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科學家們建立一個更好的抗癌藥物通過血腦屏障

為了治療腦腫瘤,科學家們改變了一種試驗藥物的結構,使藥性能透過大多數不易滲透的腦血管障壁。


他們在猴子身上做了概念實驗,證明了與其他動物相比,猴子的大腦吸收藥效要高10倍。此實驗結果於2016年8月25日發表在《醫藥化學雜誌》上。


這個實驗始於70多年前科學家在秘魯土壤中找到的細菌並將其用於實驗性抗癌藥物的培養,這種抗癌藥物被稱為DON,可以阻斷細胞使用蛋白構建障礙性的谷氨醯胺。在臨床試驗中DON的藥性減少了各種晚期癌症患者身上的腫瘤,但是它的藥性對於胃腸系統的損害證明谷氨醯胺的谷氨酸對人類身體有毒性。

約翰霍普金斯大學醫學院神經學、醫學教授,精神病學、神經科學和腫瘤學博士Barbara Slusher說道:「我們正在探索是否可以通過增強DON在大腦中的滲透性,限制其在人體其他部分的吸收,降低它的毒性,來製造更安全和更易接收的藥物」。


Slusher與約翰霍普金斯基梅爾癌症中心免疫學家Jonathan Powell博士合作。Jonathan Powell博士致力於研究癌細胞如何使用不同的代謝途徑避免被免疫細胞破壞。


彭博-基梅爾癌症免疫治療研究所副主任鮑威爾表示:「腫瘤使用侵略性代謝生長,吸收所有周圍的營養物質,這會導致非常貧氧的酸性環境,不利於殺死癌症的免疫細胞。」


鮑威爾認為使用谷氨醯胺阻斷藥物靶向腫瘤代謝可以使腫瘤周圍的環境不那麼刺激,減緩其生長,並使免疫系統攻擊癌細胞的機會。「希望通過添加這樣的谷氨醯胺拮抗劑來增強某些免疫治療藥物」,鮑威爾說。

為了改變DON的藥物結構,Slusher和她的藥物研究團隊設計合成了各種衍生物,使藥物具有更易溶於脂質,或親脂性的,有助於通過血腦屏障的特性。一旦藥物進入大腦,新的衍生物會快速代謝回到DON。


他們給兩隻猴子靜脈內注射了DON和一種被改變了的衍生物(稱為5c),30分鐘後測量猴子腦脊液和循環血漿中的藥物量。注射DON的猴子的血液濃度比接受5c的猴子低約7倍。 注射5c的猴子,其大腦中的5c轉化為了DON。科學家發現腦脊液中的DON比用未改變的DON處理的猴子多10倍。


「我們證明了可以通過改善這些藥物來進一步治療大腦以及限制不必要的毒性」,Slusher說,「這種策略以後可以用於開發針對不同癌症的定製藥物。」

科學家們建立一個更好的抗癌藥物通過血腦屏障


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