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为解决手持自动注射器（AIs）皮下注射体积受限（<2 mL）的问题，研究人员开发新型大容量自动注射器（HVAI），验证其与重组人透明质酸酶 PH20（rHuPH20）联用效果。结果显示 HVAI 可在≤30 s 内递送 10 mL 药物，改善注射部位反应，为临床应用奠定基础。
在生物医药领域，皮下注射（SC）因便捷性成为临床和居家给药的重要方式，但传统手持自动注射器（AIs）受限于透明质酸（HA）形成的生物屏障，只能实现小于 2 mL 的低容量注射。对于癌症、免疫缺陷等需要单次输注 5-600 mL 大剂量药物的疾病，现有 AIs 无法满足需求，患者不得不依赖静脉注射（IV），面临给药时间长、反应风险高、居家给药不便等挑战。因此，开发能够突破 HA 屏障、实现快速大容量皮下注射的新型装置，成为提升患者治疗体验和临床效率的关键。
美国 Halozyme Therapeutics, Inc. 的研究人员针对这一难题，开展了重组人透明质酸酶 PH20（rHuPH20）与新型大容量自动注射器（HVAI）联用的开发与临床前研究。rHuPH20 作为一种能够暂时降解 HA 的酶，可解除 SC 组织对液体流动的阻碍，理论上能辅助 AIs 实现高容量药物递送。研究团队希望通过优化装置设计和酶浓度，验证 HVAI 在快速注射大体积药物时的可行性和安全性。相关研究成果发表在《AAPS PharmSciTech》。
研究主要采用了以下关键技术方法：以尤卡坦小型猪为模型（其皮肤生理结构与人类相似），通过 surrogate AI（sAI）探索注射参数，优化 HVAI 设计；使用 Ig-120（12% 免疫球蛋白溶液）和 GammaGard Liquid（GGL，10% 多克隆抗体溶液）作为模拟药物；通过负载细胞传感器测量注射力，高速视频分析注射时间，数字卡尺评估 bleb 体积和高度，并采用改良 Draize 试验对注射部位的红斑、肿胀和硬结进行定性评分。
发现研究：sAI 验证 rHuPH20 的辅助作用
在 sAI 研究中，23G 和 25G 针头的注射结果显示，与单独注射 Ig-120 相比，联用 2000 U/mL 或 5000 U/mL rHuPH20 可显著降低注射力、减少回漏量，并缩小 bleb 体积和高度。例如，25G 针头联用 2000 U/mL rHuPH20 时，回漏量从 45.3±9.4 mg 降至 26±4.7 mg，bleb 体积和高度均有统计学显著降低（P<0.05）。定性评估表明，rHuPH20 组的肿胀和硬结评分更低，且在 2 小时内基本消退，而对照组反应持续更久。
开发研究：HVAI 原型装置的性能评估
基于 sAI 结果开发的 HVAI 原型装置，采用弹簧驱动系统，设计目标为在 30 s 内递送 10 mL 溶液。使用 23G 和 25G 针头注射 Ig-120 与 2000 U/mL rHuPH20 的组合时，注射时间缩短近 30%，回漏量显著减少（25G 针头组从 63.1±5.0 mg 降至 17.0±9.5 mg，P<0.05）。bleb 体积和高度在联用 rHuPH20 后均低于对照组，且不同针头规格下炎症反应均较轻，显示 HVAI 在保持快速注射的同时，能有效改善局部组织反应。
扩展临床前研究：模拟临床参数的 sAI 测试
为贴近临床场景，研究采用 GGL（10% 抗体溶液）和 4000 U/mL rHuPH20，使用 23G、25G 标准针头及 25G 薄壁（TW）针头进行测试。结果显示，rHuPH20 联用组的回漏量和 bleb 体积均低于对照组，其中 25G TW 针头联用 rHuPH20 时，回漏量减少约 83%（从 62.1±34.1 mg 降至 10.6±4.1 mg），且肿胀和硬结在 2 小时内完全消退，验证了高浓度酶在不同针头设计中的适用性。
模拟临床试验：HVAI 的临床场景验证
在模拟临床研究中，HVAI 使用 25G TW 和标准针头注射 10 mL GGL 与 4000 U/mL rHuPH20，平均注射时间分别为 19.8±0.5 s 和 30.0±1.1 s（P<0.05）。尽管 TW 针头回漏量略高（40.0±15.4 mg vs 14.7±5.9 mg），但两者 bleb 体积和炎症反应均在可接受范围内，且注射时间均控制在 30 s 内，表明 HVAI 在临床操作中的可行性。
研究结论表明，rHuPH20 与 HVAI 联用可突破传统皮下注射的体积限制，实现 10 mL 药物在 30 s 内的快速递送，并显著改善注射部位的回漏、肿胀和硬结等反应。该原型装置为需要大剂量给药的疾病（如乳腺癌、免疫缺陷）提供了一种便捷的居家给药方案，有望减少静脉注射依赖，降低医疗成本，提升患者生活质量。尽管小型猪模型与人类存在一定生理差异，但研究结果为后续临床 trials 奠定了关键基础，特别是 25G 针头与 4000 U/mL rHuPH20 的组合已进入早期临床评估阶段。未来研究将进一步优化装置安全性，验证更高粘度药物的适用性，并探索患者对注射疼痛的实际耐受情况，推动 HVAI 向临床转化。
