS给药。导管外径325 μm,内径175 μm,轴心为不锈钢钢丝轴,提供一定强度便于操作;导管头部的红色闪烁光纤光源用于导航和眼内定位,使得经SCS给药更加安全并可精确定位到黄斑下和视盘周围区域。但此种给药方法需切开巩膜3 mm,暴露脉络膜,并且同时需要注入粘弹剂以减少导管导入时对眼组织的损伤,如果粘弹剂残留在SCS可能会引起眼压升高;优点是在手术显微镜直接观察眼底情况下操作,定位更加准确。此后Peden等[16] 采用类似装置iTrackTM 250 A微型导管(27 G)向新西兰兔SCS注射抗体,在导入和注射过程中未发现导管对眼内组织的损伤。Seiler等[17]、Abarca等[18]也采用27G导管向离体猪眼SCS给药,导管进入前先在角膜缘后5 mm巩膜上做一长为2 mm切口,导管进入注射完毕后针头停留10 s以防止返流。在上述研究报道基础上,Tetz等[19]采用改进的微导管系统(iTRACKTM 400)经SCS注射贝伐单抗和曲安奈德(TA)对21例渗出型AMD患者进行了治疗。此导管外径330 μm,内径250 μm,光源直径400 μm,注射中未出现并发症,治疗后患者视网膜黄斑水肿明显减轻,仅1例患者治疗后出现眼压短暂升高。综上所述,经微导管系统给药操作难度较大,导管插入时容易损伤眼组织。另外,由于手术可能影响脉络膜和视网膜的血流,在注射部位可引起巩膜扩张致巩膜变薄[14]。尽管少量临床报道未见严重并发症[19,20],其可行性和安全性需要进一步评估。
1.2 微针给药
微针给药是一种创伤较小的给药方法,微针长度根据巩膜厚度设计。Patel等[21]首次报道采用中空微针向离体兔、猪、人眼SCS给药,给药后荧光显示中空微针能顺利将混悬液注射入SCS。微针由硼硅酸盐微量移液管焊接而成,通过螺纹把柄旋转调整长度,微针把柄接在一个用来控制微针插入巩膜的显微操作器上,通过CO2压力气瓶调节注射压力,从而将药物注入SCS。Patel等[21]使用多个微针长度和注射压力向离体猪眼SCS注射不同粒径的颗粒,结果显示,不同粒径的颗粒注射到SCS的成功率与微针长度和注射压力相关。700~800 μm的微针长度和250 kPa(1 kPa=7.5 mmHg)的注射压力可成功将20 nm或100 nm颗粒注入SCS;对500 nm或1000 nm粒径的颗粒,1000 μm长度的微针和300 kPa压力注射成功率最高。猪巩膜平均厚度为830~1 250 μm[22],800 μm的微针仍能成功将20、100 nm的微粒注射到SCS,原因可能是因为巩膜胶原纤维束的间隔为300 nm[23],尽管针尖尚未进入SCS,粒径小于300 nm的颗粒能通过胶原纤维束的间隔进入SCS。微针给药与经导管SCS给药相比,微针注射给药对巩膜创伤小,不需切开巩膜和玻璃酸钠粘弹剂撑开SCS。之后Patel等[24]采用33G中空微针向兔眼SCS注射荧光素钠、右旋糖酐、贝伐单抗、微粒混悬液;使用的中空微针长度750 μm,抛光金属制作,与前者材料不同;在SCS注入20、500 nm,1、10 μm的微粒后,发现微粒在SCS可以存在数月,同时未观察到与注射方式相关的副作用。Kim等[25]采用33G中空微针向离体兔SCS注射微粒,观察到眼球方向和微粒的沉积位置有关,如果角膜向上,注射后微粒聚集在后部象限的SCS;角膜朝下,微粒则聚集在前部象限的SCS。