近期，我院陳忠教授團隊在癫痫藥物治療的策略研究方面取得新成果，在《Journal of Controlled Release》在線發表了題為“Electro-responsive micelle-based universal drug delivery system for on-demand therapy in epilepsy”的研究論文。該研究利用多學科交叉技術，針對癫痫發作時大腦異常放電的疾病特征和藥物治療中多類型藥物遞送的需求特點，首次設計了一種電場敏感的适用于多種抗發作藥物的普适性膠束納米遞藥系統，為癫痫藥物按需治療提供了一種新策略。

癫痫是一種腦内異常同步化放電導緻的神經系統疾病，全球發病率約為0.7%，其發病特征為病程長、不自主、易反複。由于癫痫發作時間的不确定性，患者需要長期、定時服用抗發作藥物。這不僅會造成藥物毒副作用增加，并且有約30%的患者會對藥物耐受，導緻難治性癫痫。如何以最低給藥劑量實現癫痫發作的精準治療是該領域的研究重點。課題組前期針對癫痫發作異常放電的病理特征，設計了基于電場敏感納米水凝膠和納米聚合物的腦靶向納米遞藥系統用于癫痫電響應藥物治療，相關成果已發表在Science Advances, Angewandte Chemie International Edition, Signal Transduction and Targeted Therapy, Neurotherapeutics等期刊上，并獲得多項國家發明專利授權。研究表明，現有遞藥系統能夠實現苯妥英鈉等水溶性抗發作藥物分子的腦靶向遞送與響應釋放，但對其他抗發作藥物的遞送效果欠佳。臨床研究表明，癫痫發作類型多種多樣，不同類型癫痫需要服用特定抗發作藥物進行治療。因此，為了進一步拓展癫痫電響應藥物治療的應用範圍，陳忠教授課題組在前期研究基礎上，繼續深入探索通用型的電響應納米遞藥系統。

本研究以維生素E聚乙二醇琥珀酸酯-二茂鐵甲酸二聚體（TPGS-Fc）與泊洛沙姆407嵌段共聚物（Poloxamer 407）自組裝形成的納米膠束（TFP）為遞藥系統，選用三種具有不同分子結構的常見抗發作藥物（苯妥英鈉PHT、地西泮DZP、卡馬西平CBZ）作為模型藥物進行實驗。首先，研究通過透射電子顯微鏡、動态光散射和體外載藥與釋藥等實驗明确了納米膠束的理化性質和藥物釋放行為。結果表明，該納米膠束能有效負載三種抗發作藥物；密度泛函理論計算表明二茂鐵甲酸的加入提高了膠束對于抗發作藥物分子的親和性；在200 μA、10 min電刺激後，PHT、DZP和CBZ在1 h内的藥物釋放量可達到62.7%、38.8 %和64.8%，以上結果提示該膠束系統具有遞送多種抗發作藥物的潛力。

為了進一步驗證TFP遞藥系統的在體療效，研究構建了急性、持續性和自發性三種整體癫痫模型，分别探究了負載PHT、DZP、CBZ三種抗發作藥物在不同發作模型中的治療作用。利用行為學觀察、腦電記錄、病理學分析等一系列研究手段，實驗發現TFP膠束遞藥系統能分别提高PHT、DZP、CBZ三種抗發作藥物在急性、持續性和自發性動物模型中的抗發作療效，降低了三種特定發作類型中的癫痫治療給藥劑量。該研究針對癫痫電響應藥物治療中藥物使用種類的問題，設計了一種普适性的膠束納米遞藥系統，初步實現了多種抗發作藥物治療的增效減毒，為癫痫治療藥物遞送提供了新策略，也為其他中樞神經系統疾病的治療提供了新思路。

本文第一作者為我院2020級碩士研究生張琪，2020級博士研究生楊琳為共同第一作者，我院陳忠教授和吳迪研究員為本文的共同通訊作者。研究受到了國家重點研究計劃、國家自然科學基金、中國科協青年人才托舉工程和浙江省自然科學基金等項目的資助。