摘要:过去 10 年,脑转移瘤的发病率有所增加。然而,脑转移瘤患者的生存率仍然很低,在肿瘤内科的日常实践中也面临挑战。脑转移瘤高发病率的机制之一是大多数化疗药物(包括最近的靶向治疗)无法穿过血脑屏障。因此,需要新的药理学方法来优化抗癌药物方案的疗效。在本文中,我们介绍了脑转移瘤分子数据的最新发现。然后,我们讨论了抗癌药物穿过血脑屏障的药理学研究的已发表数据。我们接着讨论了未来的发展,即使用物理方法或生理转运体促进药物穿过血脑屏障,以治疗癌症患者的脑转移瘤。
原发性脑肿瘤或脊髓肿瘤是始于脑或脊髓的肿瘤,脑肿瘤占中枢神经系统(CNS)所有原发性肿瘤的85 – 90%,是全球第十大死亡原因(Ostrom et al., 2020)。最常见的恶性脑和其他中枢神经系统肿瘤是源自星形胶质细胞的胶质母细胞瘤(GBM)(占所有肿瘤的14.5%)。患有GBM的患者的中位生存期仅为8个月。目前,新诊断的GBM的标准治疗是手术,其次是放疗和口服化疗,中位生存期可延长至14个月。FDA已批准抗胶质瘤治疗药物,包括替莫唑胺(Esteller et al., 2000; Hegi et al., 2004),一种DNA烷基化试剂,常与放射治疗一起使用;贝伐单抗是一种抑制血管内皮生长因子 (VEGF) 的人类单克隆抗体,与化疗联合使用与患者的长期生存率有关 ( Vredenburgh 等,2007 ;Miller 等,2008 )。尽管付出了大量的努力,但总体生存率并没有随着时间的推移而发生显著变化 ( Delgado-Lopez 和 Corrales-Garcia,2016 )。迫切需要开发更多创新疗法来推进 GBM 管理。GBM 的治疗面临许多挑战 ( Delgado-Lopez 和 Corrales-Garcia,2016 ;Anjum 等,2017 )。肿瘤向健康组织扩散和浸润限制了手术的可行性,放疗和化疗的预后也很差。 GBM 具有显著的肿瘤间和肿瘤内基因组异质性,一些肿瘤细胞可能对特定疗法有良好的反应,而另一些肿瘤细胞可能根本没有反应。肿瘤细胞的快速增殖和耐药性增加了治疗的难度。最重要的是,血脑屏障 (BBB),中枢神经系统的保护屏障
* 通讯作者: Nicole A. Crowley,博士 Scott H. Medina,博士 助理教授 副教授 生物学系 生物医学工程系 和生物医学工程系 宾夕法尼亚州立大学 宾夕法尼亚州立大学 511 CBE 大楼 326 Mueller 实验室 宾夕法尼亚州立大学公园 16802 宾夕法尼亚州立大学公园 16802 电话:(814) 863 – 4758 电话:(814) 863 – 0278 电子邮件:shm126@psu.edu 电子邮件:nzc27@psu.edu 缩写标题:靶向 BBB 药物递送 NPPR 热门话题 总字数:600 总图片:1 总参考文献:6
营养物质通过血脑验室(BBB)的各种转运蛋白(BBB)积极吸收。老年大脑缺乏特定的营养,包括doco-sahexaenoic酸(DHA)的水平降低与记忆和认知功能障碍有关。要补偿脑DHA的减少,必须通过运输载体将口服的DHA从Cir-Culting Acculting Acculting Flows运输到大脑,包括主要的辅助超家族域含有领域的蛋白2A(MFSD2A)和脂肪酸结合蛋白5(FABP5),这些蛋白5(Fabp5)具有运输和非遗传性DHA。尽管众所周知,BBB的完整性在衰老过程中发生了变化,但衰老对跨BBB的DHA转运的影响尚未完全阐明。我们使用原位跨心脑灌注技术使用了2-,8-,12个和24个月大的雄性C57BL/6小鼠,以评估[14 C] DHA的脑摄取,作为非层化形式。使用大鼠脑内皮细胞(RBEC)的原发性培养物来评估siRNA介导的MFSD2A敲低对[14 C] DHA的细胞摄取的影响。我们观察到,与2个月大的小鼠相比,脑摄取[14 C] DHA的脑摄取显着降低了[14 C] DHA的脑摄取显着降低,并且MFSD2A蛋白表达降低,与2个月大的小鼠相比,MFSD2A蛋白表达降低。然而,FABP5蛋白表达随着年龄的增长而上调。[14 C] DHA的脑摄取被过量未标记的DHA抑制。将MFSD2A siRNA转染到RBEC中,将MFSD2A蛋白表达水平降低了30%,并将[14 C] DHA的细胞摄取降低20%。这些结果表明MFSD2A参与了BBB的非固定DHA运输。因此,随着衰老而发生的DHA跨BBB的下降可能是由于年龄相关的MFSD2A而不是FabP5引起的。
源自晚期妊娠感染的摘要母体免疫激活(MIA),如妊娠膜炎中所见,在后代中神经发育缺陷的风险显着增加。通过补充母体益生菌来操纵早期菌群已被证明是改善预后的有效手段。但是,这些机制尚不清楚。在这项研究中,我们证明了MIA通过将怀孕的大坝暴露于脂多糖(LPS)的模型中,诱导了血管欠发达,在prewean Prewean时代,血管的渗透性和星形胶质细胞增长增加。BBB生命早期的发育和功能赤字在以后的生活中会损害空间学习。limosilactobacillus reuteri(L. reuteri)从出生时开始补充了BBB欠发达和功能障碍相关的认知功能。母体L. Reuteri介导的后代微生物通讯和代谢反应的β多样性的改变提供了促进BBB完整性和长期神经发育结果的机制和潜在目标。
