血小板膜仿生声动力-磁靶向平台突破血脑屏障：胶质母细胞瘤治疗新策略

　　本研究构建了一种新型血小板膜杂化仿生微泡(ST-PM)，负载超顺磁性氧化铁(SPIO)和替莫唑胺(TMZ)，通过聚焦超声(FUS)打开血脑屏障(BBB)并利用磁场(MT)实现主动靶向，显著增强药物在胶质母细胞瘤(GBM)病灶的富集，为GBM治疗提供了兼具高效性与生物安全性的创新方案。

　　

背景

胶质母细胞瘤(GBM)作为最具侵袭性的原发性脑肿瘤，治疗面临巨大挑战，主要源于血脑屏障(BBB)对药物递送的阻碍。即便如替莫唑胺(TMZ)这类能够穿越BBB的药物，也因靶向性不足而疗效有限。因此，开发创新治疗策略以提升药物在肿瘤部位的靶向富集至关重要。

方法

研究团队通过提取小鼠全血中的血小板膜，与脂质成分融合制备血小板膜杂化微泡(PM)。随后，利用超顺磁性氧化铁(SPIO)纳米颗粒与TMZ通过氨基与羰基的自然反应形成ST复合物，并将其封装于PM中，最终构建出声响应性血小板仿生平台(ST-PM)。通过透射电镜(TEM)、动态光散射(DLS)、蛋白质凝胶电泳及Western blot等技术对ST-PM的形貌、尺寸、表面电位及膜蛋白保留情况进行系统表征。

结果

3.1 ST-PM的制备与表征

TEM成像显示血小板膜呈现典型双层膜结构，PM与血小板膜的蛋白条带几乎一致，且Western blot证实血小板特异性标志蛋白CD47存在于PM表面。荧光共定位分析进一步验证了血小板膜与脂质成分的成功杂交(Pearson相关系数为0.48)。ST复合物呈均匀球形，平均尺寸约20 nm，TMZ负载效率达20.3%±1.6%。ST-PM的粒径保持在微米级别，符合超声微泡要求，其zeta电位由PM的-21.59±0.53 mV变为-15.76±0.95 mV，证实ST的成功封装。

3.2 ST-PM的体外功能特性

PM在超声激发下表现出与临床对比剂SonoVue^?相当的成像性能，且血小板膜赋予PM显著增强的血清稳定性及不同pH下的稳定性。在超声照射下，ST-PM能有效实现药物释放。外加磁场实验表明，ST-PM具备良好的磁化能力，悬浮颗粒能被0.48 T永磁体有效吸引。

3.3 ST-PM的体外BBB穿透与抗肿瘤效果

通过建立体外BBB模型，研究发现ST-PM在FUS照射下能有效穿越BBB，而FUS与磁场联用进一步增强了ST-PM(Cy3)的跨膜转运及GL261细胞的内吞。CCK-8实验显示，FUS与磁场共同作用下，ST-PM对GL261细胞的杀伤效果最佳，显著优于其他组别。

3.4 ST-PM的体内靶向性

在原位GBM小鼠模型中，尾静脉注射ST-PM(Cy3)并联合FUS与磁场作用12小时后，ST-PM组在肿瘤部位荧光强度显著高于对照组，表明血小板膜有效增强了ST-PM的体内稳定性。离体器官荧光成像显示，ST-PM组大脑中的积累明显高于ST复合物组，证实其具备脑肿瘤靶向能力。

3.5 ST-PM的体内治疗效果

通过小动物活体成像系统监测肿瘤进展发现，经FUS与磁场联合处理的ST-PM组荧光信号强度显著低于PBS组与TMZ组，表明ST-PM能有效抑制GBM进展。

3.6 ST-PM的生物安全性

治疗结束后，取主要器官进行H&E染色，未见明显病理学改变，如出血、炎症浸润等，证明ST-PM具有良好的生物安全性。

讨论

本研究成功构建了ST-PM平台，整合了血小板膜的生物相容性、SPIO的磁靶向性及微泡的超声响应性，实现了BBB的非侵入、局部可逆开放与药物的主动靶向递送。尽管研究存在样本量较小(n=3)及缺乏直接磁量化数据等局限，但结果为GBM治疗提供了具有临床转化潜力的新策略。

结论

ST-PM在聚焦超声与磁场协同作用下，能显著增强TMZ在GBM病灶的靶向富集与治疗效果，同时具备良好生物安全性，为胶质母细胞瘤的临床治疗提供了创新性解决方案。