2025-09-11 09:28来源:本站
纽约,纽约[2024年11月25日]——西奈山伊坎医学院的研究人员开发了一种创新的方法——在小鼠模型和分离的人类脑组织中得到了证明——安全有效地将治疗药物输送到大脑中,为治疗广泛的神经和精神疾病提供了新的可能性。
这项研究发表在11月25日的《自然生物技术》在线期刊[https://doi.org/10.1038/s41587-024-02487-7]]上,它介绍了一种史无前例的血脑屏障穿越偶联物(BCC)系统,该系统旨在克服通常阻止大生物分子到达中枢神经系统(CNS)的保护屏障。
血脑屏障是防止有害物质进入大脑的天然屏障。然而,它也阻碍了救命药物的输送,给治疗肌萎缩性侧索硬化症(ALS)、阿尔茨海默病、成瘾和许多其他中枢神经系统疾病等疾病带来了重大挑战。
BCC平台利用一种称为γ分泌酶介导的胞吞作用的特殊生物过程,通过简单的静脉注射将寡核苷酸和蛋白质等大的治疗分子直接输送到大脑中。
“血脑屏障是一种重要的防御机制,但它也为将药物输送到大脑带来了重大挑战,”共同通讯资深作者、免疫学和免疫疗法教授董一洲博士说,他是?伊坎基因组学研究所?和伊坎西奈山马克和詹妮弗·利普舒尔茨精密免疫学研究所的成员。“我们的BCC平台打破了这一障碍,允许生物大分子,包括寡核苷酸,安全有效地到达中枢神经系统。”
研究表明,当研究人员将一种名为BCC10的化合物注射到老鼠体内时,它成功地减少了大脑中有害基因的活动。BCC10与反义寡核苷酸这种特殊的遗传工具有关。在ALS(一种运动神经元疾病)的转基因小鼠模型中,这种治疗显著降低了致病基因Sod1及其相关蛋白的水平。同样,与BCC10相关的另一种反义寡核苷酸也大大减少了另一种基因Mapt的表达。Mapt编码tau蛋白,是治疗阿尔茨海默病和其他痴呆症的靶点。
事实证明,BCC10在将这些遗传工具传递到大脑方面非常有效,在不同的模型中,甚至在实验室研究的切除的人类脑组织样本中,都提高了它们沉默有害基因的能力。研究人员说,重要的是,这种治疗在小鼠中耐受性良好,在测试剂量下对主要器官造成很少或没有损害。
尽管该领域最近取得了进展,但仍然迫切需要能够绕过血脑屏障的技术,并通过全身给药改善基于生物大分子的中枢神经系统治疗的递送。
“我们的平台有可能解决大脑研究中最大的障碍之一——让大的治疗分子安全有效地通过血脑屏障,”共同通讯的资深作者Eric J. Nestler博士说,他是纳什家族神经科学教授,弗里德曼脑研究所主任,伊坎西奈山学术事务主任,西奈山卫生系统首席科学官。“这一进展有可能推进一系列脑部疾病的治疗。”
接下来,研究人员计划在大型动物模型中进行进一步的研究,以验证该平台并开发其治疗潜力。
这篇论文的题目是“静脉注射血脑屏障缀合物促进生物大分子进入中枢神经系统的运输”。
除特别注明外,其余作者均来自伊坎西奈山,包括Chang Wang, MD;王思宇博士;薛永儿博士;钟一辰,理学学士(博士研究生);李浩源,医学博士;侯旭成博士;Diana D. Kang, BS(伊坎西奈山和俄亥俄州立大学博士候选人);刘正伟,博士;孟Tian, PhD;王磊明,博士;曹丁灵歌博士;Yu Yang, PhD(俄亥俄州立大学),Jayce Liu, BS(俄亥俄州立大学博士候选人),Cheng Xiaolin, PhD(俄亥俄州立大学),Tamara Markovic, PhD;Alice Hashemi, BS;Brian H. Kopell医学博士和Alexander W. Charney医学博士。
要查看有关竞争利益的详细信息,请参见:[https://doi.org/10.1038/s41587-024-02487-7]]。