一种全新的跨血脑屏障药物输送“班车”，或将颠覆脑内疾病的治疗

关键词：血脑屏障；穿梭机；

2023年10月10日，美国密歇根大学的生物科学家在Cell Chem Biol杂志上发表了一项令人振奋的研究。

研究者设计了一种新型的“班车”系统，专门用来把治疗性抗体送过血脑屏障。其工作方式为：首先绑定在大脑内皮细胞上的一个叫做LAT1的特殊运输蛋白。这就好比班车有了通行证，可以顺利地通过血脑屏障的检查。

这不是科学家们第一次尝试这样的技术。

之前他们尝试过使用另一个运输蛋白，叫做转铁蛋白受体（TfR-1），来运送药物。但是，这个受体不仅存在于内皮细胞上，还在其他细胞上有表达，而且还可能会导致药物在进入大脑前就被降解了；其结果是运输的非特异性和低效率。

在本研究中，科学家们聚焦在LAT1的一个分支，叫做CD98hc，这个蛋白在大脑内皮细胞上的表达量很高，之前的研究已经显示它有潜力成为转运药物的有力工具。

本研究中设计的这辆运输“班车”非常独特，研究者用一个叫做IgG的双价抗体（想象成有两个抓手的工具），这个工具的一端能够紧紧抓住要送到大脑中的药物，另一端则抓住CD98hc。通过这种方式，既能保持IgG抗体强大的绑定能力，也能在血脑屏障处适度释放，以便药物能顺利抵达大脑深处。

在实验老鼠研究者，并通过放射性追踪剂和ELISA方法，研究者确认：一次静脉注射双价抗体能让大脑中的药物浓度保持在1纳摩尔以上达7天之久。而且，和之前的转铁蛋白受体班车相比，CD98hc 输送系统在大脑中的浓度是前者的100倍还多。

不仅如此，该双价抗体还能确保药物准确送达到大脑内的特定细胞类型。

例如，绑定在CD98hc 运输系统的一个特定抗体能够在5天内成功抵达并且粘附在老鼠星形胶质细胞的表面。

还有一个专门对准神经元的抗体，在3天后也成功和神经元紧密相连。而且这些都不会对老鼠的大脑造成任何不良反应。

在这项研究中，科学家们成功开发了一种能够穿过血脑屏障的“班车”系统，为治疗大脑疾病带来了新的希望。

利用LAT1的分支CD98hc作为目标，研究者巧妙地设计了一种双价抗体IgG来运送药物，这种方法不仅提高了药物在大脑中的浓度，而且实现了对特定细胞类型的精准送达。这一创新技术的成功，在小鼠模型中展现了巨大的潜力，并为我们提供了一个全新的视角来理解和治疗神经退行性疾病以及脑肿瘤。

本研究的临床意义：

1）个性化治疗：

新技术的精确性为发展个性化医疗提供了可能性，患者未来可能接受特别设计的治疗方案，直接作用于病变细胞，减少药物副作用。

2）治疗突破：

对于难以治疗的神经系统疾病，比如阿尔茨海默病，这项技术可能成为一种全新的治疗途径。

本研究的科研启发：

1）靶向运输机制：

此研究强化了开发针对特定细胞类型的药物运输系统的重要性，对其他疾病的药物递送也有重要启示。

2）跨学科合作：

药物递送系统的设计需要生物学、药理学、化学和工程等多个学科的知识，这强调了跨学科合作的必要性。