其原因与重力作用有关。Gilger等[26]采用长度为850 μm的中空微针向活体猪眼SCS注射0.2、2.0 mg TA,结果显示可有效抑制猪眼实验性葡萄膜炎,未出现注射相关并发症。通过微针注射向SCS给药,操作简单,创伤较小,可从巩膜表面定向给药,较经导管给药更安全可靠。但由于微针长度短,垂直进入SCS注射时常有返流,且因个体间差异巩膜厚度不一,可能导致注射药物不能完全进入SCS。
1.3 小号皮下注射针头给药
Tyagi等[27]采用34G皮下注射针头向鼠眼SCS给药:针干长12.7 mm,针头斜度45°,针头连接在一个10 μl Hamilton玻璃微量注射器上,病理切片结果显示,此皮下注射针头能够很好的将药物输送到鼠眼SCS,对眼球结构无影响。Chen等[28]、Gu等[29]使用30G皮下注射针头,通过一个长度为15.2 cm的导管连接250 μl Hamilton玻璃注射器,并将其装在Hamilton重复注射分配器中(Hamilton重复分配器的最小注射量为注射器的1/50),再进行SCS给药;此种方法使得给药剂量更为精确和可控。Touchard等[30]采用30G皮下注射针头将质粒注入鼠眼SCS,成功地转染了注射部位的视网膜RPE细胞和部分脉络膜细胞。采用小号皮下针头向SCS给药,相对于经导管给药,无需行巩膜切开,创伤更小,引起并发症少[28];相对于微针给药,因针尖倾斜进入SCS,针孔小可自闭,拔出后不易引起返流,特别是重复注射分配器的使用,使小号皮下注射针头给药的准确提高,使注射技术容易学习和推广。
1.4 SCS手术植入给药
Einmahl等[31]将聚原酸酯(POE)材料注入兔眼SCS,POE是一种生物降解和生物相容的高分子聚合物,可作为生物材料应用于药物缓释系统。植入SCS时在角膜缘后5 mm处先行2 mm的巩膜全层切开,然后再做5~6 mm的巩膜隧道,使巩膜与脉络膜分离,用内径6 mm弯曲的橄榄形针将POE注入SCS。结果显示,POE注入兔眼SCS后未发生出血、视网膜脱离、眼内炎等并发症,但注射部位有轻度脉络膜色素紊乱;注射透明质酸钠的对照组注射部位也出现视网膜萎缩。这些改变可能与注射量有关,注射剂量大时导致局部压力增高,从而引起视网膜缺血改变。此后,Gilger等[32]将环孢霉素A(CsA)植片植入马眼SCS治疗葡萄膜炎。该植片采用聚乙烯乙醇聚合物制作,直径6.0 mm,厚度2.0 mm,含12 mg CsA。植入时,距角膜缘8.0 mm切开一个宽7.0 mm的“L”型巩膜瓣,暴露SCS后植入植片,缝合巩膜。此种手术植入给药方式需切开较大范围巩膜,有一定创伤性,重复多次给药风险较大。
2 SCS给药的眼内药代动力学
SCS注射不同的药物,药物传递到视网膜的效率不同,其原因与药物的亲疏水性有关。Abarca等[18]对睫状后长动脉灌注的离体猪眼和非灌注的离体猪眼行SCS注射,结果显示,亲水性物质明显受脉络膜循环影响,而亲脂性物质几乎不受影响。Kadam等[33]将亲脂性药物(β受体阻滞剂)和相对分子质量分别为4×103、40×103的荧光素-5-异硫氰酸盐右旋糖酐注射入离体兔眼SCS,发现药物浓度在脉络膜、RPE、视网膜中随亲脂性增加而增高,在玻璃体中随亲脂性增加而降低,并且靠近注射侧眼组织中的药物浓度较高。