摘要：简介：利用兔的热性和房水交换模型及一种新型的小型猪模型建立由细菌来源到动物源性的透明质酸钠（HA）组成的眼粘胶外科器械(OVDs) 对角膜内皮细胞保护作用的临床前安全性和等效性评价。

 

方法：使用含动物源性透明质酸的HEALON-OVD和HEALON5-OVD及含细菌源性透明质酸的HEALON-Pro-OVD和HEALON5-Pro-OVD。在6只动物中进行了两项兔房房水交换研究，其中每只动物的房水与OVD交换，观察潜在的眼部炎症、眼压（IOP）反应、术后7天的角膜健康和厚度以及对OVD的总体评估。在尤卡坦小型猪白内障手术模型中，分别将HEALON Pro和HEALON5 Pro-OVDs与HEALON和HEALON5 OVDs进行比较，评价内皮细胞保护作用。在每项研究中，6只动物使用OVD进行白内障手术后，在术后第1、3、7和14天对动物进行眼部和全身健康、眼压、角膜厚度、眼部炎症和内皮细胞保护评估。

 

结果：所有的家兔研究表明细菌来源的卵细胞和动物来源的OVDs是等效的。HEALON-Pro-OVD的轻度、术后刺激、眼压升高和角膜厚度测量与HEALON和HEALON5-OVD相比无显著差异。为研究内皮细胞保护作用而建立的小型猪模型证明所研究的OVD之间的等效性是成功的。眼压的变化反映了实际的手术过程，而使用OVD的角膜厚度和内皮细胞密度保持不变。裂隙灯观察显示手术后预期的炎症。

 

结论：兔热原性和房水交换与一个新的模拟白内障手术迷你猪模型相结合，证明了无论HA来源如何，OVD的等效性。.尽管存在挑战，随着眼内使用的OVDs的发展，微型猪模型是一种很有前途的内皮细胞评价工具。

 

 

简介：自从发明了眼粘胶手术装置（OVD）和引进了HEALON OVD（透明质酸钠1%）以来，白内障手术的安全性和临床效果得到了极大的改善，白内障手术是最常见的外科手术。几十年前，白内障手术是在前房注入气泡或平衡盐溶液的帮助下进行的，但是这些材料提供了很差的组织保护，在人工晶体（IOL）植入过程中几乎没有创造足够的空间维持。除了在人工晶体植入期间维持前房空间外，另一个非常重要的功能是保护角膜内皮。角膜内皮保护角膜内层，保持角膜水化和透明。白内障手术中，手术器械损伤、冲洗液湍流或超声乳化术造成的氧化组织损伤可导致角膜内皮细胞丢失。角膜内皮不具有显著的再生能力，因此当发生损伤时，角膜内皮细胞功能可能受到影响，导致角膜混浊和视力丧失。在白内障手术的超声乳化和抽吸阶段，OVD还通过提供抗自由基作用和降低温升来保护内皮。总的来说，人工晶体植入术大大提高了白内障手术的安全性，从而大大提高了手术技术，减少了并发症。OVD的一个关键成分是粘弹性材料。市场上有几种粘弹性材料，包括透明质酸钠（HA）、硫酸软骨素和羟丙甲基纤维素（HPMC）。透明质酸是最广泛使用的粘弹性材料，是一种天然存在的分子，存在于包括眼睛的玻璃体在内的几个人体组织中。一些目前可用的OVD，包括HEALON和HEALON5 OVD。对环境影响、动物福利和生产成本的日益关注导致了由微生物来源的透明质酸组成的OVD和其他医疗设备的普及。在临床试验之前，新的OVD制剂经过彻底的临床前生物相容性评估，使科学家能够在手术期间观察OVD的表现，并确定可能的免疫原性或炎症反应。尽管HEALON Pro-OVD和HEALON5 Pro-OVD的透明质酸原料的衍生被改为细菌源，但两种新的OVD配方的最终粘度范围与原始配方HEALON OVD和HEALON5-OVD的粘度范围紧密重叠。鉴于眼部解剖结构与人类相似，操作和维护方便，以及存在于几种兔子物种上的大量实验数据，传统上在兔模型中进行了临床前眼部生物相容性测试。此外，兔子在角膜内皮研究中也得到了广泛的应用，因为兔子和人类具有相似的角膜内皮特征，如直径、修复机制、厚度和成分。在OVD的发展过程中，一个需要考虑的关键终点是保护内皮细胞层的完整性。鉴于家兔再生内皮的能力，在损伤点和随着时间的推移，对细胞损失的评估将受到限制。因此，本文总结了传统兔房水交换模型和新型尤卡坦迷你猪模型中这两种新的OVD制剂的临床前评价。小型猪由于其与人眼的解剖相似性以及作为非人类灵长类动物的替代品，越来越多地被用于眼部毒理学研究。猪和人类一样，在受伤后无法再生角膜内皮。由于这种生理相似性，我们选择了小型猪作为一个额外的模型来专门评估角膜内皮。

