译者语：一般认为只有分子量较小且亲脂性适中的药物才能有效穿透皮肤屏障，但近年来却有大量文献声称能够实现大分子药物的皮肤局部给药。这一现象引发了本文作者对大分子药物透皮机制、实验方法的科学性以及研究结果的临床转化潜力的深刻思考。作者发现部分研究的设计与方法可能具有误导性，或者其数据结果中掺杂了不准确乃至有偏差的信息。这一系列问题，显著地阻碍了将此类研究成果有效转化为具备实际临床价值结论的进程。作者指出，为确保大分子药物透皮给药研究的严谨性，需严格控制实验参数，包括使用完整或未受损的人体皮肤、临床相关的给药体积、高灵敏度分析方法，并验证化合物的生物活性和结构，研究设计中应设置大量对照组，以减少实验误差和偏见，得出准确可靠的结果。

一、皮肤屏障与大分子药物透皮

皮肤具有保护身体免受物理、机械和化学损伤，防止体内水分的流失等多重功能。而实现这些功能的主要结构就是位于皮肤最外层的角质层（Stratum Corneum, SC）。角质层是通过基底层表皮角质细胞终末分化而形成的，厚度约在10-30微米之间，其在保护人体的同时，也极大地限制了药物的经皮递送。

一般认为，大多数能够穿透角质层的化合物具有相对较小的分子量（小于500道尔顿，即所谓的“500道尔顿规则”）和适中的亲脂性（log P值在1到3.5之间）。但需要注意的是，这个规则是基于对完整健康皮肤屏障的经皮传递的假设而得出的。然而，“500道尔顿规则”并非绝对。Citeline的Pipeline数据库显示，在用于治疗皮肤疾病的局部药物中，有7%的药物分子量在600-1000道尔顿之间，如他克莫司和吡美莫司（分子量分别为804 Da和810 Da），这两个化合物就违反了“500道尔顿规则”。这表明，尽管分子量较大，这些药物仍然能够通过某种方式穿透皮肤。可是，虽然有例外存在，目前还没有被批准的局部外用制剂含有分子量超过1000道尔顿的药物。这意味着，对于更大分子的药物如何有效地通过皮肤递送，仍然是一个待解决的问题。

二、大分子药物透皮研究的问题

但是，为什么目前却有大量的文献声称能够实现大分子化合物皮肤局部给药？通过对这些有关大分子药物局部给药研究的文献所提供的方法、数据、结论等进行深入、审慎的分析和评价，发现其中一些研究方法可能存在误导性或者研究结果中可能包含了一些不准确或偏差的数据，这些问题都使得将这些研究结果转化为具有临床意义的结论变得困难。

对于分子量超过1000 Da的化合物来说，建立一个能够模拟体内条件的模型或测试系统尤为困难，因为许多用于检测和量化小分子化合物的分析工具在应用于大分子量的药物时会出现问题，无法提供准确的结果。为了评估大分子的被动经皮给药，许多研究人员采用了动物模型，如啮齿类动物和小型猪，进行体内或体外实验。然而，这些模型与临床实际情况之间的相关性尚未得到充分证明，这可以从市场上缺乏基于这些研究结果的产品来推断。事实上，很多研究由于其实验设计不当或未在研究结论中充分说明研究的局限性，结果是具有误导性的。

三、特定大分子透皮研究的案例

对于多糖、蛋白质和寡核苷酸来说，尽管经皮给药也面临诸多挑战，但仍存在些许希望。透明质酸（HA）作为一种天然存在的聚阴离子多糖，其分子量可高达1000 kDa，具有出色的保水能力，是皮肤保湿的关键分子之一。历史上有很多关于HA经皮给药的研究。其中的一项早期研究通过在人前臂上进行在体实验（in situ），检测了HA在皮肤中的渗透情况。研究者使用了氚标记的HA，并成功在表皮下方的真皮层中检测到它，同时采取了多种措施来排除人为因素，以确保观察结果的真实性和有效性。但这篇研究在1999年发表后，该团队未再报告进一步的HA相关发现，但此后仍有许多其他研究声称展示了HA能够穿透人类皮肤。然而，这些研究并未完全消除人们对HA能够经皮递送效果的怀疑。

