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原來鐵蛋白可以穿越血腦屏障!

中國團隊發布惡性腦瘤的最新成果

2018/04/13 編輯部/整理

圖片取自reliawire

圖片取自reliawire

近期,中國科學院生物物理研究所教授閻錫蘊與中國科學院自動化研究所就授田捷,發表一篇以鐵蛋白穿越血腦屏障,並靶向治療惡性腦瘤的最新研究成果。 

這項研究,是首次發現鐵蛋白可以穿越血腦屏障,並可作為藥物載體,實現對原位惡性腦膠質瘤的靶向和有效治療。同時,該篇研究成果已刊登於《ACS Nano》期刊上。 

血腦屏障是維持中樞神經系統,以及保護腦部組織免受代謝產物損傷的天然屏障。然而,在保護神經系統的同時,血腦屏障也使得幾乎100%的大分子藥物和98%的小分子藥物無法有效到達腦組織,導致大部分中樞神經系統疾病,如惡性腦瘤得不到有效的治療。

因此,對於惡性腦瘤等腦內疾病來說,目前臨床治療面臨的最大挑戰,就是如何有效地使探針或者藥物穿過血腦屏障。 

據瞭解,受體介導的胞吞作用(endocytosis),是目前最有效的一種介導生物大分子藥物穿越血腦屏障的途徑。其中,轉鐵蛋白受體1(TfR1)是最具代表性的一種胞吞作用受體。 

由於TfR1在腦內皮細胞和惡性腦瘤細胞上同時高表達,理論上靶向TfR1的藥物既可以穿越血腦屏障,又可以集中至腦內惡性腦瘤部位。然而,目前大部分靶向TfR1的抗體,或者配體與TfR1的親和力過高,在穿越血腦屏障的過程中會被集中到腦內皮細胞的溶酶體中降解,導致其無法穿越血腦屏障到達病灶。 

在尋找理想的TfR1配體的研究中,研究人員首次發現,鐵蛋白與受體TfR1結合後,會通過腦內皮細胞的胞吞作用穿過血腦屏障,而不會被阻斷在溶酶體之中;而在惡性腦瘤細胞中,在受體TfR1的介導下,鐵蛋白會被專一性地集中到溶酶體中降解,進而釋放其內部裝載的藥物。 

鐵蛋白穿越血腦屏障並靶向治療惡性腦瘤研究獲進展。

鐵蛋白穿越血腦屏障並靶向治療惡性腦瘤研究獲進展。

研究人員表示,鐵蛋白的這種特性,使得其成為理想的能穿越血腦屏障並用於惡性腦瘤治療的藥物載體。在正常小鼠中,研究人員證實,鐵蛋白可有效穿越完整的血腦屏障;在惡性腦瘤原位移植瘤小鼠模型中,鐵蛋白在穿越血腦屏障後,可以專一性地集中到腫瘤區域,並抑制惡性腦瘤的生長,而在正常的腦組織無明顯的富集。 

另外,動物安全性實驗及病理學分析表明,鐵蛋白可專一性地殺傷惡性腦瘤,而對正常腦組織無損傷。研究還表明,鐵蛋白與TfR1合適的結合親和力、多結合位點的對稱性結構,以及理想的奈米尺寸效應,是其既可以穿越血腦屏障又對腫瘤組織具有優異的選擇性的原因。

結合本研究最新發現的鐵蛋白的特性,及其易於製成、生物相容性好、藥物裝載量高等特點,鐵蛋白可以作為一種理想的用於惡性腦瘤靶向治療的納米藥物載體。同時,鐵蛋白也為其他類型的中樞神經系統疾病,如神經退化性疾​​病提供了一個潛在的奈米藥物載體平台。

 

 

閱讀原文:https://goo.gl/AtVDtP

 

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