陳根:血腦屏障重大突破,有望通過大分子治療腦疾_風聞
陈根-知名科技作家为你解读科技与生活的方方面面。2020-06-04 08:19
文/陳根
在很久以前,一次靜脈注射笨丙胺實驗中,藥物迅速的分佈到作為試驗品的小白鼠所有的組織器官,但是讓人意外的是,它的大腦並未受到藥物的影響,這種現象引起了不少科學家的關注。
而通過不斷的研究科學家終於發現,**在血漿和腦脊液之間有一種特殊的屏障,能夠阻止大多數有害的物質由血液進入腦組織,****而這種屏障也被稱之為——**血腦屏障。
**由於****血腦屏障對物質獨特的選擇,大部分的藥物很難順利進入大腦,**而造成大腦出現某種不良現象時,即便知曉某種藥物能夠治療,但是這種藥物卻會被血腦屏障給隔絕,於是不管是多麼厲害的醫生,也只能束手無策,這也是大部分腦類疾病難以治癒的重要原因。
當然,這種困境並未困擾人類太久,在磁共振引導聚焦超聲技術的幫助下,暫時的打開血腦屏障已經不是不可能的事情,但是這種醫療手段的成本和技術要求也極高,更何況還有一定的風險,但技術的難題從來不能阻礙技術的發展。
上週,《科學》子刊《科學·轉化醫學》(Science Translational Medicine)同期報道了兩篇由Denali Therapeutics公司發表的研究論文。**論文中,這家生物技術公司介紹了一種全新的技術,能幫助大分子突破血腦屏障,進入大腦。**這也意味着在40多年的不斷嘗試下,我們終於取得了可喜的進展。
在第一篇論文裏,研究人員們開發了一種新型的技術,他們使用了抗體的Fc片段,並不斷誘導它們發生突變,直到它能結合血腦屏障上的“運鐵蛋白受體”(transferrin receptor)。顧名思義,在通常情況下,這種受體負責把含有鐵的“運鐵蛋白”運輸進大腦。
而當突變的Fc片段與運鐵蛋白受體發生結合後,也就具備了被後者運輸進大腦的潛力。如果再在這個Fc片段上連上大分子藥物,不就能讓它順利進入大腦了嗎?
為了檢驗這個想法的可行性,科學家們將靶向BACE1的Fab片段與上文中提到的Fc片段連在一起,做了測試。BACE1是參與β-澱粉樣蛋白形成的一種酶,人們認為抑制BACE1,就能抑制β-澱粉樣蛋白沉積的產生。
在小鼠和猴子體內,**科學家們果然發現,這些新設計的融合蛋白能夠有效突破血腦屏障的阻礙,並減少這些動物大腦裏的β-澱粉樣蛋白水平。**該結果也對這一技術進行了概念上的驗證。
人們曾希望用BACE1抑制劑來治療阿爾茨海默病,但多個臨牀試驗卻都以失敗告終。因此第一項研究更像是一個概念驗證,臨牀上的應用相對不明,為了評估這一技術治療人類患者的潛力,科學家們開展了第二項研究。
研究人員將一種叫做IDS的酶連接到了Fc片段上,希望將它們送入大腦,治療因這種酶的缺乏引起的亨特綜合徵(Hunter Syndrome)。
而小鼠實驗的結果表明,相比直接在血液裏注射這種酶,添加上Fc片段後,能將大腦裏的酶含量提高20倍**。**此外,這些酶也能發揮生物活性,有效減少大腦中其底物的水平。
這一技術的發現具有幫助大分子藥物突破血腦屏障的潛力,這可能更是神經疾病治療領域的重大利好。無創、定點,可恢復的透過血腦屏障給藥,而腦部腫瘤、阿爾茨海默(老年痴呆)、帕金森,這些疾病的治療都可能因此受益。