復旦和哈佛團隊聯手在眼病領域取得突破性成果

復旦大學專家在圓錐角膜交聯原位供氧研究方面獲得突破。

圓錐角膜相關研究概念圖。本文圖片均為復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院供圖

7月5日，澎湃新聞記者從復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院獲悉，近日該院黃錦海、周行濤團隊與哈佛大學教授陶偉團隊聯手，共同在《自然·通訊》（NatureCommunications）發布了一項重要研究成果，題為“Developmentofgraphiticcarbonnitridequantumdots-basedoxygenself-sufficientplatformsforenhancedcornealcrosslinking”（原位自供氧g-C3N4QDs平臺的研發及其提高角膜交聯效果的機制研究），詳細闡述了以石墨相氮化碳量子點（g-C3N4QDs）為核心的自供氧平臺如何有效提升角膜交聯效果及其作用機制。這是首次有研究揭示g-C3N4QDs在角膜交聯領域的應用潛力，標志著該領域研究新的重要突破。

g-C3N4量子點光敏劑角膜交聯模式圖。

圓錐角膜（Keratoconus）是一種雙側性、進行性的角膜擴張疾病，通常起病于青春期，發病率約為1/2000（不同種族間存在差異），且呈現出逐年上升的趨勢。此疾病以角膜基質進行性變薄、角膜局部呈錐形前凸為特征，臨床表現為近視、不規則散光和瘢痕等，導致視物模糊、重影、眩光等視覺障礙，有致盲風險。目前，圓錐角膜已成為角膜移植手術的主要原因之一，部分患者最終需要進行角膜移植。

在當前的治療手段中，角膜交聯術（CornealCross-linking，簡稱CXL）是國際公認的能夠有效阻止和延緩圓錐角膜進展的主要方法。該技術首先將核黃素（Riboflavin，簡稱Rf）滲透到角膜基質層，隨后通過光化學反應產生活性氧，經過一系列反應來增強膠原纖維間的結合力，進而提升角膜的生物力學強度，以期達到加固角膜，減緩或控制角膜膨出，并防止角膜進一步變薄變形和視力惡化的目的。

然而，角膜交聯術的效果受到角膜基質層內氧氣濃度的影響。隨著UVA（紫外線輻射A段）照射功率的增加和光照時間的延長，角膜內的氧濃度會劇降。若無法及時補充基質層內的氧，角膜交聯的效果將顯著降低。在快速角膜交聯術中，由于使用了更高強度的UVA，角膜基質內的氧會快速耗竭，影響最終交聯效果。因此，探索新的供氧方式和機制，特別是在交聯光源照射下能夠原位自供氧的新方法，對于解決交聯過程中的供氧問題具有重要意義。

聚焦圓錐角膜及角膜交聯療法的關鍵臨床問題，黃錦海、周行濤團隊深入納米材料與臨床應用的醫工交叉研究領域，不斷探索與創新。在先前成功開發出能夠攜帶親水性核黃素分子透過疏水角膜上皮的跨上皮ZIF-8/RF木槿花狀復合納米材料滴眼液后（AdvancedMaterials2022），團隊又取得新突破，設計新型自供氧g-C3N4QDs光敏劑，不僅可以用作光催化產氧的催化劑，更能作為角膜交聯的光敏劑，首次有效解決角膜交聯過程中的供氧難題。

這一創新，極大地提升了角膜交聯尤其是快速角膜交聯的效果，使其在更短的時間內即可達到與經典去上皮角膜交聯相媲美的效果。這一創新型試劑也為圓錐角膜的治療提供全新的藥物選擇和治療策略。

楊梅、陳婷婷、陳鑫、潘虹霰、趙國麗為本論文第一作者。楊梅、周行濤、黃錦海為本論文通訊作者。

（原標題：這種眼病常發于青春期，復旦和哈佛團隊聯手取得突破性成果）