血脑屏障（Blood-brain barrier, BBB）是介于血液与脑组织之间的一种保护性生理屏障，可以起到调节大脑稳态，防止某些物质不受控制地从血液进入脑组织，从而保护大脑正常功能的作用。但BBB的存在也导致大分子药物和超过98%的小分子药物不能通过血液进入大脑，从而给脑部疾病治疗的药物递送带来了重大挑战。低强度聚焦超声作用下微泡的空化效应能引起BBB的短暂开放，为各种药物(包括化疗药物和携带药物/基因的纳米颗粒以及抗体等)的脑部递送提供了新途径。
脑胶质瘤是中枢神经系统脑肿瘤中最常见和最具侵袭性的肿瘤亚型，具有较高的发病率和死亡率。由于通过BBB输送足够剂量化疗药物的挑战，以及神经胶质瘤细胞相对完整地离开BBB侵入周围大脑等多种原因，使得脑胶质瘤治疗难度很大。近日，西安交通大学研究人员利用肿瘤细胞内源性活性氧（ROS）水平明显高于正常细胞的特性，设计构建ROS响应型携药高分子PTX-TL-PEG1K-3-MA，并与DSPE-PEG2K-Angiopeg-2自组装制备得到一种ROS响应型的载药纳米颗粒，其中Angiopeg-2肽能够与脑胶质瘤和内皮细胞表面过表达的低密度脂蛋白受体相关蛋白1（LRP 1）特异性结合。他们利用这种ROS响应型纳米颗粒，在脉冲聚焦超声联合微泡作用开放血脑屏障的基础上，实现了化疗药物和自噬抑制剂在原位脑胶质瘤部位的靶向精准递送，从而达到对脑胶质瘤的协同高效治疗。
基于内源性ROS响应心型纳米颗粒联合PLUS调控自噬治疗脑胶质瘤的示意图
上述成果近期发表在《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）上。西安交通大学生物医学信息工程教育部重点实验室是第一单位，西安交通大学生命科学与技术学院博士生吴鹏英为文章第一作者，博士生朱明婷和李燕为该文章共同第一作者，通讯作者为宗瑜瑾教授和万明习教授。论文相关测试和表征得到西安交通大学分析测试共享中心和西安交通大学医学部生物医学实验中心的支持。该研究工作得到了国家重大科研仪器研制项目、国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金等资助。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202105786