脑靶向药物递送:突破血脑屏障以治疗中枢神经系统疾病

时间:2026年5月22日
来源:Bioconjugate Chemistry

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中枢神经系统(CNS)疾病的普遍存在对当前医学构成了严峻且日益严峻的挑战,这一危机因全球人口老龄化而进一步加剧。神经退行性疾病、严重的神经炎症、创伤性脑损伤以及像胶质母细胞瘤这样的侵袭性脑恶性肿瘤,是我们这个时代一些最棘手的医疗问题。尽管过去十年在潜在治疗方法的开发方面取得了复兴

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中枢神经系统(CNS)疾病的普遍存在对当前医学构成了严峻且日益严峻的挑战,这一危机因全球人口老龄化而进一步加剧。神经退行性疾病、严重的神经炎症、创伤性脑损伤以及像胶质母细胞瘤这样的侵袭性脑恶性肿瘤,是我们这个时代一些最棘手的医疗问题。尽管过去十年在潜在治疗方法的开发方面取得了复兴——从小型化学制剂和单克隆抗体到siRNA和mRNA等先进的基因药物——但这些方法的临床转化受到了自然界最强大的生物屏障之一——血脑屏障(BBB)的严重阻碍。
认识到解决这一药物瓶颈的关键重要性,我们策划了这期以“脑靶向药物递送”为主题的特刊。该专题出版物旨在汇集该领域著名专家的综合性综述和前沿原创研究,旨在阐明我们对BBB生物学的当前理解,并展示过去十年为绕过或穿越这一屏障而开发的最新、最具创新性的工程技术。本期收录的16篇论文涵盖了现代神经药物递送策略的各个方面,重点介绍了新型 conjugation 化学方法、肽工程、纳米粒子设计以及代谢调节技术。

推进受体介导和肽引导的跨细胞转运


本期特刊的一个主要焦点是利用BBB中的内源性转运机制,特别是通过受体介导的跨细胞转运。研究人员在设计能够捕获这些受体以传递载荷的配体方面取得了显著进展。一个典型的例子是关于“Asukabe等人)。这种新型肽在BBB穿透能力上可与已建立的Angiopep-2相媲美,同时具有更高的选择性,标志着肽引导递送技术的重要进步。
转铁蛋白受体(TfR1)仍然是一个极具吸引力的靶点,这一点在两篇引人注目的论文中得到了证明。其中一篇论文详细阐述了“Fu等人)。另一篇文章探讨了“Zhao等人)。
除了靶点识别之外,递送载体的结构设计也至关重要。一篇关于“Boas等人)。此外,另一篇文章“Wu等人)研究了这些肽与其载体之间的化学相互作用。这项重要工作强调了连接剂化学本身可以改变系统循环和大脑积累情况,这对临床转化至关重要。在肿瘤靶向策略方面,还有一篇文章介绍了“Su等人)。

纳米载体创新:脂质、脂质体和聚合物纳米棒


纳米技术继续成为先进药物递送系统的支柱。本期特刊包含两篇关于基于脂质系统的综合性综述:“Keshari等人)和“Kaur等人)。这些综述概述了如何调整脂质配方以实现高效封装、生物相容性以及整合诊断和治疗功能。
该领域的原创研究进一步推动了技术边界。一篇论文研究了“Song等人)。通过下调Cx43蛋白,这些定制的脂质体不仅传递了载荷,还积极破坏了支持肿瘤的微环境,提高了替莫唑胺的抗胶质母细胞瘤效果。同样,另一篇论文探讨了“Ishibashi等人)。

代谢预处理、BBB调节和神经炎症


脑药物递送的一个迷人前沿是主动操纵生物和代谢途径以促进药物进入。一篇名为“Li等人)的文章突出了这一趋势。通过预处理葡萄糖转运途径,研究人员实现了大分子mRNA的非侵入性递送,这对未来的基因治疗来说是一项重大成就。
另一篇综述“肿瘤代谢:胶质母细胞瘤治疗的新领域”进一步分析了脑肿瘤的代谢特征,指出了如何针对胶质母细胞瘤的代谢异常进行治疗干预和药物递送系统设计(Chai等人)。
除了代谢之外,调节生物信号通路和大脑的炎症状态也是关键主题。综述“Wnt调控的疗法用于血脑屏障调节和癌症治疗”讨论了Wnt通路(对BBB的形成和维持至关重要)如何被暂时调节以增加药物进入的通透性(An等人)。此外,“针对神经炎症的药物递送以治疗脑疾病”综述聚焦于神经退行性和自身免疫性疾病,详细说明了靶向递送系统如何特异性地抑制局部神经炎症,而这既是许多中枢神经系统疾病的临床症状,也是其驱动因素(Wang等人)。

新型诊断方法和靶向分子工程


最终,成功的治疗依赖于诊断、监测和精准靶向神经疾病的能力。文章“纳米体-糖苷共轭物的位点特异性分子工程以提高脑肿瘤靶向性”将单域纳米体的高特异性与糖苷工程相结合,创造出高效、小型的靶向剂,能够以前所未有的精度在中枢神经系统中导航(Zhou等人)。
将这些先进的化学概念应用于临床的是一篇题为“通过有机光氧化反应制备的[18F]FDOPA的首次人体评估”(Wang等人)的报道。这篇论文不仅代表了放射化学领域的胜利,还展示了先进PET成像剂在实时映射大脑功能和评估靶向治疗在人体受试者中的效果方面的重要作用。

结论


本期特刊中的16篇论文共同表明,保护大脑的这一强大屏障已不再是一道不可逾越的墙,而是一个可以通过精准分子工程来导航的复杂动态界面。从肽结合纳米载体和靶向适配体到代谢预处理和纳米体工程,这里详细介绍的策略代表了神经药学科学的前沿。
作为特刊的客座编辑,我们感谢所有贡献作者分享他们的杰出研究和深刻见解。同时,我们也感谢同行评审人员的严格评估,确保了本特刊的高科学标准。我们希望这期特刊不仅能够全面总结过去十年的进展,还能激励全球的研究人员开发下一代脑靶向治疗药物。最终,正是通过这些持续的跨学科创新,并与临床医生和制药公司的紧密合作,我们将在不久的将来改变数百万患有严重中枢神经系统疾病患者的预后。

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