撰文 | 王聰

血腦屏障（BBB）是指腦毛細血管壁與神經膠質細胞形成的血漿與腦細胞之間的屏障和由脈絡叢形成的血漿和腦脊液之間的屏障，僅允許特定型別的分子從血流進入大腦神經元和其他周圍細胞。

血腦屏障的存在，對於阻止有害物質由血液進入大腦具有重要意義，然而，血腦屏障同時也阻止了大多數小分子藥物和大分子（例如肽，蛋白質和基於基因的藥物）的轉移，嚴重限制了神經中樞系統疾病（例如神經退行性疾病、腦腫瘤，腦部感染和中風等）的治療。

近日，哈佛醫學院、麻省理工學院等單位合作，在 Science 子刊 Science Advances 雜誌發表了題為：BBB pathophysiology–independent delivery of siRNA in traumatic brain injury 的研究論文。

研究團隊開發了一種奈米顆粒遞送平臺，能夠突破血腦屏障，將治療藥物成功遞送到大腦，在創傷性腦損傷（TBI）的小鼠模型中，該奈米顆粒遞送系統的效率是之前傳統遞送方法的三倍，並且治療效果顯著，這項研究為治療多種神經系統疾病開闢了新的可能性。

創傷性腦損傷（TBI）相關的繼發性損傷，可能導致阿爾茨海默症、帕金森病，以及其他神經退行性疾病，之前開發的在創傷性腦損傷（TBI）後將治療藥物遞送進入大腦的方法，依賴於創傷後血腦屏障暫時被破壞的短時間視窗，在血腦屏障修復後，就缺乏有效的藥物遞送工具。

由於血腦屏障的存在，突破血腦屏障遞送大分子或小分子治療藥物非常困難。因此，在血腦屏障正常的情況下，成功遞送藥物一直是該領域的聖盃。

為了突破這一難題，研究團隊計劃將治療藥物封裝到具有精確設計的表面特性的生物相容性奈米顆粒中，這種奈米顆粒可以將藥物高效遞送到到大腦，而不受血腦屏障狀態的影響。

聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA），PLGA是一種可降解的生物相容性聚合物，具有良好的生物相容性、無毒、良好的成囊和成膜的效能，被廣泛應用於製藥、醫用工程材料和現代化工業領域，而且已經被美國食品藥品監督管理局（FDA）批准作為藥用輔料。因此研究團隊選擇了PLGA作為奈米顆粒的基礎材料。

研究人員系統地設計和研究了納米顆粒的表面特性，以最大程度地使它們穿透健康小鼠中完整無損的血腦屏障。

這項研究中使用的治療藥物是設計用於抑制tau蛋白表達的小分子干擾RNA（siRNA），之前的許多研究表明tau蛋白在神經退行性病變中起關鍵作用。

為了驗證效果，研究團隊透過這種新型奈米顆粒遞送系統，將抗tau蛋白siRNA遞送到創傷性腦損傷（TBI）小鼠模型中。

在創傷性腦損傷（TBI）後，血腦屏障被破壞的視窗期，或兩週後血腦屏障恢復後，奈米顆粒系統遞送tau蛋白siRNA，均導致小鼠大腦中tau蛋白表達降低了50％，這表明，該奈米顆粒遞送系統能夠高效突破正常血腦屏障，遞送治療藥物到大腦。作為對照的常規遞送方法，小鼠大腦中tau蛋白並無明顯變化。

研究團隊表示，雖然是使用創傷性腦損傷（TBI）模型來探索和開發這項新技術，但是基本上神經系統疾病都可以從這項工作中受益。這一奈米顆粒遞送平臺，不僅僅侷限於遞送tau蛋白抑制劑，還可以用於遞送多種藥物，包括抗生素、抗腫瘤藥、神經肽等等，這可能會改變中樞神經系統疾病的遊戲規則。研究團隊還表示，這項研究結果為朝著多個治療目標以及進行人體實驗提供了巨大動力。

論文連結：

https://advances.sciencemag.org/content/7/1/eabd6889