Olsen等[15]向猪眼玻璃体腔和SCS注射亲水性贝伐单抗后的药代动力学结果表明,相同剂量下,SCS注射后7 d眼内贝伐单抗即被清除,而玻璃体腔注射后贝伐单抗在眼内则可维持32 d;玻璃体腔注射药物更多分布在视网膜内,SCS注射药物更多分布在脉络膜、RPE和光感受器外节。Wang等[34]比较了酮咯酸经前房、玻璃体、SCS三种途径给药后的药代动力学结果,发现三种给药方式在眼后节组织均能达有效治疗浓度[35],玻璃体腔给药组酮咯酸在玻璃体的浓度高于另外两种给药方式,且持续时间更长;SCS注射组半衰期短,进入玻璃体腔的药物浓度低。Patel等[1,24]比较了兔眼经SCS注射与玻璃体腔注射荧光素钠后眼前后节的浓度,SCS注射后荧光素钠在眼后节组织中的浓度是眼前节的10倍以上,玻璃体腔注射后荧光素钠在眼前后节组织中的浓度没有差异。在Patel等[1,24]的研究中,SCS注射两种不同相对分子质量的右旋糖酐和贝伐单抗,其在SCS的清除率相近,半衰期均为数小时。Tyagi等[27]在Sprague-Dawley(SD)大鼠的SCS、玻璃体腔、后筋膜下注射荧光素钠,比较三种不同给药方式荧光素钠在脉络膜-视网膜中的最高浓度结果显示,SCS注射组荧光素钠最高浓度分别是玻璃体腔注射组、后筋膜下注射组的25、36倍;SCS注射组曲线下的面积分别是玻璃体腔注射组、后筋膜下注射组的2、6倍;SCS注射组荧光素钠在眼组织的持续时间只有80 min,而玻璃体腔注射和后筋膜下注射组荧光素钠在眼内持续时间长达6 h以上。其原因可能是因为水溶性药物受脉络膜循环的影响而较快清除,故对水溶性药物SCS给药不是理想途径。
SCS注射混悬液或微粒混悬液后,可在眼内持续较长时间。Olsen等[14]向猕猴和猪眼SCS注射3 mg TA后,发现可在眼后节组织中持续释放120 d而未被清除。在Chen等[28]研究中,SCS注射2 mg TA后,可在眼后节组织中持续释放56 d以上。Tyagi等[36]将贝伐单抗与材料结合进行剂型改变,发现贝伐单抗与聚乙酸内酯二甲基丙烯酸和羟乙基异丁烯酸酯两种材料交联而成的凝胶在SD大鼠的SCS中能够持续释放60 d以上,且能够达到抗血管内皮生长因子(VEGF)效应,此结果说明改变剂型能明显延长小分子亲水性药物在SCS的持续时间。另有文献报道,将100 μl POE缓释材料混悬液注入兔眼SCS可维持6个月以上[31]。Patel等[24]向SCS注射不同粒径的微粒,500 nm及以下的微粒混悬液在SCS持续1个月左右被清除,1000 nm微粒的混悬液在SCS中可持续2个月而未被清除。众多药物代谢动力学结果分析显示,SCS注射更适合亲脂性及混悬液缓释剂型[25,29,37]。由此可以考虑将药物制作成可生物降解的微粒,再经SCS给药,可以增加药物在眼内的作用时间,从而减少给药次数。
3 SCS给药的临床应用前景
3.1 葡萄膜炎
葡萄膜炎治疗目前主要是采用糖皮质激素和免疫疗法,而这些治疗的给药方式主要是全身给药,常引起全身相关并发症。Gilger等[32]在马复发性葡萄膜炎的SCS植入CsA植片能够长期减轻葡萄膜炎症状,维持视力。后来又在猪眼葡萄膜炎模型的SCS注入TA,有效地控制了葡萄膜炎,且未观察到相关副作用的发生[26]。Chen等[28]向兔眼SCS注射2 mg TA后4周,经玻璃体腔注入脂多糖诱发葡萄膜炎,SCS给药组明显比Tenon囊下注射20 mg TA组炎症反应轻。由此可见后部葡萄膜炎可能适合SCS给药治疗,目前后筋膜下注射TA在临床上也是后部葡萄膜炎的治疗方法之一,SCS给药可能更有效,并可以减少给药次数。
