俄勒冈州立大学的研究人员开发了一种有前景的实验性疗法来治疗胶质母细胞瘤，这是一种最具侵袭性的脑癌。诊断后，生存两年的患者不足30%。由俄勒冈州立大学药学院的Oleh Taratula、Olena Taratula和Yoon Tae Goo领导的这项研究，专注于长期限制胶质母细胞瘤治疗的两个主要问题。首先，疗法必须穿过血脑屏障，这是一个紧密控制的细胞网络，以保护中枢神经系统免受在血液循环中的物质影响。第二，治疗必须在不影响健康组织的情况下到达肿瘤细胞。糖衣纳米颗粒针对脑肿瘤 在小鼠模型中，研究人员测试了填充有旨在恢复身体抑制肿瘤生长能力的基因物质的脂质纳米颗粒。随后，这些颗粒被覆盖上糖衣，有助于它们进入大脑并在肿瘤内聚集。根据发表于《控制释杂志》的研究结果，这种方法使胶质母细胞瘤小鼠的中位生存时间提高了50%。覆盖所用的糖是甘露糖，与身体的主要能量来源葡萄糖密切相关。大脑血管内衬的细胞含有一种称为GLUT1的转运体，通常将葡萄糖运输到中枢神经系统。GLUT1也能识别甘露糖，使得被涂层的纳米颗粒能够利用同样的通道穿过血脑屏障。Oleh Taratula表示：“血液中葡萄糖的浓度相对较高，而这就是纳米颗粒与GLUT1争夺注意力的地方。为了让纳米颗粒获得GLUT1的关注，它们需要有密集的糖涂层，这是我们的中心创新。通过将甘露糖与胆固醇（一种纳米颗粒的主要结构成分）化学连接，我们将表面覆盖率提高了六倍。” 递送肿瘤抑制mRNA 纳米颗粒携带信使RNA，指示细胞产生PTEN，这种蛋白有助于防止不受控制的肿瘤生长。PTEN在胶质母细胞瘤细胞中通常缺失或失活。为了保护mRNA在到达目标之前不被分解，研究人员添加了一种带正电荷的胆固醇衍生物，有助于将基因物质安全地封闭在纳米颗粒内。胶质母细胞瘤细胞还产生异常高水平的GLUT1。这一差异帮助糖衣颗粒在穿过大脑后在肿瘤中积累得更为显著。Olena Taratula表示：“胶质母细胞瘤在代谢上被重新编程，GLUT1的表达水平是正常脑组织的三倍，因此颗粒在穿过血脑屏障后优先在肿瘤组织中积累。而在肿瘤细胞中恢复PTEN表达重启生长控制。在多次给药中，肿瘤缩小而没有任何可测量的器官毒性。” 一种致命且难以治疗的癌症 胶质母细胞瘤在美国的发病率约为每10万人中有3.19人。其发生率在男性中高于女性，诊断时的中位年龄为64岁。超过95%的患者在诊断五年内去世。药学院的Vincent Cataldi、Vladislav Grigoriev、Neera Yadav、Tetiana Korzun、Chao Wang和Adam Alani也为这项研究做出了贡献。该研究得到了国家癌症研究所、国家卫生研究院、尤妮斯·肯尼迪·施赖弗国家儿童健康与人类发展研究所以及韩国国家研究基金会的支持。