由马克·萨尔茨曼(MarkSaltzman)和兰吉特·宾德拉(RanjitBindra)教授领导的研究人员对患有髓母细胞瘤的小鼠进行了特殊设计的载药纳米颗粒的治疗。这项发表在《科学转化医学》杂志上的研究表明，接受这种治疗的小鼠的寿命明显长于对照组的小鼠。

髓母细胞瘤是一种主要影响儿童的脑癌，通常始于大脑深处的肿瘤。这种癌症很容易沿着两个被称为软脑膜的保护膜扩散到整个中枢神经系统，特别是大脑和脑脊液的表面。软脑膜扩散可见于许多原发性脑肿瘤，以及乳腺、肺部和其他部位实体瘤的脑转移。由于脑脊液中没有阻止进一步生长的解剖学障碍，因此这些癌症可以迅速扩散。

事实证明，靶向脑脊液中的肿瘤很困难，部分原因是液体在人类中每天大约四次快速循环通过中枢神经系统，通常会在抗肿瘤药物有机会积聚并发挥作用之前将其冲走。

“它就像一个瀑布系统，具有快速的流体流动，”该研究的主要作者、Saltzman实验室的前研究生MinsooKhang说。

为了克服这一障碍，研究小组制造了粘附在肿瘤上的纳米颗粒。这些纳米颗粒由Saltzman实验室设计，由可降解聚合物制成，可缓慢释放DNA修复抑制剂Talazoparib，该抑制剂已获得FDA批准，目前在临床上用于治疗多种癌症。该药物是一种相对较新的抗癌药物，称为PARP抑制剂，可阻断有助于修复DNA的酶。如果没有修复DNA的能力，肿瘤细胞更有可能死亡。

纳米颗粒治疗是鞘内注射的，也就是说，它直接输送到保护脑脊液的软脑膜之间。在数周的时间里，研究人员在单次给药后长达21天的时间里检测到了脑脊液中纳米颗粒的存在。

Khang说：“我们非常高兴能找到一种能够在这个液体空间中长期保留的介质，否则这将是一项挑战。”

一般来说，治疗脑癌具有挑战性，因为很少有治疗方法可以穿透血脑屏障，血脑屏障是一种可以阻止潜在有用药物的自然防御系统。研究小组的方法可以提供一个解决方案。

哈维和凯特库欣治疗放射学教授兼教授Bindra说：“关于纳米颗粒鞘内递送的研究很少，所以我们非常兴奋，因为它可以让我们追踪脑转移疾病的软脑膜扩散。”病理学。“这确实开辟了一种治疗这些患者的全新方法，尽管还需要做更多的工作。”

利用纳米颗粒靶向肿瘤，研究人员可以使用药物talazoparib，该药物已被证明对脑外的许多实体瘤有效。然而，由于该药物无法穿透中枢神经系统，因此口服剂量对软脑膜扩散的肿瘤的疗效有限。

“通过将其封装在纳米颗粒中并直接注射到脑脊液中，我们现在在该区域获得了非常高的暴露，”戈伊苏埃塔基金会生物医学工程、化学与环境工程与生理学教授、耶鲁大学成员萨尔茨曼说。癌症中心。

通过鞘内递送药物还可以避免将其直接注射到大脑中，这种技术被称为对流增强递送。这种非常具有挑战性的手术一年只能进行几次。相比之下，鞘内注射的侵入性要小得多，并且无需住院即可进行。

“这对我们来说意义重大，因为现在我们可以随着时间的推移进行多种纳米颗粒治疗，”宾德拉说。

除了纳米颗粒注射外，小鼠还口服了一种称为替莫唑胺的化疗药物。

宾德拉说：“这是一个新平台，我们可以在其中提供穿过血脑屏障的口服化疗药物和中枢神经系统的靶向药物。”“本质上，联合治疗的这种划分将增强肿瘤细胞的协同杀伤作用，同时最大限度地减少全身毒性。”

接受纳米粒子治疗的小鼠比接受不使用纳米粒子的药物治疗的小鼠寿命显着更长，甚至比未接受治疗的小鼠寿命更长。此外，接受携带药物的纳米颗粒的小鼠体内的癌症扩散要少得多。

研究人员表示，下一步将在更大的动物模型中验证该方法，最终进行人体测试。该团队还计划测试其他癌症的治疗方法，特别是那些容易扩散到大脑的癌症。

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