【精选编译】同型膜增强血脑屏障穿越和胶质母细胞瘤的靶向治疗
江苏省人民医院神经外科的 尤永平教授等构建纳米复合材料，可以有效地穿过BBB，选择性靶向GBM细胞，并在GBM病变处产生拉曼和荧光信号，引导晚期GBM的手术治疗；依靠光热疗法也可对早期GBM进行非手术治疗，显著延长小鼠的中位存活时间。结果发表于2023年3月的《Journal of the American Chemical Society》在线。
——摘自文章章节
研究背景
血脑屏障（BBB）的穿越对于胶质母细胞瘤（GBM）的治疗至关重要，同型靶向是实现BBB穿越的有效策略。考虑到GBM细胞起源于脑神经胶质细胞，GBM细胞膜具有高效穿过BBB的潜力，同时保持同型肿瘤靶向的能力。基于上述原因，用GBM-PDTCM包裹可能是一种同时增强血脑屏障穿越和肿瘤靶向的新策略，从而为指导手术和非手术GBM治疗奠定基础。江苏省人民医院神经外科的 尤永平教授等构建纳米复合材料（GBM-PDTCM@AuNRs），可以有效地穿过BBB，选择性靶向GBM细胞，并在GBM病变处产生拉曼和荧光信号，引导晚期GBM的手术治疗；依靠光热疗法（PTT）也可对早期GBM进行非手术治疗，显著延长小鼠的中位存活时间。结果发表于2023年3月的《Journal of the American Chemical Society》在线。
研究方法
作者通过用GBM-PDTCM包裹金纳米棒（AuNRs），形成纳米复合材料（GBM-PDTCM@AuNRs），通过检测其形态学、光学和光热学性质证明在PTT中的应用，用流式细胞术、激光扫描共聚焦显微镜（CLSM）、体外BBB模型和TEM等方法检测纳米复合材料同型BBB穿越能力和肿瘤靶向性，通过小鼠体内的生物发光、荧光成像以及拉曼信号指导肿瘤的切除，最后根据AuNRs的光热效应在U-87 MG原位异种移植小鼠中检验其抗肿瘤效果。
研究结果
研究将U-87 MG细胞、Hela细胞和人脐静脉内皮细胞（HUVECs）与GBM-PDTCM@AuNRs一起孵育，并用流式细胞术和CLSM分析，两个结果均显示U-87 MG细胞的荧光强度远强于Hela细胞；LysoGreen共定位显示GBM-PDTCM@AuNRs可以轻易被U-87MG细胞吸收并积累在溶酶体中，验证GBM-PDTCM@AuNRs能够靶向肿瘤细胞。随后通过体外BBB模型评估GBM-PDTCM@AuNRs的BBB穿越能力，结果显示GBM-PDTCM@AuNRs明显穿越BBB。
由于GBM-PDTCM@AuNRs能够靶向GBM组织并产生双重信号，于是作者通过该纳米复合材料指导精确地手术切除晚期GBM。静脉注射GBM-PDTCM@AuNRs后，在小鼠大脑中检测到荧光信号与原位生物发光面积一致，表明荧光成像能够指导GBM手术。同时，从GBM组织中检测到拉曼信号用于进一步指导GBM手术，在拉曼信号引导的切除组织的H&E染色图像中观察到GBM组织的特征。
在验证体外生物相容性和体内安全性后，用U-87 MG细胞和原位异种移植小鼠进一步评估GBM-PDTCM@AuNRs诱导的PTT；细胞染色和活力检测结果表明，BM-PDTCM进一步促进AuNRs进入GBM细胞，从而增强AuNRs的光热效应。激光照射2分钟后检测肿瘤部的温度，从35.1°C升高到61.2°C，足以杀死肿瘤细胞。体内生物发光图像显示，GBM-PDTCM@AuNRs组在抑制原位GBM组织生长方面优于对照组，并与肿瘤体积的变化相对应，TUNEL染色也显示GBM细胞大量死亡。生存曲线显示GBM-PDTCM@AuNRs可将GBM原位异种移植小鼠的中位生存时间从25d延长至52d。
研究结论
综上所述，该研究构建的GBM-PDTCM@AuNRs纳米复合材料实现高效的BBB穿越和选择性GBM靶向。产生的荧光和拉曼信号可引导快速精确切除肿瘤。此外，通过静脉注射GBM-PDTCM@AuNRs提高光热治疗效果使小鼠的中位生存时间增加一倍，改善早期GBM的非手术治疗。受益于同型膜增强BBB穿越和GBM靶向，全期GBM可以用GBM-PDTCM@AuNRs以不同的方式治疗，为脑肿瘤的治疗提供潜在新思路。
组稿
徐涛 副教授
海军军医大学附属长征医院
编译
马超 医师
安徽医科大学第二附属医院
审校
徐涛 副教授
海军军医大学附属长征医院
终审
陈衔城 教授
《神外资讯》主编
复旦大学附属华山医院
应用仿生纳米粒子和高效代谢协同靶向治疗胶质母细胞瘤
微生物肽激活胶质母细胞瘤中的肿瘤浸润淋巴细胞
靶向B7-H3的CAR-T可抑制胶质母细胞瘤干细胞
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