 

方法：热原试验：每项研究使用4只新西兰白兔（NZW），至少10周大，体重在2.7至3.2公斤之间。共进行了三项研究，以测试三个不同批次的试验性OVD。在3小时试验期间，兔限饲限水，测量兔肛温。试验前对家兔进行称重，以确定剂量体积。用0.9%氯化钠将OVD按1:50稀释，0.9%氯化钠作为阴性对照。将稀释的OVD（3只兔子）和阴性对照品（1只兔子）加热至37 2°C的温度，并以10 ml/kg的体积注入耳缘静脉。在注射供试品前30分钟内测量基线温度，然后在注射后1至3小时内每隔30分钟测量一次基线温度。在实际热原试验之前，在热原试验之前7天内进行了假试验，包括除注射试验或对照品以外的所有步骤。

 

外科手术：每项研究使用6只年龄约为11-13周、在研究开始时体重为2.7-3.0 kg的雄性新西兰兔。外科手术是由一名经委员会认证的眼科医生进行的。用盐酸氯胺酮（30 mg/kg）和甲苯嗪（5 mg/kg）肌肉注射麻醉家兔。双眼局部注射一滴盐酸丙卡因（0.5%），然后用甜菜碱清洗并用平衡盐溶液冲洗。在每只眼睛的前房内插入一根30G的针头，并尝试取出大约100微升的房水。房水抽出量按重量记录，平均0.06 g，标准差为0.015。根据抽取量，将0.04-0.1 ml的OVD注入前房，以取代抽取的房水。右眼（OD）注射细菌源性OVD，对照组左眼（OS）注射动物源性OVD。检测3批细菌源性OVD（每批2只），1批动物源性OVD作为对照品。无需切口。在整个研究过程中， OVD仍留在眼睛中。

 

观察/测量：一般健康评估和肉眼观察包括体重测量和眼睛肿胀、分泌物和/或刺激的视觉评估。在医疗器械放入前和放入后使用裂隙灯生物显微镜和间接检眼镜进行的眼科检查。McDonald–Shadduck 评分系统对眼部发现进行评分。在研究开始前，家兔每天接受一次眼压（IOP）测量程序，持续两天，以确定基线IOP水平。在进行所有眼压测量之前，使用0.5%丙卡因溶液作为局部麻醉剂，并进行眼压测量。在手术前用超声波角膜测厚仪加4s角膜测厚仪测量角膜的基线厚度。

 

内皮细胞保护试验：每项研究均使用6只17-18周大、在研究开始时体重19-23公斤的雄性尤卡坦小型猪。麻醉前禁食约12小时动物（不限水）。采用氯胺酮（10 mg/kg）、甲苯嗪（1 mg/kg）和阿托品（0.04 mg/kg）联合肌肉注射麻醉动物。当反应性和自发运动消失时，气管插管异氟烷麻醉。手术前，在每只眼睛上滴一滴局部盐酸丙卡因麻醉剂（0.5%）。麻醉后，用甜菜碱清洗眼睛，然后用平衡盐溶液（BSS）冲洗。在12点钟位置用角膜曲率计做了大约2-3毫米的角膜切口。右眼注射细菌源性OVD，对照组左眼注射动物源性OVD。将OVD注入眼睛以维持前房深度，并进行5-6 mm连续环形撕囊;。进行水剥离，将囊袋与晶状体皮质分离。通过角膜切口插入19或20 gage的超声乳化尖端，采用超声乳化和冲洗/抽吸程序，用BSS、5%肝素和1:1000000肾上腺素进行囊内晶状体摘除。前后囊均进行低真空抽吸。注射粘弹性体以加深前房，分离囊袋前后表面。均植入Tecnis人工晶状体（IOL），并将粘胶从囊袋中取出。在植入手术完成时，角膜切口通过缝线闭合，对侧眼重复手术。手术后，在结膜下注射20 mg/0.25 ml庆大霉素和2 mg/0.1 ml地塞米松，并在双眼放置三种抗生素滴眼液。在植入后13天内，对每只动物的双眼局部给予醋酸泼尼松龙（1%）眼液，每日最多4次。