3.2 AMD
目前针对渗出型AMD主要治疗方式是玻璃体腔注射抗VEGF药物贝代单抗和雷珠单抗[38,39],但需要玻璃体腔反复注射,对患者生活质量存在较的负面影响和沉重的经济负担。2012年Tetz等[19]首次报道SCS黄斑部对应位置注射贝伐单抗和TA治疗21例渗出型AMD患者,注射后随访6个月,发现治疗有效且未发生严重并发症,OCT检查显示黄斑部视网膜厚度下降,水肿减轻。由于药物经脉络膜和RPE屏障到达视网膜,可降低玻璃体注射药物引起的药物毒性。
3.3 黄斑部病变
黄斑是视觉最敏感的部位,经SCS给药可较好的靶向给药。糖尿病黄斑水肿和视网膜静脉阻塞继发黄斑水肿,目前主要治疗方式是玻璃体腔注射抗VEGF药物和激光光凝[40,41]或TA玻璃体腔注射[42,43]。但治疗的靶向性不好,如药物大量进入前房可引起高眼压[44]。Rizzo等[20]报道通过微导管给黄斑部对应的SCS注射贝伐单抗和TA治疗6例视网膜静脉阻塞和糖尿病黄斑水肿伴严重中心凹下硬性渗出的视网膜血管病患者,治疗后随访12个月,视力提高4例,视力保持稳定2例。治疗后1~2个月,中心凹下硬性渗出完全吸收,黄斑水肿显著降低,无治疗相关并发症。此结果表明,通过SCS给药治疗脉络膜视网膜疾病可能是一个较好的选择,可直接将药物置于病变部位的SCS,有目标地对脉络膜和视网膜给药。
4 SCS给药的潜在危险和并发症
经SCS给药是一种新的给药途径,目前对于SCS注射引起的并发症及副作用还仅见于实验性研究结果。SCS给药在注射过程中可能发生局部脉络膜出血[28],有些材料可能会在SCS引起炎症和纤维化[45],或局部压力升高引起局部视网膜损伤[31]。另外注射方式不同时并发症发生情况也不同,如经导管向SCS给药偶可发生眼内炎、巩膜扩张、伤口脓肿[14],偶尔也可发生高眼压、白内障[19]。脉络膜出血是SCS给药的常见副作用,但脉络膜少量出血可以很快吸收,对视功能无影响。目前从文献报道,微针和小号皮下注射针头给药并发症很少。目前SCS注射应用于临床尚少,潜在的副作用可能未完全显现。但目前动物实验及少数临床研究结果显示,SCS给药有相当的优越性,在技术操作标准化后,具有广阔的发展前景,未来的研究将进一步阐明该方法的可行性。
老年性黄斑变性(AMD)、糖尿病视网膜病变(DR)和视网膜血管阻塞引起的视网膜病变等眼后节疾病的药物治疗一直是困扰临床的难题[1]。由于血眼屏障的存在,传统全身给药治疗效果不佳且常出现多器官药物副作用;眼局部使用滴眼液或结膜下注射,由于受到角膜屏障及泪液排泄的影响,在眼后节通常达不到治疗浓度。尽管玻璃体腔注射可使药物快速在视网膜中达到治疗浓度[2-4],但注射本身破坏了眼球的密闭环境且药物在玻璃体腔的半衰期较短,需要频繁注射,易引起药物视网膜毒性和注射相关并发症的发生[5,6]。经后部巩膜眼周给药治疗眼后节疾病较玻璃体腔给药更为安全[7-10]。