Cell | 纳米颗粒劫持头颅免疫细胞,用于中枢神经系统药物递送和中风治疗
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详细介绍
原则上,颅内免疫细胞对大脑的快速可及性,可能为克服中枢神经系统(CNS)疾病中的药物递送障碍提供变革性机遇。我们利用药物载荷纳米颗粒(NPs)劫持了颅骨免疫细胞,并利用其独特的颅骨-脑膜微通道迁移机制,绕过血脑屏障(BBB)实现中枢神经系统药物递送。我们通过颅骨内注射(ICO)原位构建了 NP 负荷免疫细胞,验证了其对中枢神经系统扰动的迅速迁移,并对中枢神经系统病灶进行了靶向治疗性传递。与传统递送方法相比,该策略在临床前卒中模型中改善短期和长期结局方面取得了有前景的治疗效果。我们的前瞻性临床试验进一步支持 ICO 免疫通路在治疗恶性中风中的转化可行性。这些发现确立了颅骨递送作为一种有前景且临床上可转化的中枢神经系统药物递送途径,并强调免疫辅助运输作为改善神经系统疾病治疗结果的潜在变革策略。
近日,《Cell》期刊发表了一项突破性研究,提出了一种新型中枢神经系统(CNS)药物递送策略,通过“劫持”颅骨免疫细胞,实现绕过血脑屏障(BBB)、精准靶向脑部病变的药物输送,为脑卒中及其他神经系统疾病的治疗开辟了新路径。
研究团队利用白蛋白纳米颗粒(NPs)作为载体,通过颅骨骨髓腔内注射(ICO)的方式,将药物直接递送至颅骨骨髓。该部位的免疫细胞(特别是髓系细胞)具有独特的趋向性和迁移能力,能够通过颅骨-脑膜微通道(SMCs)快速响应脑部炎症或损伤信号,并主动向病灶区域迁移。实验显示,载药纳米颗粒可在注射后2小时内被颅骨髓系细胞高效摄取,并在神经炎症或脑缺血模型中,随着这些细胞沿微通道大量向脑实质迁移,实现药物在病变脑区的特异性富集。
为验证该策略的治疗潜力,研究团队将临床已证实的神经保护肽NA1负载于白蛋白纳米颗粒上,并在小鼠大脑中动脉闭塞(MCAO)模型中评估其疗效。结果显示,ICO给予载药NPs能显著减少急性期脑梗死和水肿,并长期改善脑萎缩和神经功能缺损,其效果远超传统静脉给药、直接ICO注射游离药物或其他对照方式。值得一提的是,该策略仅需传统剂量的1/15即可实现显著疗效,且未增加系统性风险。
为进一步推动临床转化,研究团队开展了名为SOLUTION的前瞻性临床试验,首次在恶性大脑中动脉梗死患者中评估了ICO给药的安全性与可行性。结果表明,ICO注射操作可行、耗时可控,未导致严重手术并发症或感染风险显著增加,且初步数据显示其在改善患者神经功能评分方面具有积极趋势。这为将该策略应用于临床神经系统疾病治疗奠定了重要基础。
该研究创新性地利用颅骨这一邻近大脑的免疫枢纽,建立了一条高效、精准且可临床转化的CNS药物递送新途径。它不仅完全规避了血脑屏障的限制,还发挥了颅骨免疫细胞固有的快速反应与病灶趋向特性,为以往难以抵达脑部的药物提供了全新的递送思路。未来,这一平台技术有望扩展应用于阿尔茨海默病、脑肿瘤等多种中枢神经系统疾病,具有广阔的临床应用前景。
参考消息:
DOI: 10.1016/j.cell.2025.12.008
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