一种新方法增强儿童脑肿瘤的药物输送

　　

西奈山卫生系统和纪念斯隆·凯特琳癌症中心的研究人员开发了一种新的药物递送方法，使用纳米颗粒能够更有效和有针对性地递送抗癌药物，以治疗儿童脑肿瘤。

该技术允许增强抗癌药物到脑肿瘤的特定位置，同时保留正常的大脑区域。根据他们于2023年3月2日发表在《自然材料》杂志上的研究，其结果是提高了抗癌药物的有效性，降低了毒性。

该研究的资深作者、西奈山克拉维斯儿童医院儿童脑和脊柱肿瘤中心联合主任Praveen Raju医学博士说:“我们表明，我们可以更成功地以更有效的方式将低剂量的药物输送到大脑内肿瘤的特定部位，同时避免出现年轻患者的骨毒性。”

成髓细胞瘤是最常见的儿童恶性脑肿瘤，约占儿童所有脑肿瘤的20%。它具有很强的侵袭性，很难治疗，近30%的患者被认为是无法治愈的。即使是被“治愈”的儿童也会经历严重的长期残疾和健康问题，这主要是由于放疗和化疗的不良副作用。向受影响脑组织的定向药物输送受到一种独特且高度调控的血脑屏障的阻碍，该屏障通常保护大脑免受感染或其他有害物质的侵害。

在这项研究中，研究人员利用了免疫系统将白细胞运送到感染、炎症或组织损伤部位的正常机制。免疫细胞不是随机地将免疫细胞发送到全身各处，而是在激活的血管上有一种归巢机制，免疫细胞利用这种机制前往需要它们的地方。研究人员利用这种独特的归巢特征，在脑肿瘤血管中也发现了这种特征，将载药纳米颗粒定向到疾病部位，而不是正常的大脑区域。

在成神经管细胞瘤基因相关的小鼠模型中使用新的药物传递平台，研究团队能够提高一种抗癌药物的疗效，这种药物可能对一部分成神经管细胞瘤患者有用，但目前受到其在儿童中继发的骨毒性的限制。

西奈山伊坎医学院神经病学、神经科学和儿科学副教授Raju博士说:“此外，我们发现这种靶向药物输送方法可以通过非常低剂量的辐射进一步增强，这是大多数儿童和成人原发性和转移性脑肿瘤的标准治疗方法。”“重要的是，我们的血脑屏障药物输送方法有可能改善儿童和成人大脑中其他儿童脑肿瘤和局部疾病的药物输送，包括局灶性癫痫、多发性硬化症、中风和可能的神经退行性疾病。”

“某些蛋白质出现在炎症部位的血管上，帮助白细胞排出血液。他们就像车祸现场的警察一样，让紧急救援人员进来帮忙，”丹尼尔·海勒博士说，他是癌症纳米医学实验室的负责人，也是纪念斯隆·凯特琳癌症中心分子药理学项目的成员，也是这项研究的高级作者。“我们派出了自己的应急人员，以装载药物的纳米颗粒的形式，由某些糖分子组成，可以针对这些相同的蛋白质。”

研究人员预计，继续研究和开发这种方法来利用和改善跨血脑屏障和其他部位的物质运输，将有助于提高几类已批准和实验性疗法的疗效。这种药物传递平台可用于治疗大脑和身体其他部位的癌症，以及中枢神经系统和其他部位的其他炎症相关疾病。

Raju博士和他的同事最近从美国国立卫生研究院获得了280万美元的奖金，用于解剖成神经管细胞瘤肿瘤细胞成熟的机制，并使用高分辨率基因组学和表观遗传学技术以及这种新的血脑屏障穿透药物传递平台来确定诱导分化的靶点。Raju博士最近还获得了ChadTough Defeat DIPG基金会60万美元的游戏规则改变者赠款，该赠款将支持使用这种药物递送方法治疗弥漫性内生性脑桥胶质瘤(DIPG)的研究，DIPG是一种难以治疗的儿童脑瘤，定位于脑桥(脑干的一部分)。Oren Becher，医学博士，Jack Martin基金儿科血液学-肿瘤学部门的负责人，Steven Ravitch儿科血液学-肿瘤学主席，以及伊坎西奈山儿科教授，正在合作进行这项研究。