然而,药物需穿过巩膜、脉络膜、Bruchs膜和视网膜色素上皮(RPE)多层眼组织才能到达视网膜[4],药物会被结膜和巩膜表层快速流动的血液和淋巴液清除而使药物进入全身循环引起毒副作用[11]。为避免破坏眼球内部密闭环境,同时绕过巩膜屏障,近年科学家尝试经脉络膜上腔(SCS)给药治疗眼后节疾病。SCS是位于巩膜与脉络膜之间的潜在腔隙,处于血眼屏障之外,理论上该部位较玻璃体腔注射给药更安全;由于绕过了巩膜,比经眼球筋膜下注射药物更容易进入脉络膜和视网膜内[12,13]。本文就近年SCS给药研究的现状及进展作一综述。
1 SCS给药方式
1.1 导入给药
早期SCS导入给药是在巩膜上切开一小口并插入导管,经导管向SCS给药,手术后需要缝合巩膜切口。Olsen等[14,15]采用一种微导管系统向猕猴、猪眼SCS给药。导管外径325 μm,内径175 μm,轴心为不锈钢钢丝轴,提供一定强度便于操作;导管头部的红色闪烁光纤光源用于导航和眼内定位,使得经SCS给药更加安全并可精确定位到黄斑下和视盘周围区域。但此种给药方法需切开巩膜3 mm,暴露脉络膜,并且同时需要注入粘弹剂以减少导管导入时对眼组织的损伤,如果粘弹剂残留在SCS可能会引起眼压升高;优点是在手术显微镜直接观察眼底情况下操作,定位更加准确。此后Peden等[16] 采用类似装置iTrackTM 250 A微型导管(27 G)向新西兰兔SCS注射抗体,在导入和注射过程中未发现导管对眼内组织的损伤。Seiler等[17]、Abarca等[18]也采用27G导管向离体猪眼SCS给药,导管进入前先在角膜缘后5 mm巩膜上做一长为2 mm切口,导管进入注射完毕后针头停留10 s以防止返流。在上述研究报道基础上,Tetz等[19]采用改进的微导管系统(iTRACKTM 400)经SCS注射贝伐单抗和曲安奈德(TA)对21例渗出型AMD患者进行了治疗。此导管外径330 μm,内径250 μm,光源直径400 μm,注射中未出现并发症,治疗后患者视网膜黄斑水肿明显减轻,仅1例患者治疗后出现眼压短暂升高。综上所述,经微导管系统给药操作难度较大,导管插入时容易损伤眼组织。另外,由于手术可能影响脉络膜和视网膜的血流,在注射部位可引起巩膜扩张致巩膜变薄[14]。尽管少量临床报道未见严重并发症[19,20],其可行性和安全性需要进一步评估。
1.2 微针给药
微针给药是一种创伤较小的给药方法,微针长度根据巩膜厚度设计。Patel等[21]首次报道采用中空微针向离体兔、猪、人眼SCS给药,给药后荧光显示中空微针能顺利将混悬液注射入SCS。微针由硼硅酸盐微量移液管焊接而成,通过螺纹把柄旋转调整长度,微针把柄接在一个用来控制微针插入巩膜的显微操作器上,通过CO2压力气瓶调节注射压力,从而将药物注入SCS。Patel等[21]使用多个微针长度和注射压力向离体猪眼SCS注射不同粒径的颗粒,结果显示,不同粒径的颗粒注射到SCS的成功率与微针长度和注射压力相关。700~800 μm的微针长度和250 kPa(1 kPa=7.5 mmHg)的注射压力可成功将20 nm或100 nm颗粒注入SCS;对500 nm或1000 nm粒径的颗粒,1000 μm长度的微针和300 kPa压力注射成功率最高。猪巩膜平均厚度为830~1 250 μm[22],800 μm的微针仍能成功将20、100 nm的微粒注射到SCS,原因可能是因为巩膜胶原纤维束的间隔为300 nm[23],尽管针尖尚未进入SCS,粒径小于300 nm的颗粒能通过胶原纤维束的间隔进入SCS。