多酚工程化硒纳米催化剂通过鼻-脑递送实现胶质母细胞瘤神经保护性化学免疫治疗
Polyphenol-engineered selenium nanocatalysts enable neuroprotective glioblastoma chemoimmunotherapy via nose-to-brain delivery
研究人员开发了一种负载 afatinib 的多酚稳定硒纳米颗粒(nGPSe NPs,<60 nm),通过鼻-脑递送绕过血脑屏障,在原位胶质母细胞瘤模型中实现 60% 长期存活率。该平台利用肿瘤选择性氧化还原双重机制协同触发 CD8+ T 细胞与巨噬细胞浸润,在杀伤肿瘤的同时避免正常神经组织损伤。
胶质母细胞瘤(GBM)恶性程度极高,患者中位生存期很少超过16个月 [1]。血脑屏障(BBB)将绝大多数药物挡在中枢之外,且临床证据显示所有GBM患者体内都存在屏障依然完整的肿瘤区域,BBB通透性差的药物无法在这些区域形成有效暴露 [5]。为突破这一障碍,学界发展了多种纳米策略:纳米载体可经脑毛细血管内皮的受体介导内吞跨越BBB [6],cRGD修饰的聚合物胶束能主动穿越血-脑肿瘤屏障并在瘤内高效蓄集 [4],球形核酸纳米颗粒也被证明可穿透BBB及血-肿瘤屏障 [3]。另一条思路则干脆绕开屏障——经鼻腔“鼻-脑”通路直接递药,此前已在负载治疗性miRNA的多功能金-氧化铁纳米颗粒上得到验证 [2]。但以往工作多聚焦于“把药送进去”,如何在高效杀伤肿瘤的同时保护正常神经组织、避免化疗的系统毒性,仍是悬而未决的难题。
发表于Biomaterials的这项研究提供了一个整合方案。作者通过空间限域合成制备出多酚稳定的硒纳米颗粒(nGPSe NPs,粒径小于60 nm),作为氧化还原双重功能的纳米催化载体负载阿法替尼(AFA),形成AFA@nGPSe NPs。凭借其理化特性,该制剂经鼻腔给药后可绕过BBB并在肿瘤内高效蓄积。更关键的是其肿瘤选择性的氧化还原“双面性”:在肿瘤内既产生活性氧、又耗竭谷胱甘肽,与AFA诱导的肿瘤细胞死亡形成协同;而在正常神经组织中则激活抗氧化防御通路,从而防止神经毒性。在原位GBM模型中,鼻腔给药实现了60%的长期生存率,疗效背后是伴随大量CD8+ T细胞和巨噬细胞浸润的化疗-免疫联合应答。
与此前主要解决递送环节的纳米平台相比 [2][4][6],这项工作把肿瘤微环境响应的催化治疗、非侵入性鼻-脑递送与免疫重编程纳入同一体系;尤其是“瘤内促氧化、正常神经组织抗氧化”的选择性催化设计,直接回应了颅内治疗中杀伤与保护难以兼得的矛盾。
当然,上述疗效证据来自小鼠原位模型;鼻-脑递送在人体内的实际效率、硒基纳米催化材料的长期生物安全性,以及这种免疫激活能否在患者中重现,都有待后续研究回答。
- 1.Emerging blood-brain-barrier-crossing nanotechnology for brain cancer theranostics · Chem Soc Rev 2019
- 2.Intranasal delivery of targeted polyfunctional gold-iron oxide nanoparticles loaded with therapeutic microRNAs for combined theranostic multimodality imaging and presensitization of glioblastoma to temozolomide · Biomaterials 2019
- 3.Spherical nucleic acid nanoparticle conjugates as an RNAi-based therapy for glioblastoma · Sci Transl Med 2013
- 4.Cyclic RGD-linked polymeric micelles for targeted delivery of platinum anticancer drugs to glioblastoma through the blood-brain tumor barrier · ACS Nano 2013
- 5.Is the blood-brain barrier really disrupted in all glioblastomas? A critical assessment of existing clinical data · Neuro Oncol 2018
- 6.Transport of drugs across the blood-brain barrier by nanoparticles · J Control Release 2012
来源:文献与产业新闻 · pubmed.ncbi.nlm.nih.gov