苏大韩亮课题组：纳米粒跨血脑肿瘤屏障抑制乳腺癌脑转移

“愿你的科研道路有善良又有锋芒！”

---

课题组背景

韩亮，博士，特聘副教授，硕士生导师

研究方向

1、脑转移瘤靶向药物递送系统；

2、新型给药系统在代谢性疾病中的应用。

主要围绕肿瘤靶向和脑靶向药物递送系统的构建和评价开展工作，研究涉及药剂学、纳米生物技术、生物医学工程、生物材料、转化医学、药理学、分子生物学、细胞生物学、神经病理学等多个学科。

文章背景

▪ 脑转移瘤（BMT）由于其多病灶区以及浸润性生长的特点而难以治愈，30%人类表皮生长因子受体2（HER-2）阳性的患者存在乳腺癌脑转移瘤，且预后较差存活仅3-12个月。

▪ 传统的化疗手段难以达到满意的治疗效果，因其存在血脑肿瘤屏障（BTB）。与血脑屏障（BBB）不同，BTB由于其紧密连接被破坏而具有较高透过性。

▪ BTB高表达ATP依赖性的钾离子通道（KATP）以及钙离子依赖性的钾离子通道（KCa），硫酸米诺地尔（MS）可以选择性激活KATP，通过上调小窝蛋白-1表达以及下调BTB之间的紧密连接蛋白，来促进药物的跨细胞以及细胞旁路的转运。

▪ 乳腺癌BMT高表达CD44受体，透明质酸（HA）可以靶向CD44启动内吞途径。

文章主要内容

Figure 1. 课题设计思路

▪ 使用超声乳化法制备包载DOX和MS的PLGA-PLL纳米粒，接着在其表面修饰PEG分子以增强其亲水性。

▪ PEG修饰叶酸，提供纳米粒CD44的主动靶向能力。

▪ 该纳米制剂能够通过缓慢释放MS打开血脑肿瘤屏障，通过细胞旁路和跨细胞途径促进纳米粒往肿瘤部位渗透。

▪ 通过主动靶向CD44抗体，增强脑转移瘤细胞对纳米粒的摄取。

Figure 2. 纳米粒的粒径分布及释放动力学

▪ 图B 制备后的纳米粒粒径约为189.9 ± 0.8 nm；

▪ 图C-D 释放动力学考察。在PBS7.4的环境下MS和DOX的释放动力学相似，能够达到24天左右。

Figure 3. MS促进纳米粒BTB和BMCTs特异性转运

▪ 图A 细胞摄取实验。通过红色阳性信号表明，纳米粒能够被肿瘤细胞特异性摄取，而正常的内皮细胞则摄取较少。

▪ 图B 共培养细胞摄取实验。将肿瘤细胞和内皮细胞共培养模拟BTB。肿瘤细胞转染GFP，虚线区分了肿瘤细胞和内皮细胞之间的界限。在共培养体系中也能够证明，纳米粒被肿瘤细胞所特异性摄取。

▪ 图C MS促细胞摄取实验。预先孵育MS后，细胞能够增强对纳米制剂中DOX的摄取，而非游离DOX。

▪ 图D 流式考察细胞摄取机制。相比于C图的含药量的测定，D图通过流式对细胞摄取的DOX荧光进行考察。

▪ 图E 内皮细胞摄取实验。预先孵育MS后，对内皮细胞的摄取能力无显著性提高。证明了MS的选择性。

▪ 图F 预先孵育含MS的纳米粒能够促进含DOX纳米粒的细胞摄取。

▪ 图G 细胞摄取途径考察。预先孵育氯丙嗪、制霉菌素和阿米洛利后，细胞摄取受到抑制，证明小窝蛋白介导的内吞作用、网格蛋白介导的内吞和巨胞吞作用在细胞摄取中都有参与。

Figure 4. M@H-NPs细胞和动物水平特异性下调BTB紧密连接蛋白Claudin-5

▪ 图A-B Claudin-5下调考察。在肿瘤细胞和内皮细胞共培养模型中，共聚焦结果表明纳米粒释放MS后能够特异性下调BTB中Claudin-5的表达，从而打开紧密连接促进纳米粒的摄取。

▪ 图C-D 体内Claudin-5下调考察。通过在第三肋骨间隙进针心内注射肿瘤细胞后建立乳腺癌脑转移模型。给予纳米粒后能够发现脑部血管肿瘤细胞周围的Claudin-5显著下调，而正常的内皮细胞周围则未发生明显变化。

Figure 5. 纳米制剂特异性跨越BTB靶向肿瘤细胞

▪ 体内纳米粒靶向摄取实验。共聚焦结果表明，包载MS的纳米粒能够穿透BTB到达较深的部位。证明了MS打开了紧密连接，促进纳米制剂的摄取。

Figure 6. 纳米制剂在脑转移瘤区域聚集程度考察（12 h）

▪ 脑内DOX荧光分布。通过对全脑和部分脑转移区域的扫描，可见包载MS的制剂组能够显著促进脑转移瘤区域对DOX的摄取。

Figure 7. 药效考察

▪ 药效考察较为常规。能够显著提高中位生存期，脑转移区域。并且对肝功能无显著性影响。

总结：这篇文章虽然不是最新的，但内容上却很新。脑转移的治疗在药物递送系统领域还算是很少有人涉足，大家可以借鉴这篇文章的思路多加学习。另外里面一些荧光图都很有借鉴意义。

今天最后的音乐有些不同，你喜欢听电台吗？今天隆重推荐我的idol宜之同学的电台，听完心都化了~

---

觉得有所帮助就点击右下角哦~