Advanced Science | LYTACs为湿性年龄相关性黄斑变性联合治疗提供新策略
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2026-07-08
研究背景
年龄相关性黄斑变性(AMD)是老年人不可逆视力丧失的主要原因,预计到2040年全球患病人数将达2.88亿。其中,湿性AMD(wAMD)虽仅占AMD病例的10-15%,却导致了超过90%的严重视力丧失病例。其病理核心是脉络膜新生血管(CNV)形成,主要由血管内皮生长因子(VEGF)驱动。
目前wAMD的临床治疗主要包括抗VEGF疗法和光动力疗法(PDT)。抗VEGF疗法通过眼内注射抑制新生血管生长,但部分患者响应不佳,且频繁注射存在眼内炎等安全风险。PDT通过光敏剂维替泊芬(VER)在近红外光照射下产生活性氧(ROS)选择性封闭新生血管,但术后常出现反应性VEGF上调,导致CNV复发。如何将两种疗法的优势结合并规避其缺陷,是临床亟待解决的问题。
2026年1月,天津医科大学总医院颜华、谢松波课题组在国际权威期刊 《Advanced Science》(中科院一区TOP,IF=14.3)在线发表了题为 DNA Nanoflower LYTACs Enable Efficient VEGF Degradation and Verteporfin Loading for Combined Therapy of Wet Age-Related Macular Degeneration(https://doi.org/10.1002/advs.202515852)的研究性论文。该研究首次开发了一种基于DNA纳米花的溶酶体靶向嵌合体(LYTAC)平台,用于wAMD的精准联合治疗。研究团队创新性地将靶向VEGF的核酸适配体与靶向溶酶体转运受体的适配体通过滚环扩增(RCA)技术组装成DNA纳米花(NF),该结构不仅能高效捕获并引导病灶区域VEGF至溶酶体降解,同时作为载体负载疏水性光敏剂维替泊芬(VER)。所构建的NF@VER在近红外光照射下产生ROS杀伤血管内皮细胞,双重作用有效阻断VEGF诱导的CNV,且未见明显副作用。这一突破性研究不仅为wAMD治疗提供了“蛋白降解+光动力”协同新策略,更展示了DNA纳米材料在眼科精准药物递送中的巨大潜力。
实验方法与结果
1. 材料合成与表征检测
NF@VE的R构建:设计靶向VEGF和IGF2R的适配体序列,通过滚环扩增(RCA)自组装形成DNA纳米花,并在合成过程中负载维替泊芬(VER)。
表征检测:使用扫描电镜(SEM)观察形态,动态光散射(DLS)测定粒径和Zeta电位,紫外-可见光谱(UV-vis)验证VER装载。
2. NF介导VEGF的溶酶体降解
细胞摄取实验:低温(4°C)下NF结合细胞膜,37°C下显著内吞;流式细胞术显示NF摄取呈时间依赖性。
VEGF降解效果:ELISA结果显示NF呈剂量依赖性降低VEGF水平;VEGF适配体、IGF2R适配体或scrambled NF对照组无降解效果;NF处理显著抑制下游p-AKT水平。
溶酶体定位与机制验证:荧光共定位显示NF与溶酶体高度重叠;溶酶体抑制剂(CQ、BafA1)显著抑制NF介导的VEGF降解,而蛋白酶体抑制剂MG132无影响。
3. NF@VER在NIR光照下诱导ROS产生与内皮细胞死亡
光照条件优化:CCK-8实验确定4分钟NIR光照为安全且有效的条件;确定500 nM VER为有效浓度。
细胞摄取与定位:NF@VER被内皮细胞摄取,并与线粒体共定位。
ROS检测:DCFH-DA探针显示NF@VER在光照下显著产生ROS,无光照时无ROS生成。
线粒体损伤评估:TMRE染色显示NF@VER光照组线粒体膜电位显著下降。
细胞死亡评估:Calcein-AM/PI染色显示NF@VER光照组大量细胞死亡;CCK-8验证NF@VER在光照下呈剂量依赖性杀伤细胞,无光照时无毒性。
4. NF@VER抑制激光诱导的CNV(体内)
模型建立:激光诱导CNV小鼠模型。
药物递送与定位:Cy5标记的NF@VER在玻璃体注射后72小时仍可见,并与CD31共定位,表明富集于CNV区域。
治疗效果评估:FFA显示NF@VER光照组显著减少渗漏面积;RPE-脉络膜铺片染色显示CNV面积显著缩小;ELISA显示NF处理组VEGF水平下降;Western blot显示p-AKT水平下降。
5. NF@VER的长期眼内安全性与系统免疫原性评估
眼部安全性:裂隙灯与眼底照相显示角膜、晶状体、视网膜无异常;30天后Cy5信号消失,HE染色显示眼组织无损伤。
系统安全性:主要器官(心、肝、脾、肺、肾)HE染色未见损伤;血清与视网膜-脉络膜组织中IL-6和TNF-α水平未见升高,提示无炎症反应。
结论
本研究成功构建了一种基于DNA纳米花的整合型LYTAC平台NF@VER。该平台通过核酸适配体介导的溶酶体靶向降解通路,高效清除病变区域VEGF;同时作为载体装载光敏剂维替泊芬,实现近红外光控的PDT治疗。NF@VER通过VEGF降解与PDT的协同作用,在激光诱导CNV小鼠模型中有效抑制脉络膜新生血管,且具有良好的眼内和系统生物安全性。这一创新策略为wAMD的精准联合治疗提供了新思路,解决了PDT后VEGF反馈性上调及光敏剂疏水性等临床难题。
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