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借道腦部運糖通道:甘露糖奈米粒子讓腦癌小鼠多活五成
研究人員以高密度甘露糖包覆脂質奈米粒子,將PTEN信使RNA送過血腦障壁並導向腫瘤;小鼠存活中位數由33天增至49天,但距人體試驗仍有漫長驗證。
膠質母細胞瘤難治,不只因為腫瘤生長迅速、容易復發,也因血腦障壁將許多藥物擋在腦外。刊於《Journal of Controlled Release》的研究嘗試把這道防線改造成運輸入口:以甘露糖包覆脂質奈米粒子,將抑癌基因的信使RNA送進腦內腫瘤。
這套設計利用葡萄糖轉運蛋白GLUT1。它原本負責協助葡萄糖通過腦部血管內皮,也能辨識與葡萄糖結構相近的甘露糖。研究團隊將甘露糖直接接到奈米粒子的膽固醇成分,使表面覆蓋程度提高約六倍,形成約30 mol%的甘露糖密度,藉此在血液的高濃度葡萄糖環境中爭取GLUT1運送。
同一個入口也扮演第二層導航。研究團隊指出,膠質母細胞瘤組織的GLUT1表現量約為正常腦組織的三倍,因此粒子越過血腦障壁後,更容易聚集於腫瘤。動物實驗顯示,這種配方在腦中的累積量約為未標靶粒子的9.9倍,呈現以單一配體同時處理「進入腦部」與「靠近癌細胞」兩項難題的可能性。
奈米粒子裝載的是編碼PTEN蛋白的信使RNA。PTEN是限制細胞增殖的重要抑癌蛋白,卻常在膠質母細胞瘤中缺失或失去功能;研究策略不是永久改寫DNA,而是暫時提供製造PTEN的指令。配方的信使RNA包封率超過90%,並加入帶正電的膽固醇衍生物,以減少遞送途中貨物散失或降解。
接受PTEN信使RNA治療後,小鼠腫瘤負荷降至約六分之一,存活中位數從33天延長至49天,增幅接近50%。重複給藥期間,研究人員觀察到腫瘤縮小,且在所檢查的器官中未測得明顯毒性。這些結果支持遞送機制確實發揮作用,卻不能等同於已證明對人類安全或有效。
真正的考驗將來自更長期、更多樣的動物研究,以及日後的人體試驗。血糖狀態是否影響粒子與葡萄糖競爭、不同患者腫瘤的GLUT1與PTEN差異、反覆注射的免疫反應、劑量與製造一致性,都是轉譯前必須回答的問題。研究團隊也估計,這項技術仍需多年安全性與療效測試,現階段應視為具機制依據的早期腦癌遞送研究,而非可供患者使用的療法。