Sci Adv：科学家创建出可穿透血脑屏障的药物输送纳米系统

在过去的几十年里，研究人员已经确定了导致神经退行性疾病的生物学途径，并开发了很有希望的分子靶向药物。然而，将这些发现转化为临床治疗方法的进展却慢得多，部分原因是将药物运送通过血脑屏障（BBB）是一个巨大的挑战。为了将治疗药物成功地输送到大脑，布里格姆妇女医院和波士顿儿童医院的一个由生物工程师、医生及合作者组成的团队创建了一个纳米颗粒平台，该平台可以促进药物有效地输送到小鼠破损或完整血脑屏障内。

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在一个创伤性脑损伤（TBI）的小鼠模型中，他们观察到，与传统的运输方法相比，这种运输系统使药物在大脑中的蓄积量增加了三倍，而且在治疗上也很有效，这为许多神经系统疾病的治疗创造了可能。该研究结果发表在《Science Advances》杂志上。

DOI: 10.1126/sciadv.abd6889

传统的将治疗药物输送到脑外伤后大脑的方法依赖于头部物理损伤后血脑屏障破坏时的时间窗，然而在血管屏障修复后有效的药物输送工具是缺乏的。

通讯作者Nitin Joshi博士是布里格姆麻醉学、围手术期和疼痛医学系纳米医学中心的副生物工程师，他说：“让小分子和大分子治疗药物通过血脑屏障传递很难。我们的解决方案是将治疗剂封装成具有特定表面蛋白的生物相容性纳米颗粒，使其在治疗中能够不受血脑屏障状态的影响，有效地转运到大脑中。”

这项技术可以用于治疗与脑外伤相关的继发性损伤，这些损伤可导致阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和其他神经退行性疾病，在脑出血痊愈后，这些疾病可在随后的数月或数年内发生发展。

本研究中使用的治疗药物是一种小干扰RNA（siRNA）分子，旨在抑制tau蛋白的表达（tau蛋白被认为在神经退行性变中起关键作用）。聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）是一种可生物降解的生物相容性聚合物，被用作纳米颗粒的基础材料。研究人员系统地设计和研究了纳米颗粒的表面蛋白，以使其能最大限度地穿透健康小鼠完整、未受损的血脑屏障。结果发现，通过新的运输系统接受抗tau 蛋白siRNA的TBI小鼠中tau蛋白表达减少了50%。相反，通过常规运输系统接收siRNA的小鼠中，tau蛋白表达不受影响。

第一作者Wen Li博士说：“除了证明这种新的药物运输平台的实用性外，本报告还首次证实，通过调节表面化学特性和涂层密度来调节纳米粒子通过紧密连接的生物屏障的能力。”

原始出处：Wen Li, Jianhua Qiu, Xiang-Ling Li, et al.  BBB pathophysiology–independent delivery of siRNA in traumatic brain injury. Science Advances 01 Jan 2021