奧勒岡州立大學的研究人員開發出一種有前景的實驗性治療策略，用於治療最惡性的腦癌——膠質母細胞瘤。診斷後，不到 30% 的患者能存活兩年以上。
這項由奧勒岡州立大學藥學院的 Oleh Taratula、Olena Taratula 和 Yoon Tae Goo 領導的研究，聚焦於長期限制膠質母細胞瘤治療的兩大難題。首先，療法必須能夠穿透血腦屏障，這是一個嚴密控制的細胞網絡，保護中樞神經系統免受血液中循環物質的侵害。其次，治療必須在不影響健康組織的情況下到達腫瘤細胞。
糖衣奈米粒子靶向腦腫瘤
在小鼠模型中，研究人員測試了裝有旨在恢復身體抑制腫瘤生長能力的遺傳物質的脂質奈米粒子。這些粒子隨後被一層糖衣包裹，有助於它們進入大腦並濃縮在腫瘤內部。
根據發表在《Journal of Controlled Release》上的研究結果，這種方法將患有膠質母細胞瘤的小鼠的中位存活時間提高了 50%。
塗層中使用的糖是甘露糖，它與人體主要能量來源葡萄糖密切相關。大腦血管內壁的細胞含有一種稱為 GLUT1 的轉運蛋白，它通常將葡萄糖運送到中樞神經系統。GLUT1 也能識別甘露糖，從而使包覆的奈米粒子能夠利用相同的途徑穿過血腦屏障。
Oleh Taratula 表示：「血液中含有相對高濃度的葡萄糖，這就是奈米粒子需要與 GLUT1 的注意力競爭的對象。為了讓奈米粒子能夠被識別，它們需要一個密集包覆的糖表面，這就是我們核心的創新。透過將甘露糖化學連接到膽固醇上，奈米粒子的主要結構成分，我們將表面覆蓋率提高了六倍。」
奈米粒子攜帶信使 RNA，指示細胞產生 PTEN 蛋白，該蛋白有助於防止腫瘤不受控制地生長。PTEN 在膠質母細胞瘤細胞中經常缺失或無活性。
為了保護 mRNA 在到達目標之前不被分解，研究人員添加了一種帶正電的膽固醇衍生物，有助於將遺傳物質安全地封閉在奈米粒子內部。
膠質母細胞瘤細胞也產生異常高水平的 GLUT1。這種差異有助於糖衣粒子在進入大腦後更大量地積聚在腫瘤中。
Olena Taratula 解釋說：「膠質母細胞瘤在代謝上經過重編程，其 GLUT1 的表達水平是正常腦組織的三倍，因此粒子在穿過血腦屏障後會優先積聚在腫瘤組織中。恢復腫瘤細胞中的 PTEN 表達可以重新建立生長控制。在重複給藥後，腫瘤縮小，且未觀察到任何可測量的器官毒性。」
一種致命且難以治療的癌症
在美國，每 10 萬人約有 3.19 人罹患膠質母細胞瘤。男性患者多於女性，診斷時的中位年齡為 64 歲。超過 95% 的患者在確診後五年內死亡。
藥學院的 Vincent Cataldi、Vladislav Grigoriev、Neera Yadav、Tetiana Korzun、Chao Wang 和 Adam Alani 也對這項研究做出了貢獻。
這項研究得到了美國國家衛生研究院國家癌症研究所、Eunice Kennedy Shriver 國家兒童健康與人類發育研究所以及韓國國家研究基金會的支持。
