【纳米】这个纳米胶囊有点“上头”

来源：X一MOL资讯

随着社会的发展，生活水平的不断提高，人均寿命也在不断延长。然而伴随着老年人越来越多，中枢神经系统相关疾病，如老年痴呆症（阿尔茨海默氏病）、帕金森症、脑肿瘤等，也随之逐渐增多。不仅使患者和家属承受着极大的痛苦，也给社会经济带来了沉重的负担。如何为中枢神经系统疾病提供有效的治疗方案一直是药物研发的重大课题，而其中所面临最严峻的挑战就是如何提高药物跨越血脑屏障的效率。目前超过98%的小分子药物及近100%的大分子药物无法穿越血脑屏障。因而，高效、普适的药物投递平台的研发是中枢神经系统疾病研究领域的关键。

美国加州大学洛杉矶分校（UCLA）卢云峰教授团队研发新型纳米胶囊技术在蛋白类药物的中枢神经系统投递方面取得了突破性的进展。尽管血脑屏障阻隔了绝大多数的药物，其上却分布了大量的受体和转运分子用来保证大脑内部的营养和信号转导需求，胆碱转运体和乙酰胆碱受体就是其中重要的两种蛋白。因此，为了增加血脑屏障的靶向性，研究者利用独特的纳米胶囊技术，将胆碱及乙酰胆碱类似物2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱（MPC）包裹于蛋白类药物的表面形成高分子壳层。作为两亲性分子，MPC壳层在保证了其对胆碱转运体和乙酰胆碱受体靶向的同时，也很好的解决了蛋白类药物循环时间短、体内不稳定的难题。从而实现了由胆碱转运体和乙酰胆碱受体共同介导的、高效的中枢神经系统投递体体系。值得注意的是，这种方法具有高度的普适性，对不同分子量、等电点以及功能的蛋白均能实现高效的载药。

图1. 纳米胶囊的制备及中枢神经系统投递原理示意图

在健康小鼠的体内实验中，研究者发现，纳米胶囊技术可以将蛋白类药物的中枢神经系统投递效率提高近40余倍。而在进一步的恒河猴模型中，其在猴脑脊液中的浓度高达血浆浓度的5.6%，并且随着给药浓度的升高而升高，这意味着给方法的投递效率仍有巨大的提升空间。目前研究者通过该技术，已经实现了包括血清蛋白、酶、单克隆抗体和生长因子等多种蛋白高效、安全的中枢神经系统投递。

图2. 纳米胶囊小鼠体内分布

这种方法制备非常简单快速、生物相容性好、普遍适用于何种蛋白类药物，并且跨血脑屏障效率高，故而在如脑肿瘤、中风、老年痴呆、脊柱损伤等各种中枢神经系统相关疾病的治疗中具有广阔的应用前景，具有重大的理论研究和临床转化意义。

这一成果最近发表在Advanced Materials 上，文章的第一作者是加州大学洛杉矶分校博士研究生吴迪、博士后秦蒙以及博士研究生许铎。

A Bioinspired Platform for Effective Delivery of Protein Therapeutics to the Central Nervous System

Di Wu, Meng Qin, Duo Xu, Lan Wang, Chaoyong Liu, Jie Ren, George Zhou, Chen Chen, Fengmei Yang, Yanyan Li, Yuan Zhao, Ruyi Huang, Sina Pourtaheri, Chunsheng Kang, Masakazu Kamata, Irvin S. Y. Chen, Zhanlong He, Jing Wen, Wei Chen, Yunfeng Lu

Adv. Mater., 2019, 31, 1807557, DOI: 10.1002/adma.201807557