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胶质母细胞瘤(GBM)致死率高且治疗手段有限。研究人员开发出乳酸修饰的聚脲纳米载体(PUREG4-LA24),搭载硒白杨素(SeChry)、替莫唑胺(TMZ)或抗谷氨酰胺酶(GLS1)siRNAs。该载体可穿越血脑屏障(BBB),抑制 GBM 细胞代谢,为 GBM 治疗带来新方向。
胶质母细胞瘤(GBM)是一种极具致死性的疾病,由于其具有浸润性,并且缺乏能够穿过保护性血脑屏障(BBB)的有效疗法,目前治疗手段非常有限。GBM 在代谢方面的特点是糖酵解增加和对谷氨酰胺的依赖。
本研究探索了一种基于代谢的新型治疗方法,使用表面经乳酸(LA)功能化修饰的第 4 代聚脲树枝状大分子(PUREG4,即 PUREG4-LA24),利用葡萄糖依赖的单羧酸转运蛋白(MCTs)的过表达这一特性。将硒白杨素(SeChry)和替莫唑胺(TMZ)负载于其中,或者使其与抗谷氨酰胺酶(GLS1)的小干扰核糖核酸(siRNAs)复合,从而消除 GBM 对谷氨酰胺的依赖。
纳米颗粒(PUREG4-LA24)是递送细胞毒性化合物的有效载体。因为 SeChry@PUREG4-LA24和 TMZ@PUREG4-LA24能够在 GBM 细胞系中诱导显著的细胞死亡,尤其是在 MCT1 表达较高的 U251 细胞系中效果更为明显。PUREG4-LA12与抗GLS1的 siRNA 形成的复合物(PUREG4-LA12-anti-GLS1-siRNA)能够在 GBM 细胞系中敲低GLS1的表达。
在两种体外血脑屏障模型中,这些树枝状复合物成功穿越血脑屏障,降低了GLS1的表达,并改变了 GBM 细胞系的外代谢组,同时还激活了自噬。研究结果突出了利用基于树枝状大分子的纳米载体靶向 GBM 中的葡萄糖和谷氨酰胺代谢途径的潜力,有望克服血脑屏障的阻碍,破坏 GBM 细胞中的关键代谢过程。