放療是治療原發(fā)性或轉移性腦瘤的重要手段,但同時它也可能對正常腦組織造成損害,引起放射性腦損傷(radiation-induced brain injury,RIBI),這可能導致認知功能障礙、頭痛、倦怠等癥狀。這種認知功能障礙通常表現(xiàn)為注意力、記憶力、執(zhí)行能力和決策能力的下降,嚴重影響患者的生活質量。
目前,放射性腦損傷的發(fā)病機制尚未完全明確,但已知輻射可以導致腦內氧化應激增加、炎癥反應、微血管損傷以及血腦屏障(BBB)破壞等。這些變化可能在放療后立即發(fā)生,也可能在數(shù)月或數(shù)年后逐漸顯現(xiàn)。因此,開發(fā)有效的預防和治療策略對于改善患者預后至關重要。
圖1. 金屬有機框架-納米復合物用于治療放療引起的腦損傷
本項目開發(fā)了一種能夠通過血腦屏障(BBB)并持續(xù)釋放神經(jīng)保護藥物的載體,以減輕放療引起的腦損傷。首先合成了MIL-53(Cr)納米粒子,并通過表面修飾聚乙烯乙二醇(PEG)和Angiopep-2(ANG)來提高其口服生物利用度和穿越BBB的能力。將依達拉奉(edaravone,一種自由基清除劑,具有神經(jīng)保護作用,它通過清除羥基自由基和抑制脂質過氧化來保護腦組織)載入修飾后的MIL-53(Cr)納米粒子中,形成EDA@MIL-53(Cr)-P/A納米粒子。MIL-53(Cr)-P/A納米粒子能夠實現(xiàn)依達拉奉的持續(xù)釋放,并提高其穿越BBB的能力。在小鼠模型中,EDA@MIL-53(Cr)-P/A能夠減輕全腦照射引起的腦損傷和認知功能障礙。機制研究表明,EDA@MIL-53(Cr)-P/A通過抑制氧化應激、DNA損傷、凋亡和炎癥反應來減輕輻射引起的腦損傷。總之,該方法為保護免受放療引起的腦損傷提供了一種新策略,對改善接受顱腦放療患者的生活質量具有重要價值。
論文第一作者為西湖大學醫(yī)學院附屬杭州市第一人民醫(yī)院李雪嬌博士,浙江大學博士生華詩遠;浙江大學愛丁堡大學聯(lián)合學院周民教授和與西湖大學醫(yī)學院附屬杭州市第一人民醫(yī)院丁忠祥教授合作為該論文的共同通訊作者。上述研究得到了國家重點研發(fā)計劃項目、國家自然科學基金、浙江省重點研發(fā)計劃項目等基金項目的大力支持。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2024.122868
課題組簡介
浙江大學周民教授:浙江大學求是特聘教授; 教育部惡性腫瘤預警與干預重點實驗室副主任,國家高層次領軍人才,國家高層次人才專家。主要從事醫(yī)學影像學與生物材料臨床轉化工作。近年來發(fā)表100余篇論文,多次榮獲“浙江大學十大年度學術進展提名獎”?蒲谐晒啻伪恍氯A社,科技日報等新聞媒體做專題報道。自主研發(fā)納米藥物正在開展臨床試驗,臨床結果療效顯著。團隊研發(fā)新型微藻藥物遞送系統(tǒng)受到科研及社會各界廣泛關注。課題組主頁:https://person.zju.edu.cn/mi
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