Jia Nong 1, † , Patrick M. Glassman 1,11, † , Sahily Reyes-Esteves 2 , Helene C. Descamps 3 , Vladimir V. Shuvaev 1 , Raisa Y. Kiseleva 1 , Tyler E. Papp 3 , Mohamad-Gabriel Alameh 4 , Ying K. Tam 5 , Barbara L. Mui 5、Serena Omo-Lamai 10、Marco E. Zamora 1、Tea Shuvaeva 1、Evguenia Arguiri 1、Christoph A Thaiss 3,7,8、Jacob W. Myerson 1、Drew Weissman 6、Scott E. Kasner 2、Hamideh Parhiz 3 *、Vladimir R. Muzykantov 1 *、Jacob S.布伦纳 1,9 *,奥斯卡A. Marcos-Contreras 1,2 * 附属机构 1 宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院系统药理学和转化治疗学系,宾夕法尼亚州费城 19104,美国。 2 宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院神经病学系,宾夕法尼亚州费城。 3 宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院微生物学系,宾夕法尼亚州费城,美国。 4 宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院传染病科,宾夕法尼亚州费城,美国。 5 Acuitas Therapeutics,加拿大不列颠哥伦比亚省温哥华 V6T 1Z3。 6 宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院传染病科,宾夕法尼亚州费城,美国。 7 宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院糖尿病、肥胖症和代谢研究所,宾夕法尼亚州费城,美国。thaiss@pennmedicine.upenn.edu。 8 美国宾夕法尼亚州费城宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院免疫学研究所。9 美国宾夕法尼亚州费城宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院医学系肺部过敏和重症监护科。10 美国宾夕法尼亚州费城宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院生物工程系。11 美国宾夕法尼亚州费城天普大学药学院药学系
越来越需要快速,健壮且可靠的方法,以选择对人类健康和福祉的各种重要矩阵的有机化合物的选择性确定。搜索最近的科学文献揭示了每年与电化学传感器相关的不同主题发表的许多论文的趋势[1]。由于电化学技术已经建立了良好且易于使用,因此科学兴趣集中在新兴应用上,例如非侵入性护理(POC)设备(POC)设备和可支配的可穿戴传感器。
有效地将 mRNA 或小分子药物递送到大脑是治疗急性缺血性中风 (AIS) 的重大挑战。为了解决这个问题,我们开发了靶向纳米药物来增加受伤大脑血脑屏障 (BBB) 内皮细胞中的药物浓度。缺血性中风期间的炎症会导致神经元持续死亡和梗塞体积增加。为了实现向发炎的 BBB 的靶向递送,我们将脂质纳米载体 (NC) 与可结合在 BBB 处表达的细胞粘附分子的抗体结合。在短暂性大脑中动脉闭塞小鼠模型中,靶向血管细胞粘附分子-1 (VCAM) 的 NC 实现了最高水平的脑递送,比非靶向 NC 高出近两个数量级。含有编码荧光素酶 mRNA 和 Cre 重组酶的 VCAM 靶向脂质纳米颗粒在缺血性脑组织中表现出选择性表达。缺血性中风后静脉注射抗炎药物,只有当它们被封装在 VCAM 靶向 NC 中时,才能使脑梗塞体积减少 62%(白细胞介素 10 mRNA)或 35%(地塞米松)。因此,VCAM 靶向脂质 NC 代表了一种新的平台,可在受损的半暗带血脑屏障内高度浓缩药物,从而改善 AIS。
(ED)、无糖 Mother TM (sfED) 或 Coca Cola TM 软饮料 (SD) 13 周。用半定量免疫荧光显微镜分析 BBB 完整性和神经炎症。还考虑了血压、血浆炎症细胞因子水平和血糖。经过 13 周的干预,用 ED、sfED 和 SD 治疗的小鼠显示 BBB 明显中断。然而,仅在 sfED 组小鼠中观察到明显的神经炎症。ED 和 sfED 的消耗显著改变了血压和炎症细胞因子 TNF-a、IL-4、IL-6 和 IL-10 的血浆浓度,并且两者都增加了血糖。相关性分析显示 BBB 功能障碍与低血压、高血糖和细胞因子失衡之间存在显著关联。摄入能量饮料,尤其是无糖配方,可能会损害 BBB 的完整性,并通过低血压、高血糖和炎症途径诱发神经炎症。
1。Dolgikh E等。QSAR模型的脑对铂分隔系数,KP,UU,大脑:将P-糖蛋白外排纳入变量。2016。2。Friden M等。 使用大脑和脑脊髓液中未结合药物浓度的新型数据集的大鼠和人类结构 - 脑暴露关系。 2009。 3。 Pedregosa F等; Scikit-Learn:Python中的机器学习。 2011。 4。 rdkit:开源化学信息学; http://www.rdkit.orgFriden M等。使用大脑和脑脊髓液中未结合药物浓度的新型数据集的大鼠和人类结构 - 脑暴露关系。2009。3。Pedregosa F等; Scikit-Learn:Python中的机器学习。2011。4。rdkit:开源化学信息学; http://www.rdkit.org