 

观察/测量：一般健康评估和肉眼观察包括体重测量和眼睛肿胀、分泌物和/或刺激的视觉评估。裂隙灯生物显微镜的眼科检查由一名获得委员会认证的兽医眼科医师按照McDonald–Shadduck评分系统进行。使用眼压计对未感知动物进行眼压测量。在进行所有眼压测量之前，使用0.5%的丙卡因溶液作为局部麻醉剂。在麻醉动物身上，使用7700型Konan镜面显微镜同时进行内皮细胞计数（每只眼睛在不同位置扫描3-5次）和角膜厚度测量。在进行这些测量之前，将1-2滴0.5%丙卡因局部麻醉溶液滴入眼睛。

 

结果：家兔热原性分析表明，HEALON5-Pro-OVD是非热原性的。为了排除HEALON OVD产品中存在任何化学热原行了兔热原性研究。选择HEALON5 Pro OVD进行测试是因为它的粘度高于HEALON Pro OVD，并且被认为是此类OVD的“最坏情况”产品。通常，本标准要求每10公斤兔子体重注射10毫升试验品。然而，HEALON/HEALON Pro-OVDs的粘度，尤其是HEALON5/HEALON5 Pro-OVDs，阻止了标准要求的直接注射到耳缘静脉。根据家兔体重，注射含1:50生理盐水稀释的HEALON5-Pro-OVD的样品。在注射供试品前约30分钟，测定每只兔子的基线温度。基线温度作为识别供试品注射后温度变化的参考点。注射供试品后，每隔30分钟测量一次温度。在不同的情况下进行了三个相同的研究，分别是三只兔子注射供试品和一只兔子注射生理盐水对照。对所有三项研究结果的评估表明，在接受供试品的九只兔子中，有五只在0.1到0.3°C之间经历了非常小的温度变化。如果没有兔子在0.5°C或更高的温度下单独上升，则供试品符合热致性试验的要求。因此，在这些研究中测试的所有9只兔子都表明，HEALON5-Pro-OVD是非热原性的。

 

家兔体内的房水交换证明细菌来源的透明质酸和动物来源的透明质酸是等效的：为了在含细菌源性透明质酸或动物源性透明质酸的HEALON OVD之间进行比较，对新西兰白兔进行了房水交换研究。在这项体内试验中，通过评估眼部生物相容性指标（包括前后节段炎症、眼压变化、角膜病理学和厚度）来评价OVD的安全性。一项研究比较了HEALON OVD和HEALON Pro OVD，另一项研究比较了HEALON5 OVD和HEALON5 Pro OVD。在这两项研究中，约25%的房水被移除，并在前房中用0.04–0.1 ml的OVD替换。将细菌源性OVD（HEALON -Pro，HEALON5- Pro）注射到每只动物的OD眼中，而动物源性OVD（HEALON，HEALON5）注射到OS眼中。在每个研究过程中，每天进行常规健康观察、肉眼观察和体重测量。两项研究期间均未出现体重的不良变化。所有动物在第0天均观察到轻微的、与手术相关的眼部分泌物和刺激。大多数动物在第1-3天仍表现出单眼或双眼与手术相关的刺激，但在接下来的几天内基本上得到了解决。第2天，一只HEALON-Pro-OVD治疗眼出现角膜混浊。分别于术后6 h、24 h、48 h、72 h和7天用裂隙灯进行眼科检查，并用McDonald-Shadduck评分系统进行评分。术后6h，大部分动物眼出现虹膜炎，结膜充血肿胀。HEALON5-OVD和HEALON5-Pro-OVD注射眼也表现出轻微的结膜分泌物，以及两个HEALON5-OVD和两个HEALON5-Pro-OVD注射眼的房水细胞。在整个研究过程中，直到第7天观察到组织肿胀和炎症消失，评分基本恢复为0。两种不良反应都是由于注射过程造成的，与所用的HEALON OVD无关。在手术当天多次进行眼压测量（基线，2、4、6、8、12小时），然后在24小时和7天进行眼压测量。在恢复到基线水平之前，在房水交换程序后4、6和8小时观察到所有OVD（HEALON、HEALON Pro、HEALON5和HEALON5 Pro）的IOP水平增加。HEALON-OVD组与HEALON-Pro-OVD组的眼压差异无统计学意义，P值在0.07（4h）至0.88（7d）之间。同样，HEALON5-OVD组与HEALON5-Pro-OVD组的眼压无统计学差异，P值在0.24（4h）至0.90（8h）之间。这些IOP观察结果表明，用细菌衍生的HA制成的HEALON-Pro-OVD产品与用动物衍生的HA制成的HEALON-OVD产品不会改变IOP。术前、术后6小时、24小时、48小时、72小时和7天进行测量角膜厚度。与预期的一样，在术后6小时，所有四种类型的HEALON-OVDs都观察到角膜厚度轻微增加。在任何时间点，HEALON-Pro-OVD和HEALON5-Pro-OVD分别与HEALON-OVD和HEALON5-OVD相比，没有统计学意义上的差异。显示细菌来源的和动物来源的HEALON OVD产品的角膜厚度没有显著差异。

