一直以來，當大腦需要藥物治療時，無論是因為阿爾茨海默病、腦腫瘤，還是因為腦部遭受外傷，要把藥物分子送達所需的腦組織是項艱鉅的挑戰。給大腦送藥的一道主要障礙是所謂的“血腦屏障”。

新年伊始，根據《科學》子刊 Science Advances 的一篇研究論文，科學家們利用奈米顆粒為解決這一藥物遞送難題提供了一種富有潛力的新方法。

“無論是大分子還是小分子藥物，要透過血腦屏障都很困難。我們的解決方案是，將藥物封裝在具有生物相容性的奈米顆粒中，這種奈米顆粒的表面特性經過精確設計，無論血腦屏障是否完整，都可以有效地把藥物送達大腦。”這項研究的共同通訊作者之一、哈佛醫學院布萊根婦女醫院（Brigham and Women’s Hospital）的 Nitin Joshi 教授介紹。

具體來說，奈米顆粒的基礎材料是一種可生物降解的聚合材料 PLGA（聚乙丙交酯），被廣泛用於醫療材料，包括一些已獲得美國 FDA 批准的產品。研究人員透過調節奈米顆粒的表面化學和塗層密度，加大了這些奈米顆粒在血腦屏障的滲透能力，並影響神經細胞對這些奈米顆粒的吸收能力。

在血腦屏障完整的健康小鼠中，科學家們驗證了這種新型工程化奈米顆粒可以有效遞送藥物。實驗中所遞送的藥物是抑制 tau 蛋白表達的 siRNA 分子。研究人員觀察到，這些 siRNA 在小鼠腦中的積累量是傳統給藥方式的 3 倍，並且讓 tau 蛋白的表達量下降了 50%，表明這些 siRNA 送達大腦後發揮了作用。

在這項概念性驗證的研究中，科學家們還採用了創傷性腦損傷（TBI）的動物模型。創傷性腦損傷是很多兒童和青少年死亡和致殘的重要原因。研究人員介紹，每年有數百萬人在事故、運動和衝突中遭受創傷性腦損傷。這種損傷會引起神經細胞死亡等一系列反應，患者後續還可能發展出阿爾茨海默病、帕金森病或其他神經退行性疾病。目前除了姑息治療外，還沒有有效的策略來阻止這些疾病程序。

研究顯示，無論是在創傷性腦損傷小鼠發生腦外傷後的早期還是晚期，新型奈米顆粒遞送的分子都可以有效送達大腦。這意味著，無論是在血腦屏障破損後還是自我修復以後，這種技術都可能實現藥物遞送，將有助於避免創傷性腦損傷引起一系列後遺症。

除了靶向 tau 蛋白以外，研究人員表示他們將繼續探索這種新型奈米顆粒平臺是否適用於靶向其他治療靶點。另一位共同通訊作者、波士頓兒童醫院（Boston Children's Hospital）的 Rebekah Mannix 博士表示：“這項研究開發的技術將可以遞送各種不同的藥物，包括抗生素、抗腫瘤藥物和神經肽。表現在中樞神經系統的很多疾病將有望迎來治療的革新。”

參考資料：[1] Wen Li et al., (2020) BBB pathophysiology–independent delivery of siRNA in traumatic brain injury. Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.abd6889[2] Nanoparticle drug-delivery system developed to treat brain disorders. Retrieved Jan. 4, 2021, from https://medicalxpress.com/news/2021-01-nanoparticle-drug-delivery-brain-disorders.html