人脑具有一些非凡的功能-包括阻止癌症药物有效到达大脑癌细胞的能力。

在治疗已经扩散到大脑的癌症时，最大的障碍是血脑屏障，这是大脑的自然防御机制，它是可以过滤掉进出大脑的血管的集合。

普渡大学的科学家首次提供了肺癌脑转移中血脑屏障和血肿瘤屏障的综合特征，这将成为治疗发展的路线图。这项工作最近发表在Oncotarget上。

这项研究是由兽医解剖病理学助理教授蒂法尼·莱尔(Tiffany Lyle)领导的，他的研究重点是血脑屏障的病理学。作为比较血脑屏障实验室的首席研究员，她和她的团队与普渡大学和印第安纳大学西蒙癌症中心的科学家合作。

莱尔说：“脑转移瘤最常发生在被诊断患有乳腺癌，肺癌和黑色素瘤的患者中。”这些转移的存活率极高，主要是因为血脑屏障使药物难以进入脑组织。”

当癌细胞从其原始部位扩散到大脑时，就会发生脑转移或继发性脑部肿瘤。这种情况发生在10%至30%的癌症成人中，

当癌细胞侵袭大脑时，血脑屏障转变为血肿瘤屏障，而这种转变仍然为有效地向大脑输送药物提供了障碍。莱尔说，到目前为止，在肺癌中尚没有足够的血液肿瘤屏障形成特征。

莱尔说：“我们希望看到血脑屏障发生了哪些变化，这些变化随着时间的推移而得以持续。”“识别出这些变化并指出它们在过渡期间何时发生，对于制定治疗计划并能够确定在何时何地靶向癌细胞是至关重要的。”

在具有非小细胞癌细胞和免疫荧光成像的动物模型中分析了血脑屏障和血肿瘤屏障。研究人员还通过研究人体死后组织中脑转移的血液肿瘤屏障来验证他们的发现。

科学家观察到，从血脑屏障向血肿瘤屏障过渡期间的持续变化之一是大脑中具有多种功能的最大细胞类型之一。这些细胞被称为星形胶质细胞。莱尔说，对于未来的治疗开发，仅发现一项就将是关键。

莱尔说：“确定在过渡过程中何时发生这种变化是至关重要的，因为它可以告诉我们何时何地大脑脉管系统阻止了有效的药物输送。”

莱尔(Lyle)也是普渡大学比较血脑屏障实验室的负责人，并且已经与工业和物理药学系教授Yoon Yeo合作，致力于改善药物的输送。莱尔说，将癌症药物真正靶向疾病组织可以改善患者的生活质量。

莱尔说：“我们研究的目标是为个性化医学领域的发展做出有意义的贡献，并使遭受毁灭性诊断的患者对治疗的希望充满希望。”