 

一种新型的小型猪模型被用于细菌或动物来源的HA组成的OVD的临床前安全性评价：以尤卡坦微型猪为研究对象，建立了一个新的模型，评价了OVDs 对白内障手术中内皮细胞的保护作用。根据与人一样的损伤后角膜内皮再生能力有限，选择猪作为模型。对猪进行了两项GLP研究，其中小猪接受了人工晶状体植入术，其中OS眼接受了HEALON或HEALON5-OVD，OD眼接受了HEALON-Pro或HEALON5-Pro-OVD。在14天的研究期间，每天进行常规健康观察和肉眼观察。所有动物在第0天均观察到与手术相关的轻度眼部肿胀、分泌物和刺激。在比较HEALON OVD和HEALON Pro OVD的研究中，六只动物中的四只在整个研究期间持续出现一只或两只眼睛间歇性肿胀和刺激。在比较HEALON5-OVD和HEALON5-Pro-OVD的研究中，六只动物中有一只接受HEALON5-Pro-OVD治疗的眼睛中出现过多的分泌物和肿胀。在一只接受HEALON5 OVD和接受HEALON5-Pro-OVD动物的眼中发现了纤维蛋白。几只眼睛，包括HEALON5-OVD和HEALON5-Pro-OVD治疗，显示角膜云翳（4/6 HEALON5-Pro-OVD眼睛）和混浊（4/6 HEALON5-Pro-OVD眼睛；4/6 HEALON5-OVD眼睛）。手术前第0天和14天的最终检查后测量体重。两项研究期间均未出现体重的不良变化。手术过程中角膜内皮受损，导致内皮细胞丢失，可能导致中央角膜厚度测量增加。因此，测厚术测量间接影响内皮细胞层的健康和完整性。在这些研究中，测厚术的测量结果显示，在研究过程中，任何OVD都没有明显变化。所有这些观察都被认为是常规的和不显著的。这些数据表明，所有四种OVD产品都能够保护内皮细胞层的完整性。术后第3天、第7天和第14天测量角膜内皮细胞密度。为了减少术后损伤和细胞损失，用OVD保护内皮细胞层的完整性。角膜内皮细胞密度的测量可以用来研究OVDs的保护特性的有效性。在评价HEALON OVD和HEALON Pro OVD或HEALON5 OVD和HEALON5 Pro OVD的研究中，所有四个OVD均显示角膜内皮细胞的保护作用。在任何时间点，HEALON-OVD和HEALON-Pro-OVD之间没有统计学上的显著差异。HEALON-OVD注射组第7天内皮细胞密度略有下降，HEALON-Pro-OVD注射组第14天内皮细胞密度略有下降。这种非常轻微的减少似乎没有生理影响，细胞数量也没有显著差异。

 

结论：通过使用家兔热原性和房水交换模型以及小型猪内皮细胞模型，无论HA来源如何，我们进行了HEALON OVDs的等效性评价。