乳胶蛋白（latex proteins）是一类分子量在14-52 kDa之间的大分子化合物，但是是该蛋白却能引发皮肤过敏反应，这是一个有趣的问题。人们推测这些蛋白具有某种机制能够穿越皮肤屏障，从而触发免疫反应。事实上也有研究表明，乳胶蛋白能够穿透离体的人类皮肤，并且在体内实验中诱导了IgG1的免疫反应。

近十年来，关于寡核苷酸经皮给药的研究引起了广泛关注。一种名为核因子κB（NF-κB）诱饵寡核苷酸（分子量为13 kDa）的寡核苷酸在初期研究中显示出作为特应性皮炎局部治疗药物的潜力。该药物被进一步开发为Avrina，并进入了I/II期临床试验。尽管在临床试验中获得了积极的数据，该产品却似乎并未进一步推进。进展受阻可能与反义分子（antisense molecules）的修饰及其固定结构特性所带来的相关限制有关。最近的一项研究探索了肿瘤坏死因子（TNF）-α抑制性反义球形核酸在局部应用中显示出显著效果。最高剂量的治疗导致银屑病患者皮肤中TNF信使核糖核酸（mRNA）的表达显著降低。这一技术值得关注，因为目前有多种类似化合物正处于早期开发阶段。

适配体（Aptamers）是一类大分子，它们已被证明具有高结合亲和力和选择性，具有破坏蛋白质-蛋白质相互作用的能力，这是传统小分子药物目前难以实现的。适配体具有类似抗体的结合亲和力，并具备局部给药的潜力。文献证据表明，适配体能够迅速从系统循环中被清除，从而限制了不必要的全身性副作用，并将局部给药的适配体的生物效应限制在皮肤。一项由葛兰素史克（GlaxoSmithKline）、Reading大学和MedPharm合作的研究首次展示了基于RNA的62-核苷酸（分子量20395 Da）适配体能够穿透完整的人类皮肤，并在表皮和真皮中达到治疗相关水平。这一发现尤其令人惊讶，因为这个适配体的分子量比通常认为能够通过皮肤被动吸收的最大分子量要大40倍。

四、科学严谨性的要求

在研究和开发涉及大分子（如蛋白质、核酸等）的局部给药系统时需要严格控制几个关键的实验参数，以确保实验结果的稳健性、可靠性，并能够更好地转化为临床应用。这些参数包括使用具有完整或未受损屏障的人体皮肤、临床相关的给药体积、经过验证的高灵敏度分析方法以及有时还需要进一步使用人体皮肤来确认化合物的生物活性和结构。

首先是需要开发一种分析方法来确保能够准确检测、分析和定量大分子，这个方法必须满足特定目的且不受干扰。使用不同分析技术，对结果进行重复是一种理想做法，这样可以进一步确认实验结果的有效性。进行适当的处方前研究也至关重要。接下来，需要使用体外人体皮肤模型来筛选化合物和制剂的被动局部给药潜力。最后且可能是最关键的一步是，确保测试大分子（理想情况下是使用离体皮肤）的生物活性，以评估从局部给药途径实现目标结合的效果（这可以验证药物在到达目标组织后是否仍然具有预期的生物活性）。

大分子药物具有分子量大、难以穿透皮肤屏障等特性，因此大分子药物有效实现局部皮肤给药是反直觉的，若要证明大分子确实有可能实现局部给药需要严谨的科学研究和充分的证据来支持。为了应对这一挑战，研究设计中应设置大量的对照组，包括阴性对照组和阳性对照组等，这样研究者才可以更加全面、客观地评估大分子局部给药的效果，减少实验误差和偏见的影响，从而得出更加准确、可靠的研究结果。