密歇根大学罗杰尔癌症中心的研究人员发现一种小分子可以阻断脑瘤的一个关键途径时，他们感到很乐观。但仍有一个问题：如何通过血液将抑制剂送入大脑以到达肿瘤。
通过与多个实验室合作，这些科学家团队制造了一种包含抑制剂的纳米粒子，结果比预期的还要好。在小鼠模型中，纳米颗粒不仅将抑制剂送达肿瘤，药物成功地激活了免疫系统以消除癌症，而且这一过程触发了免疫记忆，因此重新引入的肿瘤也被消除了。这是一个很有希望的迹象，这种潜在的新方法不仅可以治疗脑瘤，而且可以防止或推迟复发。
过去没有人能够让这种分子进入大脑。这确实是一个巨大的里程碑。过去30年里，胶质瘤患者的结果一直没有得到改善。尽管许多癌症类型的生存率有所提高，但胶质瘤仍然凶险，只有5%的患者在诊断后能活到五年。
胶质瘤通常对传统疗法有抵抗力，而且肿瘤内的环境会抑制免疫系统，使基于免疫的新疗法无效。再加上通过血脑屏障的挑战，向这些肿瘤提供有效治疗变得更加困难。Castro-Lowenstein实验室发现，小分子抑制剂AMD3100可以阻断CXCR12，CXCR12是胶质瘤细胞释放的一种细胞因子，它在免疫系统周围建立了一个防护罩，阻止它对入侵的肿瘤开火。研究人员在胶质瘤的小鼠模型中显示，AMD3100可防止CXCR12与免疫抑制性骨髓细胞结合。通过解除这些细胞的武装，免疫系统保持完整，可以攻击肿瘤细胞。
但AMD3100在进入肿瘤时遇到了困难。该药物不能很好地通过血液，也不能通过血脑屏障，这是药物进入大脑的一个关键问题。卡斯特罗-洛温斯坦实验室与马萨诸塞州大学工程学院Wolfgang Pauli Collegiate化学工程教授Joerg Lahann博士合作，创造了基于蛋白质的纳米粒子来封装抑制剂，希望能帮助它通过血液循环。
研究人员向患有胶质瘤的小鼠注射了加载AMD3100的纳米颗粒。该纳米粒子表面含有一种肽，可与主要在脑瘤细胞上发现的蛋白质结合。当纳米颗粒通过血液流向肿瘤时，它们释放出AMD3100，从而恢复了血管的完整性。然后，纳米粒子可以到达它们的目标，在那里释放药物，从而阻止免疫抑制性骨髓细胞进入肿瘤块。这使得免疫细胞能够杀死肿瘤并推迟其发展。
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