文|陈根

脑癌是对脑部恶性肿瘤的简述,其包括由脑实质发生的原发性脑瘤和由身体其他部位转移至颅内的继发性脑瘤。作为世界上最危险的疾病之一,脑癌的存活率仅有30%,在没有适当医疗照顾的情况下,患者平均只能活1-2年时间。

血脑屏障(BBB)是保护大脑的重要防线。其是脑毛细血管壁与神经胶质细胞形成的血浆与脑细胞之间的屏障,以及和由脉络丛形成的血浆和脑脊液之间的屏障,这些屏障能够防止有害物质由血液进入脑组织。

具体来说,为了防止污染物进入,位于血管内层的细胞通过紧密连接编织在一起。这些细胞周围包裹着周细胞,控制着通过血管的血液量。星形胶质细胞恰好在周细胞外部,产生化学物质以帮助维持屏障。

不过,有时屏障限制性太强,过大或过高的药物无法穿过,这包括治疗脑癌的药物。虽然科学家们尝试过使用磁性纳米粒子、超声波脉冲或专门设计的纳米粒子撬开屏障输送药物,但效果甚微。

为此,麻省理工学院(MIT)的研究人员开发了一个实验性脑芯片,其是一个微流体模型,包含一团胶质母细胞瘤细胞,包裹在由人类内皮细胞生长的血管中。为了再现血脑屏障结构,该模型还包括周细胞和星形胶质细胞。

为了检查该模型的工作情况,研究人员使用经过处理的纳米粒子进行了实验。这些粒子上涂了AP2的肽,以帮助药物更好地进入屏障。此外,如果没有肽涂层,这些粒子可能会损害到健康血管。

实验结果表明,与裸纳米粒子或自由药物相比,涂有AP2的颗粒能以更高的数量到达肿瘤,展现出杀死癌细胞的更大威力。至于那些包覆的颗粒,显示出以多种特异性方式杀死癌细胞,而不是非特异性。

值得一提的是,研究检测到LRP1的受体出现在肿瘤附近的水平高于健康脑血管周围。这说明AP2可能还通过与LRP1的受体结合,来帮助引导纳米粒子到达肿瘤部位。

未来,研究人员希望通过进一步的研究实现该芯片对脑癌的有效治疗。