新的研究表明，为侵袭性脑肿瘤提供食物的血管具有受体，可以允许使用一种新型的含药纳米颗粒来使肿瘤缺乏用于生长和扩散的能量，并且还会对它们造成其他破坏适应存在，甚至杀死自己。
诺丁汉大学和杜克大学的科学家发现，许多为高级别胶质瘤脑肿瘤供血的血管都含有高水平的低密度脂蛋白受体(LDLR)。这些发现为使用这两个机构已经在开发的药物铺平了道路，这些药物可以靶向这些受体，从而被肿瘤吸收。该结果刚刚发表在Pharmaceutics的一篇新论文中，题为“低密度脂蛋白途径是高级别神经胶质瘤中普遍存在的代谢漏洞，适合纳米治疗给药。”
神经胶质瘤是最常见的原发性脑肿瘤，起源于大脑的神经胶质细胞。它们是一个异质谱，从缓慢生长到高度侵袭性浸润性肿瘤。将近一半的神经胶质瘤被归类为高级别神经胶质瘤(HGG)，由于其高度侵袭性，预后很差，不治疗的平均生存期仅为4.6个月，而采用当今最佳的多模式治疗后平均生存期约为14个月。
研究人员检查了来自36名成人患者和133名儿童患者的肿瘤内和肿瘤间区域的组织微阵列，以确认LDLR是治疗靶点。还测试了三种代表性细胞系模型中的表达水平，以确认它们未来用于测试LDLR靶向纳米颗粒摄取、保留和细胞毒性的效用。他们在成人和儿童队列中显示出广泛的LDLR表达，并且重要的是，他们还对在成人高级别神经胶质瘤的核心区域和边缘区域或侵入区域之间观察到的肿瘤内变异进行了分类。
诺丁汉大学医学院的RumanRahman博士领导了这项研究，他说：“用目前可用的技术治疗脑肿瘤可能非常困难，这是因为许多药物或纳米颗粒已被证明在细胞中起作用，当用于临床治疗测试时，无法穿透许多肿瘤背后的血脑屏障。因此，我们寻找治疗它们的新方法至关重要。这些发现是了解肿瘤生物学及其收集能量方式的重要一步像从人体自身的脂肪和含有脂蛋白颗粒的蛋白质一样生长和扩散。现在的关键是使用药物和前药纳米颗粒来靶向这些受体并切断癌细胞的能量供应。
诺丁汉大学药学院转化治疗学教授、杜克大学机械工程与材料科学教授大卫·尼达姆(DavidNeedham)一直致力于开发一种新的、临床更有效的常见代谢抑制剂(氯硝柳胺)制剂切断细胞的能量，可以被修改为治疗多种疾病的方法——包括癌症。
在其最初的抗寄生虫应用中，氯硝柳胺已经使用了60多年，作为口服片剂，通过抑制其重要的代谢途径并关闭其能量供应来杀死与肠道接触的绦虫。这种降低细胞能量供应的能力表明，氯硝柳胺还可以降低病毒复制所需的能量(Needham最近开发的另一种制剂是用于COVID19和其他呼吸道病毒的鼻腔喷雾剂和早期治疗喉咙喷雾剂对于喷雾剂，Needham想出了如何增加氯硝柳胺在简单pH缓冲溶液中的溶解度。然而，氯硝柳胺在水中的溶解度很差，因此很难在其他地方使用，例如静脉注射或输液。
现在我们知道脑肿瘤有低密度脂蛋白受体，我们认为这些受体用于促进它们的生长和转移扩散，我们可以努力修改药物以靶向这些受体并使癌细胞饿死。鉴于癌症以低密度脂蛋白为食，我们的策略是让药物看起来像癌症的食物。”
Needham教授和杜克大学的团队开发了“BrickstoRocksTechnology”(B2RT)技术，可以将这种常见的低溶解度药物(通常称为“砖粉”)变成溶解度更低的“岩石”，目的是制造纯的前药纳米颗粒。他们将氯硝柳胺转化为一种新的难溶性(氯硝柳胺硬脂酸酯)前药，可以形成可注射或可植入的纳米颗粒。已经获得的数据表明，所谓的“氯硝柳胺硬脂酸酯前药治疗剂”(NSPT)可以阻止骨肉瘤小鼠模型中肺转移的形成，并且在小型犬的可行性研究中实际上还可以治愈一些狗。
Needham教授继续说：“这项技术现在已准备好应用于其他癌症，诺丁汉大学非常适合利用儿童脑肿瘤研究中心的专业知识来开发这项技术。下一步将是与Ruman及其同事一起测试B2RT在脑肿瘤细胞、动物模型中，如果它显示出希望，将其尽可能快地安全地转移到患者体内。我们想确定LDLR靶向抗癌药物和前药纳米颗粒是否以及在何种程度上具有活性脑癌，静脉注射和/或作为术后沉积物。”
另一位药学院研究员乔纳森·伯利(JonathanBurley)和他最近的博士生已经将这种针对LDLR的纳米颗粒开发为一种可行的配方。研究生GeorgeBebawy，他表明他们改善了肿瘤细胞的摄取。