这篇论文的研究内容由康涅狄格大学的Thanh D. Nguyen教授及其团队完成，研究成果发表在《Molecular Pharmaceutics》期刊上。研究的核心是开发一种新型的微阵列（microarray, MA）贴片，旨在实现单次给药的长效抗体递送系统，具有超高的载药能力和多次释放的特性。
抗体（Ab）作为一种重要的治疗药物，广泛应用于癌症、自身免疫疾病和传染病等多种疾病的治疗。尽管已有超过100种单克隆抗体（mAb）获得批准用于临床，但现有的抗体治疗仍面临着多次给药、药物稳定性差和给药方式不便等挑战。尤其是在HIV治疗中，广泛中和抗体（bnAbs）作为一种潜在的替代或辅助治疗手段，能够通过不同的机制抑制病毒反弹，但其有效性依赖于持续的血清浓度。因此，本研究旨在解决抗体递送中的几个关键问题，包括药物载量不足、抗体的热稳定性以及给药方式的便捷性。
研究团队采用了一种新颖的粉末填充技术，显著提高了微阵列贴片的抗体载量。通过将冻干的抗体粉末填充到微针模具中，研究人员成功实现了在1 cm²的微阵列贴片中加载高达4.5 mg的抗体，这一载量是传统溶液铸造法的20倍。此外，研究还探索了使用蔗糖和海藻糖等赋形剂来提高抗体的热稳定性，确保抗体在高温下仍能保持其结构和功能。研究表明，使用这些赋形剂能够有效保护抗体在高温下的活性，确保其在制造和储存过程中的稳定性。
在实验过程中，研究团队使用了Nanoscribe的设备来制造微阵列贴片的模具。Nanoscribe的两光子聚合技术使得研究人员能够在硅片上精确地刻蚀出微针的正模，从而为后续的微阵列贴片制造提供了高精度的基础。这种技术的应用不仅提高了微阵列的制造精度，还为后续的药物载入和释放提供了良好的结构基础。
研究结果显示，开发的微阵列贴片能够在体内实现多次延迟释放，模拟传统的多次注射效果，维持抗体在血清中的有效浓度。通过对大鼠进行药代动力学研究，研究团队成功证明了微阵列贴片在同时和时间延迟递送抗体方面的有效性。这种微阵列贴片不仅能够单次给药，还可以同时递送不同类型的抗体，为抗病毒感染或联合HIV治疗和预防提供了新的工具。
尽管本研究取得了显著进展，但在实际应用中仍面临一些挑战。首先，临床转化仍需进一步研究，尤其是在不同人群中的安全性和有效性。其次，在多次给药过程中，可能会引发患者对人源抗体的免疫反应，这需要在未来的研究中加以解决。此外，目前的制造过程需要进一步优化，以实现大规模生产和降低成本。
本研究的成果为抗体治疗提供了一种新的递送平台，具有广阔的应用前景。未来的研究可以集中在开展大规模的临床试验，以验证微阵列贴片在不同人群中的安全性和有效性。同时，探索微阵列贴片在联合多种抗体治疗中的应用，特别是在HIV等病毒感染的预防和治疗中，也将是一个重要的研究方向。此外，进一步优化微阵列贴片的制造工艺，提高生产效率和降低成本，使其更易于推广应用。
总之，Thanh D. Nguyen教授及其团队的研究为抗体递送系统的创新提供了新的思路和方法。通过开发高载药能力和热稳定性的微阵列贴片，研究不仅解决了抗体治疗中的一些关键问题，也为未来的抗体治疗提供了新的可能性。这项研究的成功实施将有助于提高患者的治疗依从性，减轻医疗系统的负担，并为抗体治疗的广泛应用铺平道路。
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https://doi.org/10.1021/acs.molpharmaceut.2c00919
