治疗听力损失的新型分子疗法中篇 [复制链接]

药物递送技术的关键是给药系统必须能够在临床治疗所需的时间内持续地将治疗剂量的药物安全地递送到内耳。虽然目前有一些基于微流控的药物输送泵正在开发中，但目前的研究主要集中在非输送泵类的给药技术上。

临床前研究发现，神经营养因子给药治疗方案（通常使用微型泵系统）可以保护和促进耳聋模型中螺旋神经元的再生，这促使研究人员进一步开发适合于临床的神经营养因子给药治疗方法。由于神经营养因子的生物半衰期短，药代动力学差，跨越生物屏障的通透性差，因此在耳蜗内利用神经营养因子进行治疗既困难又昂贵。目前以局部生物相容性纳米技术为基础，神经营养因子递送系统已可借助纳米凝胶，水凝胶，胶束，微球，静电纺丝纳米纤维，纳米粒子和超粒子等材料。神经营养因子可以通过物理包埋、吸附或静电作用固定在纳米载体中。神经营养因子从药物载体中的持续释放可以通过神经营养因子的扩散或载体的降解来实现。控释和缓释系统可增加神经营养因子在中耳和耳蜗的停留时间。

水凝胶由轻度亲水性多孔交联聚合物组成，能够根据压力、温度、电位或pH值等触发条件在水环境中膨胀或脱水，从而实现药物装载和释放。水凝胶可以通过各种聚合途径合成，并广泛在组织工程和神经科学中作为药物递送载体。通常将载有神经营养因子的水凝胶放置到圆窗膜上来治疗听力损失。由于水凝胶的高粘度特性，阻止了神经营养因子快速流入中耳咽鼓管，从而增加了药物的停留时间以达到更均匀地扩散到内耳的目的。将水凝胶注射到圆窗膜上与耳蜗内给药途径相比侵入性较小，因此该方法有转化为临床应用的潜力。

胶原蛋白、明胶和琼脂糖都是天然生物材料，可以很容易地形成水凝胶，或者经简单修饰合成为可注射水凝胶。临床前研究已经评估了载有神经营养因子的水凝胶对听力损失后的螺旋神经元的保护或挽救作用。类似地，使用Gelfoam?，一种可降解的生物明胶基质，研究人员将负载了BDNF（脑源性神经营养因子）的Gelfoam?定位在耳聋豚鼠的圆窗膜上2周后，发现耳蜗基底区域的螺旋神经元的存活率升高。

为了获得更持久的药物释放，研究人员将目光投向了分层技术。据报告，溶菌酶（一种大小、分子量和等电点与BDNF相似的蛋白质）可在琼脂糖水凝胶中持续释放长达一个月，其中蛋白质被包封在聚乙二醇-聚丙烯酸中，并逐层组装。

经鼓室注射水凝胶治疗听力损失也存在潜在问题，例如大多数水凝胶的相对快速的释放曲线可能不适用于长期的药物递送，以及在临床环境中观察到圆窗膜厚度的变化对药物渗透率的影响。

由于神经营养因子在大多数水凝胶中释放迅速，因此开发其它能与神经营养因子形成强结合的药物载体以达到更长时间的释放是至关重要的。纳米颗粒/纳米载体系统是一种很有前景的药物递送技术，并且具有将神经营养因子包封并转运至内耳的能力（图2）。包封后的神经营养因子可稳定及受控地持续释放，避免了高浓度神经营养因子的神经毒性。

通过表面修饰，纳米粒子可以特异性地靶向作用于毛细胞和螺旋神经元。例如，与未经修饰的PLGA纳米颗粒和经壳聚糖及甲氧基聚乙二醇修饰的PLGA纳米颗粒相比，用泊洛沙姆等亲水性分子修饰的PLGA纳米颗粒在外毛细胞中显示出更大的细胞摄取量。此外，表面修饰后的神经生长因子衍生肽的聚乙二醇-b-聚己内酯纳米颗粒显示出对螺旋神经元的特异性。最近，一种与Prestin（一种外毛细胞蛋白）有特异性结合亲和力的肽（称为A)被结合到聚乳酸纳米颗粒上，可特异性地靶向作用于外毛细胞。该肽可通过SH末端与聚乙二醇表面的马来酰亚胺基团偶联，有效地将地塞米松传递到外毛细胞，可在顺铂癌症治疗模型中保护听力。结果表明负载地塞米松的A-纳米粒增强了豚鼠顺铂治疗后的外毛细胞活性，且具有听力保护作用，优于直接应用地塞米松或非包被的地塞米松负载纳米颗粒。纳米颗粒被证实可穿过完整的圆窗膜，靶向外毛细胞。

纳米颗粒的稳定性和缓释性能使其成为耳蜗神经营养因子治疗听力损失的一种很有潜力的方法。研究者发现载BDNF的聚L-谷氨酸纳米颗粒可持续给药70天（尽管在前30天内释放了近90%的BDNF）。BDNF的生物活性不受与纳米颗粒相互作用的影响，应用于耳蜗可防止耳蜗神经细胞的变性。然而，纳米颗粒中BDNF的长期稳定性尚未测量。类似地，与未借助纳米颗粒的情况下应用神经生长因子相比，装载大量神经生长因子的植坦三醇脂质基结晶纳米颗粒被注射到耳蜗圆窗膜上后，提高了耳蜗中神经生长因子的可用性。综上，开发缓释给药系统应重点