PNAS：科学家成功突破血脑屏障

　　

生物通报道：辛辛那提儿童医院医疗中心的科学家们克服了脑部疾病治疗的主要困难，他们设计了一个成功穿过血脑屏障的大分子药物，在小鼠模型中逆转了神经系统的溶酶体贮积症。文章于二月四日提前发表在美国国家科学院院刊 PNAS杂志的网络版上。

“这一研究为人们提供了穿越血脑屏障的无创治疗方式，将大分子药物送入脑部治疗溶酶体贮积症，”该研究的主要研究者Dao Pan博士说。“这种方法也能用于开发治疗其他脑部疾病的药物，例如帕金森症和阿尔茨海默症。”

科学家将部分载脂蛋白E（apoE）与起治疗作用的溶酶体酶IDUA融合起来，组成大分子药物，并将其称为IDUAe1和IDUAe2。研究人员用这些药物在体外处理来自粘多糖贮积症I 型（MPS I）患者的细胞，而后又在小鼠MPS I模型中进行了实验。

MPS I是影响中枢神经系统的常见溶酶体贮积症，严重的话会发展为Hurler综合症。这种疾病的患者会发生脑积水和一些认知障碍。如果不进行治疗，许多患者会在十岁死亡。

溶酶体是细胞内部机制的重要部分，是帮助细胞清除垃圾以维持正常功能的废物处理系统。在MPS I这类溶酶体贮积症中，溶解废物所需的酶缺失，使废物在细胞内堆积，直至细胞发生功能故障。

在MPS I中细胞缺乏的是IDUA酶，这会导致粘多糖在大脑和其他器官中异常累积。研究人员希望将IDUA运输到脑部细胞进行治疗，不过他们先得让携带IDUA的药物成功穿越血脑屏障才能到达患病的脑细胞。

血脑屏障是一种生理性屏障，负责调节大脑中毛细血管的渗透性。血脑屏障可以保护大脑，阻止病原体及其他外源物质进入脑组织。不过，这一屏障也一直是用药物治疗脑部疾病的主要障碍。

科学家们设计了一系列apoE衍生物，这些衍生物能够与内皮细胞上的受体结合，而这些内皮细胞组成了血脑屏障中毛细血管的内表面。研究显示，将一些apoE元件添加到IDUA酶上，能使这种大分子结合到内皮细胞上，并跨越细胞到达脑组织。

研究人员将IDUAe1注入MPS I小鼠模型的尾静脉，发现这种大分子的确能够穿过血脑屏障，进入大脑的神经元和星形胶质细胞。而且这些小鼠脑细胞中的粘多糖和溶酶体酶恢复了正常水平，这一效果一直持续到五个月观察期结束。

研究人员将会进一步验证这类大分子药物的治疗效果，同时希望用这一方法开发能跨越血脑屏障的其他药物，用于治疗其他神经系统疾病。

 

（生物通编辑：叶予）