微针给药与经导管SCS给药相比,微针注射给药对巩膜创伤小,不需切开巩膜和玻璃酸钠粘弹剂撑开SCS。之后Patel等[24]采用33G中空微针向兔眼SCS注射荧光素钠、右旋糖酐、贝伐单抗、微粒混悬液;使用的中空微针长度750 μm,抛光金属制作,与前者材料不同;在SCS注入20、500 nm,1、10 μm的微粒后,发现微粒在SCS可以存在数月,同时未观察到与注射方式相关的副作用。Kim等[25]采用33G中空微针向离体兔SCS注射微粒,观察到眼球方向和微粒的沉积位置有关,如果角膜向上,注射后微粒聚集在后部象限的SCS;角膜朝下,微粒则聚集在前部象限的SCS。其原因与重力作用有关。Gilger等[26]采用长度为850 μm的中空微针向活体猪眼SCS注射0.2、2.0 mg TA,结果显示可有效抑制猪眼实验性葡萄膜炎,未出现注射相关并发症。通过微针注射向SCS给药,操作简单,创伤较小,可从巩膜表面定向给药,较经导管给药更安全可靠。但由于微针长度短,垂直进入SCS注射时常有返流,且因个体间差异巩膜厚度不一,可能导致注射药物不能完全进入SCS。
1.3 小号皮下注射针头给药
Tyagi等[27]采用34G皮下注射针头向鼠眼SCS给药:针干长12.7 mm,针头斜度45°,针头连接在一个10 μl Hamilton玻璃微量注射器上,病理切片结果显示,此皮下注射针头能够很好的将药物输送到鼠眼SCS,对眼球结构无影响。Chen等[28]、Gu等[29]使用30G皮下注射针头,通过一个长度为15.2 cm的导管连接250 μl Hamilton玻璃注射器,并将其装在Hamilton重复注射分配器中(Hamilton重复分配器的最小注射量为注射器的1/50),再进行SCS给药;此种方法使得给药剂量更为精确和可控。Touchard等[30]采用30G皮下注射针头将质粒注入鼠眼SCS,成功地转染了注射部位的视网膜RPE细胞和部分脉络膜细胞。采用小号皮下针头向SCS给药,相对于经导管给药,无需行巩膜切开,创伤更小,引起并发症少[28];相对于微针给药,因针尖倾斜进入SCS,针孔小可自闭,拔出后不易引起返流,特别是重复注射分配器的使用,使小号皮下注射针头给药的准确提高,使注射技术容易学习和推广。
1.4 SCS手术植入给药
Einmahl等[31]将聚原酸酯(POE)材料注入兔眼SCS,POE是一种生物降解和生物相容的高分子聚合物,可作为生物材料应用于药物缓释系统。植入SCS时在角膜缘后5 mm处先行2 mm的巩膜全层切开,然后再做5~6 mm的巩膜隧道,使巩膜与脉络膜分离,用内径6 mm弯曲的橄榄形针将POE注入SCS。结果显示,POE注入兔眼SCS后未发生出血、视网膜脱离、眼内炎等并发症,但注射部位有轻度脉络膜色素紊乱;注射透明质酸钠的对照组注射部位也出现视网膜萎缩。这些改变可能与注射量有关,注射剂量大时导致局部压力增高,从而引起视网膜缺血改变。此后,Gilger等[32]将环孢霉素A(CsA)植片植入马眼SCS治疗葡萄膜炎。该植片采用聚乙烯乙醇聚合物制作,直径6.0 mm,厚度2.0 mm,含12 mg CsA。植入时,距角膜缘8.0 mm切开一个宽7.0 mm的“L”型巩膜瓣,暴露SCS后植入植片,缝合巩膜。此种手术植入给药方式需切开较大范围巩膜,有一定创伤性,重复多次给药风险较大。
