研究人员开发了一种创新方法，已在小鼠模型和离体人脑组织中得到验证，该方法能够安全有效地将治疗药物递送至大脑，为治疗广泛的神经和精神疾病提供了新的可能。
西奈山伊坎医学院
11月25日
西奈山伊坎医学院（Icahn School of Medicine at Mount Sinai，ISMMS）的研究人员开发了一种创新方法，该方法已在小鼠模型和离体人脑组织实验中得到了验证，能够安全有效地将治疗药物递送至大脑，为治疗广泛的神经和精神疾病提供了新的可能。
该研究成果于近日发表在《自然-生物技术》（Nature Biotechnology）杂志上，首次介绍了一种血脑屏障穿透偶联物（BCC）系统，旨在克服通常阻止大型生物分子进入中枢神经系统的保护性屏障。论文题目“静脉注射血脑屏障穿透偶联物可促进生物大分子进入中枢神经系统”（Intravenous administration of blood-brain barrier-crossing conjugates facilitate biomacromolecule transport into central nervous system）。
研究于2024年11月25日发表在《Nature Biotechnology》（最新影响因子：33.1）杂志上
血脑屏障（BBB）是一种天然的保护屏障，能够阻止有害物质进入大脑。然而，它也阻碍了救命药物的输送，给肌萎缩侧索硬化症（ALS）、阿尔茨海默病、成瘾以及许多其他中枢神经系统（CNS）疾病的治疗带来了重大挑战。
BCC 平台利用一种特殊的生物过程，γ-分泌酶介导的转胞吞作用，通过简单的静脉注射，直接将大型治疗分子（如寡核苷酸和蛋白质）递送至大脑。
西奈山伊坎医学院免疫学与免疫疗法教授、伊坎基因组学研究所（Icahn Genomics Institute）和 Marc 与 Jennifer Lipschultz 精准免疫学研究所（Marc and Jennifer Lipschultz Precision Immunology Institute）成员、共同通讯作者之一董一洲博士表示：“血脑屏障是一种至关重要的防御机制，但它也给药物向大脑的输送带来了重大挑战。我们的 BCC 平台打破了这一屏障，使包括寡核苷酸在内的生物大分子能够安全、高效地到达中枢神经系统。”
研究表明，当研究人员将一种名为 BCC10 的化合物与被称为反义寡核苷酸的特殊基因工具结合后注入小鼠体内时，它成功降低了大脑中有害基因的活性。在肌萎缩侧索硬化症（一种运动神经元疾病）的转基因小鼠模型中，该治疗显著降低了致病基因 Sod1 及其相关蛋白的水平。同样，另一种与 BCC10 结合的反义寡核苷酸极大地降低了编码 tau 蛋白的基因 Mapt 的水平，而 tau 蛋白是阿尔茨海默病和其他失智症的治疗靶点。
BCC10 在将这些基因工具递送至大脑方面证明了其高度有效性，提高了它们在不同模型甚至实验室研究的人体切除脑组织样本中沉默有害基因的能力。研究人员指出，重要的是，小鼠对该治疗耐受性良好，在测试剂量下对主要器官造成的损伤很小或无损伤。
脑屏障穿透偶联物可实现大分子治疗药物向脑部的全身性递送
尽管该领域最近取得了进展，但仍然迫切需要能够绕过血脑屏障并通过全身给药改善基于生物大分子的疗法向中枢神经系统的输送的技术。
“我们的平台有可能解决脑研究中的一个最大障碍，即安全有效地将大型治疗分子穿过血脑屏障，”共同通讯作者、资深作者、医学博士 Eric J. Nestler 博士、纳什家族神经科学教授、弗里德曼脑研究所（The Friedman Brain Institute）所长、西奈山伊坎医学院学术事务院长以及西奈山健康系统（Mount Sinai Health System）首席科学官说道，“这一进展有望推动一系列脑病治疗的发展。”
接下来，研究人员计划在大动物模型上开展进一步研究，以验证该平台的效能并开发其治疗潜力。
创立于1963年的西奈山伊坎医学院
参考文献
Source：Icahn School of Medicine at Mount Sinai
Study reveals new way to unlock blood-brain barrier, potentially opening doors to treat brain and nerve diseases
Reference：
Wang, C., Wang, S., Xue, Y. et al. Intravenous administration of blood–brain barrier-crossing conjugates facilitate biomacromolecule transport into central nervous system. Nat Biotechnol (2024). https://doi.org/10.1038/s41587-024-02487-7
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原文标题 : 研究揭示了解锁血脑屏障的新方法，可能为治疗大脑和神经疾病打开大门
