多形性胶质母细胞瘤是一种脑肿瘤，是最难治疗的癌症之一。仅批准了少数几种药物治疗胶质母细胞瘤，诊断出该病的患者的平均预期寿命少于15个月。

麻省理工学院的研究人员现在已经设计出一种新型的药物递送纳米颗粒，可以为治疗胶质母细胞瘤提供更好的方法。带有两种不同药物的颗粒经过精心设计，可以轻松穿过血脑屏障并直接与肿瘤细胞结合。一种药物破坏肿瘤细胞的DNA，而另一种药物干扰细胞通常用来修复这种损伤的系统。

在对小鼠的研究中，研究人员表明，这些颗粒可以使肿瘤缩小并阻止其向后生长。

戴维·H·科赫(David H. Koch)的宝拉·哈蒙德(Paula Hammond)表示：“这里的独特之处在于，我们不仅能够利用这种机制非常有效地穿越血脑屏障并靶向肿瘤，而且还利用它来提供这种独特的药物组合。”麻省理工学院化学工程系系主任，麻省理工学院科赫综合癌症研究所成员。

哈蒙德和斯科特·弗洛伊德，一前科赫研究所临床研究者谁现在是辐射副教授肿瘤在杜克大学医学院，是纸，它出现在高级作者自然传播。该论文的主要作者是科赫研究所研究科学家弗雷德·林(Fred Lam)。

瞄准大脑

这项研究中使用的纳米粒子基于哈蒙德和前麻省理工学院研究生斯蒂芬·莫顿(Stephen Morton)最初设计的粒子，后者也是新论文的作者。这些球形液滴称为脂质体，可以在其核心中携带一种药物，而在其脂肪外壳中携带另一种药物。

为了使这些颗粒适应脑肿瘤，研究人员必须想出一种使它们穿过血脑屏障的方法，该屏障将大脑与循环血液分开，并阻止大分子进入大脑。

研究人员发现，如果他们用一种叫做运铁蛋白的蛋白包被脂质体，这些颗粒就可以毫不费力地穿过血脑屏障。此外，转铁蛋白还与肿瘤细胞表面的蛋白质结合，从而使颗粒直接积聚在肿瘤部位，同时避免了健康的脑细胞。

这种有针对性的方法允许输送大剂量的化学疗法药物，如果将其注射到全身，可能会产生不良副作用。替莫唑胺是通常用于胶质母细胞瘤患者的第一种化学治疗药物，除其他副作用外，还会引起青紫，恶心和虚弱。

在Floyd和Yaffe对肿瘤的DNA损伤反应的先前研究的基础上，研究人员将替莫唑胺包装到脂质体的内核中，并在外壳中嵌入了一种称为bromodomain抑制剂的实验药物。据信溴结构域抑制剂会干扰细胞修复DNA损伤的能力。通过将这两种药物结合在一起，研究人员创造了一个“一二拳”，首先破坏肿瘤细胞的DNA修复机制，然后在防御力下降时对细胞的DNA发起攻击。

研究人员测试了具有胶质母细胞瘤肿瘤的小鼠中的纳米颗粒，并显示出纳米颗粒到达肿瘤部位后，颗粒的外层降解，释放出溴结构域抑制剂JQ-1。约24小时后，替莫唑胺从颗粒核中释放出来。

研究人员的实验表明，涂有转铁蛋白的药物递送纳米颗粒在缩小肿瘤方面远比未涂布的纳米颗粒或替莫唑胺和JQ-1自己注入血液中的效果更好。用转铁蛋白包被的纳米颗粒治疗的小鼠存活时间是接受其他治疗的小鼠的两倍。

“这是纳米粒子递送与涉及DNA损伤反应的药物结合使用的又一个例子，可以成功地治疗癌症，” David H. Koch科学教授，科赫研究所成员Michael Yaffe说。也是该论文的作者。