2 SCS给药的眼内药代动力学
SCS注射不同的药物,药物传递到视网膜的效率不同,其原因与药物的亲疏水性有关。Abarca等[18]对睫状后长动脉灌注的离体猪眼和非灌注的离体猪眼行SCS注射,结果显示,亲水性物质明显受脉络膜循环影响,而亲脂性物质几乎不受影响。Kadam等[33]将亲脂性药物(β受体阻滞剂)和相对分子质量分别为4×103、40×103的荧光素-5-异硫氰酸盐右旋糖酐注射入离体兔眼SCS,发现药物浓度在脉络膜、RPE、视网膜中随亲脂性增加而增高,在玻璃体中随亲脂性增加而降低,并且靠近注射侧眼组织中的药物浓度较高。Olsen等[15]向猪眼玻璃体腔和SCS注射亲水性贝伐单抗后的药代动力学结果表明,相同剂量下,SCS注射后7 d眼内贝伐单抗即被清除,而玻璃体腔注射后贝伐单抗在眼内则可维持32 d;玻璃体腔注射药物更多分布在视网膜内,SCS注射药物更多分布在脉络膜、RPE和光感受器外节。Wang等[34]比较了酮咯酸经前房、玻璃体、SCS三种途径给药后的药代动力学结果,发现三种给药方式在眼后节组织均能达有效治疗浓度[35],玻璃体腔给药组酮咯酸在玻璃体的浓度高于另外两种给药方式,且持续时间更长;SCS注射组半衰期短,进入玻璃体腔的药物浓度低。Patel等[1,24]比较了兔眼经SCS注射与玻璃体腔注射荧光素钠后眼前后节的浓度,SCS注射后荧光素钠在眼后节组织中的浓度是眼前节的10倍以上,玻璃体腔注射后荧光素钠在眼前后节组织中的浓度没有差异。在Patel等[1,24]的研究中,SCS注射两种不同相对分子质量的右旋糖酐和贝伐单抗,其在SCS的清除率相近,半衰期均为数小时。Tyagi等[27]在Sprague-Dawley(SD)大鼠的SCS、玻璃体腔、后筋膜下注射荧光素钠,比较三种不同给药方式荧光素钠在脉络膜-视网膜中的最高浓度结果显示,SCS注射组荧光素钠最高浓度分别是玻璃体腔注射组、后筋膜下注射组的25、36倍;SCS注射组曲线下的面积分别是玻璃体腔注射组、后筋膜下注射组的2、6倍;SCS注射组荧光素钠在眼组织的持续时间只有80 min,而玻璃体腔注射和后筋膜下注射组荧光素钠在眼内持续时间长达6 h以上。其原因可能是因为水溶性药物受脉络膜循环的影响而较快清除,故对水溶性药物SCS给药不是理想途径。
SCS注射混悬液或微粒混悬液后,可在眼内持续较长时间。Olsen等[14]向猕猴和猪眼SCS注射3 mg TA后,发现可在眼后节组织中持续释放120 d而未被清除。在Chen等[28]研究中,SCS注射2 mg TA后,可在眼后节组织中持续释放56 d以上。Tyagi等[36]将贝伐单抗与材料结合进行剂型改变,发现贝伐单抗与聚乙酸内酯二甲基丙烯酸和羟乙基异丁烯酸酯两种材料交联而成的凝胶在SD大鼠的SCS中能够持续释放60 d以上,且能够达到抗血管内皮生长因子(VEGF)效应,此结果说明改变剂型能明显延长小分子亲水性药物在SCS的持续时间。另有文献报道,将100 μl POE缓释材料混悬液注入兔眼SCS可维持6个月以上[31]。Patel等[24]向SCS注射不同粒径的微粒,500 nm及以下的微粒混悬液在SCS持续1个月左右被清除,1000 nm微粒的混悬液在SCS中可持续2个月而未被清除。众多药物代谢动力学结果分析显示,SCS注射更适合亲脂性及混悬液缓释剂型[25,29,37]。由此可以考虑将药物制作成可生物降解的微粒,再经SCS给药,可以增加药物在眼内的作用时间,从而减少给药次数。
