編者按:作為一種常見的高度惡性腦膠質(zhì)瘤,膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(Glioblastoma, GBM)的發(fā)病機制復(fù)雜,當(dāng)下的治療仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。臨床統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,GBM患者的中位生存期僅為12-15個月,5年生存率不足10%。近些年來,科學(xué)家正致力于研究能助力藥物突破血腦屏障的全新策略,為GBM治療注入新的力量。藥明康德也一直在支持GBM等腦腫瘤療法的開發(fā),致力于通過獨特的一體化、端到端CRDMO模式,助力合作伙伴的新藥加速問世。本文將分享GBM療法在解決血腦屏障遞送難題方面的部分前沿進展。
膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM)是成人群體中發(fā)病率最高、惡性程度最強的原發(fā)性腦腫瘤,被世界衛(wèi)生組織(WHO)定義為IV級膠質(zhì)瘤。該腫瘤以侵襲性生長和高復(fù)發(fā)率為特征,患者確診后的中位生存期僅約12-15個月,5年生存率更是低于10%。
當(dāng)前GBM的標(biāo)準(zhǔn)治療方案包括手術(shù)切除、放射治療和替莫唑胺(TMZ)化療。雖然這些治療手段能短暫改善患者預(yù)后,但療效往往較為有限。TMZ的治療效果常因腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生耐藥性而大打折扣,且部分?jǐn)y帶特定基因特征的患者幾乎對TMZ無應(yīng)答。為此,科學(xué)家正在積極探索各類創(chuàng)新療法以延長患者生存期。
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在GBM的療法探索中,血腦屏障的存在成為一道必須要突破的屏障。作為血液與腦組織間的選擇性過濾器,這一生理屏障能有效阻擋病原體和有害物質(zhì)入腦;但與此同時,其致密結(jié)構(gòu)也阻斷了絕大多數(shù)藥物進入腦組織發(fā)揮作用,導(dǎo)致GBM治療面臨巨大挑戰(zhàn)。
納米載體突破血腦屏障
近年來,開發(fā)能高效穿透血腦屏障的遞送策略已成為GBM研究的重點方向。其中一個方向是納米載體,這項技術(shù)將藥物或生物活性分子包裹在納米結(jié)構(gòu)中,既能防止藥物降解,又能增強其穩(wěn)定性,從而繞過血腦屏障的阻礙。
納米載體入腦后,科學(xué)家可采用多種方式觸發(fā)藥物釋放。例如,熱敏脂質(zhì)體在達到特定溫度時可以釋放藥物,研究者利用這一特性,通過紅外線照射實現(xiàn)了藥物的局部控釋。今年
Journal of Pharmaceutical Sciences雜志的一項研究就展示了熱敏脂質(zhì)體搭載TMZ類藥物在GBM模型中的測試結(jié)果。
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研究者通過鼻內(nèi)給藥方式向GBM小鼠遞送了該納米顆粒。這些納米顆??梢员槐丘つび行?,并且展現(xiàn)出高度安全性。通過腦部紅外照射,研究者檢查到了納米載體內(nèi)部藥物的大量釋放。經(jīng)過熱敏脂質(zhì)體治療的小鼠,大腦中GBM腫瘤細(xì)胞凋亡顯著增加,中位生存期相較于化療對照組也得到提升。
此外,聲控納米載體也展現(xiàn)出了治療潛力,比如
Biomaterials Advances期刊的一項研究展示了一種可以被超聲波調(diào)控的脂質(zhì)體顆粒。該載體搭配了阿霉素,可以在超聲波誘導(dǎo)后顯著提升阿霉素的釋放和累積,增強對GBM的局部殺傷。除此之外,超聲波干預(yù)本身也可以通過微氣泡形式介導(dǎo)血腦屏障的開放,提升藥物的滲透性。
新型小分子登場
除了開發(fā)納米載體,挖掘出能突破血腦屏障的小分子藥物也是科學(xué)家重點關(guān)注的另一個方向?!蹲匀弧冯s志的一項研究就發(fā)現(xiàn)了一種可擊殺膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的毒素分子,其能通過抑制膠質(zhì)母細(xì)胞瘤DNA和RNA的生成來促進細(xì)胞應(yīng)激和死亡。在細(xì)胞測試中,這種小分子既能有效殺傷膠質(zhì)母細(xì)胞瘤,又不會影響正常的胚胎成纖維細(xì)胞生存。在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤小鼠模型中,該分子可以隨著血液穿透血腦屏障,隨后在大腦的外周組織中逐漸累積。接受治療的小鼠,腫瘤進展發(fā)生減緩,小鼠生存率顯著提升,展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。
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最近,另一項研究介紹了一種能夠穿透血腦屏障并靶向微管發(fā)揮作用的新型小分子藥物。微管是細(xì)胞骨架的重要組成部分,參與細(xì)胞分裂、形態(tài)維持和物質(zhì)運輸?shù)裙δ?。微管靶向藥物通過干擾微管動力學(xué)來抑制腫瘤細(xì)胞增殖,是癌癥治療中的重要藥物類別。但現(xiàn)有的微管靶向藥物因為分子量大難以穿透血腦屏障,無法幫助到包括GBM在內(nèi)的腦癌患者。
而這種小分子因其極低的分子量和極性表面積,可以順利穿過血腦屏障。動物實驗顯示,只需口服給藥就能使腦組織藥物濃度顯著增加,遠超體外抑制GBM腫瘤生長所需的濃度,并且這一過程無需額外激活途徑。同時,該分子也展現(xiàn)出了良好的安全性與有效性,對多種GBM細(xì)胞系展現(xiàn)出抗腫瘤活性。在接近臨床特征的GBM小鼠模型中,該分子能夠抑制腫瘤發(fā)展,延長小鼠的生存期。論文信息顯示,藥明康德為該研究提供了賦能。
CRDMO平臺賦能GBM新藥研發(fā)
作為醫(yī)藥創(chuàng)新的賦能者,藥明康德多年以來通過其一體化、端到端的CRDMO平臺,為包括GBM在內(nèi)的廣泛疾病新藥研發(fā)提供全方位的支持,助力全球合作伙伴加速突破性療法面世,早日造福病患。
在突破血腦屏障挑戰(zhàn)領(lǐng)域,公開信息顯示,藥明康德DMPK自2009年起開始進行CNS相關(guān)研究,擁有超過15年的臨床前CNS藥物研發(fā)經(jīng)驗,建立了針對CNS藥物體外血腦屏障通透性評價的特色且準(zhǔn)確性較高的“漏斗”模型。
通過完善的體外、體內(nèi)測試平臺,藥明康德DMPK能夠快速、準(zhǔn)確、高效地對CNS藥物進行全方位藥代動力學(xué)相關(guān)評價,篩選出具有良好的腦通透性及穩(wěn)定性的CNS候選藥物。根據(jù)早前公開信息,該平臺已完成包括常規(guī)小分子、治療性蛋白、寡核苷酸等新分子實體類型項目百余項,成功助力全球客戶多個CNS藥物進入臨床階段。
隨著更多能突破血腦屏障的創(chuàng)新策略涌現(xiàn),科學(xué)家有望推動更多GBM療法誕生,進一步改善GBM患者的生存預(yù)后。相信在不遠的將來,這一難治性疾病將迎來全新希望。
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