3 SCS给药的临床应用前景
3.1 葡萄膜炎
葡萄膜炎治疗目前主要是采用糖皮质激素和免疫疗法,而这些治疗的给药方式主要是全身给药,常引起全身相关并发症。Gilger等[32]在马复发性葡萄膜炎的SCS植入CsA植片能够长期减轻葡萄膜炎症状,维持视力。后来又在猪眼葡萄膜炎模型的SCS注入TA,有效地控制了葡萄膜炎,且未观察到相关副作用的发生[26]。Chen等[28]向兔眼SCS注射2 mg TA后4周,经玻璃体腔注入脂多糖诱发葡萄膜炎,SCS给药组明显比Tenon囊下注射20 mg TA组炎症反应轻。由此可见后部葡萄膜炎可能适合SCS给药治疗,目前后筋膜下注射TA在临床上也是后部葡萄膜炎的治疗方法之一,SCS给药可能更有效,并可以减少给药次数。
3.2 AMD
目前针对渗出型AMD主要治疗方式是玻璃体腔注射抗VEGF药物贝代单抗和雷珠单抗[38,39],但需要玻璃体腔反复注射,对患者生活质量存在较的负面影响和沉重的经济负担。2012年Tetz等[19]首次报道SCS黄斑部对应位置注射贝伐单抗和TA治疗21例渗出型AMD患者,注射后随访6个月,发现治疗有效且未发生严重并发症,OCT检查显示黄斑部视网膜厚度下降,水肿减轻。由于药物经脉络膜和RPE屏障到达视网膜,可降低玻璃体注射药物引起的药物毒性。
3.3 黄斑部病变
黄斑是视觉最敏感的部位,经SCS给药可较好的靶向给药。糖尿病黄斑水肿和视网膜静脉阻塞继发黄斑水肿,目前主要治疗方式是玻璃体腔注射抗VEGF药物和激光光凝[40,41]或TA玻璃体腔注射[42,43]。但治疗的靶向性不好,如药物大量进入前房可引起高眼压[44]。Rizzo等[20]报道通过微导管给黄斑部对应的SCS注射贝伐单抗和TA治疗6例视网膜静脉阻塞和糖尿病黄斑水肿伴严重中心凹下硬性渗出的视网膜血管病患者,治疗后随访12个月,视力提高4例,视力保持稳定2例。治疗后1~2个月,中心凹下硬性渗出完全吸收,黄斑水肿显著降低,无治疗相关并发症。此结果表明,通过SCS给药治疗脉络膜视网膜疾病可能是一个较好的选择,可直接将药物置于病变部位的SCS,有目标地对脉络膜和视网膜给药。
4 SCS给药的潜在危险和并发症
经SCS给药是一种新的给药途径,目前对于SCS注射引起的并发症及副作用还仅见于实验性研究结果。SCS给药在注射过程中可能发生局部脉络膜出血[28],有些材料可能会在SCS引起炎症和纤维化[45],或局部压力升高引起局部视网膜损伤[31]。另外注射方式不同时并发症发生情况也不同,如经导管向SCS给药偶可发生眼内炎、巩膜扩张、伤口脓肿[14],偶尔也可发生高眼压、白内障[19]。脉络膜出血是SCS给药的常见副作用,但脉络膜少量出血可以很快吸收,对视功能无影响。目前从文献报道,微针和小号皮下注射针头给药并发症很少。目前SCS注射应用于临床尚少,潜在的副作用可能未完全显现。但目前动物实验及少数临床研究结果显示,SCS给药有相当的优越性,在技术操作标准化后,具有广阔的发展前景,未来的研究将进一步阐明该方法的可行性。