无创纳米医学突破攻克致命脑癌
华盛顿大学圣路易斯医学院与西北大学的研究人员开发出一种治疗危险快速脑癌的非侵入式策略。该方法利用精心设计的纳米级结构，通过简单鼻腔滴剂将强效抗肿瘤化合物直接递送至大脑。在小鼠实验中，这种递送方式成功靶向胶质母细胞瘤并增强脑部免疫防御，同时比现有类似疗法更具非侵入性优势。研究成果已于本月发表在《美国国家科学院院刊》。
深入理解胶质母细胞瘤的快速进展与治疗障碍
胶质母细胞瘤起源于星形胶质细胞，是美国最常见的恶性脑肿瘤，每10万人中约有3人患病。它生长迅速且几乎总是致命的。治疗的主要障碍在于难以安全地将药物递送至大脑。
"我们希望改变这一现状，开发能激活免疫反应攻击胶质母细胞瘤的非侵入式疗法，"华盛顿大学医学院泰勒家族神经外科系研究副主任亚历山大·H·斯特格博士表示，他同时担任巴恩斯犹太医院和华盛顿大学医学院西曼癌症中心脑肿瘤中心的研究主任。"本研究证明，经过精确设计的球形核酸纳米结构能够安全有效地激活脑内强大免疫通路，重新定义了如何在难以触及的肿瘤中实现癌症免疫治疗。"
通过STING通路激活将"冷肿瘤"转为"热肿瘤"
胶质母细胞瘤常被称为"冷肿瘤"，因其无法自然触发强烈免疫反应，这使其比"热肿瘤"更难治疗。为克服此问题，科学家探索激活名为STING（干扰素基因刺激因子）的细胞通路。当细胞检测到外源DNA时，STING会启动免疫反应。
早期研究发现，设计用于激活STING的药物可帮助免疫系统识别和攻击胶质母细胞瘤。但这些药物在体内迅速降解，且仅当直接递送至肿瘤时才有效。实现持续治疗所需的重复给药需高度侵入性操作。
"我们希望避免患者在病中承受这种痛苦，我认为可利用球形核酸平台实现无创递送，"该研究第一作者、斯特格实验室博士后研究员阿坎克莎·马哈詹博士表示。
鼻腔至大脑递送在小鼠模型中证实有效
斯特格团队与西北大学国际纳米技术研究所所长查德·A·米尔金博士合作。米尔金发明了球形核酸——一种将DNA或RNA密集排列在纳米粒子核心周围的纳米结构，其治疗效力优于标准递送方法。研究人员开发出新型金核球形核酸，表面嵌有短DNA片段以激活特定免疫细胞的STING通路，并选择鼻腔作为递送途径。
鼻腔疗法曾被探索用于脑部靶向药物递送，但此前尚未开发出利用此方法激活脑癌免疫反应的纳米级疗法。
STING激活激发强效抗肿瘤免疫力
"这是首次证明可通过鼻腔至脑部递送纳米级治疗剂增强胶质母细胞瘤的免疫细胞激活，"马哈詹表示。
研究团队验证了该方法能选择性将药物递送至大脑并作用于目标细胞。通过近红外光可见的分子标记，他们发现当纳米药物以滴剂形式递送至患胶质母细胞瘤小鼠的鼻腔时，会沿面部肌肉连接大脑的主要神经路径移动。药物在脑部引发的免疫反应集中于特定免疫细胞（尤其是肿瘤内部细胞），并在淋巴结触发有益反应，且未扩散至可能引起副作用的其他身体部位。
对肿瘤内及周边免疫细胞的检测显示，该疗法成功激活STING通路并武装免疫系统对抗肿瘤。
临床前景与转化应用下一步
当与增强T淋巴细胞活性的药物联用时，新疗法仅需一至两剂即可清除肿瘤并诱导长期防复发免疫。综合效果远超现有STING激活免疫疗法。
斯特格强调，单独激活STING通路无法治愈胶质母细胞瘤，因肿瘤存在多种阻断免疫反应的机制。团队正致力于在纳米结构中添加激活其他免疫反应的功能，以实现单次疗法中多重治疗靶点。
"该方法为胶质母细胞瘤及其他免疫抵抗型癌症提供了更安全有效的治疗希望，是迈向临床应用的关键一步，"斯特格表示。
参考文献："cGAS激动型球形核酸重编程胶质母细胞瘤免疫微环境并促进抗肿瘤免疫"，作者：阿坎克莎·S·马哈詹、科里·杜索尔德、沈贤金、瑞秋·贾维斯、丽莎·A·赫利、塞雷娜·托马西尼-盖尔菲、郑俊秀、康纳·M·福赛思、张斌、杰森·米斯卡、艾米·B·海姆伯格、查德·A·米尔金、亚历山大·H·斯特格，2025年11月3日，《美国国家科学院院刊》。
本研究获得美国国立卫生研究院国家癌症研究所（项目号P50CA221747和R01CA275430）、国立卫生研究院（项目号R01CA120813、R01NS120547和R01CA272639）、黑色素瘤研究基金会、西北大学卢里癌症中心芝加哥癌症棒球慈善机构以及Celularity、Alnylam和艾伯维公司的资助支持。西曼癌症中心小动物癌症成像由国立卫生研究院仪器设备基金S10OD027042和S10OD025264及国家癌症研究所癌症中心基金P30CA091842支持。PET和MRI成像由罗伯特·H·卢里综合癌症中心基金P30CA060553支持。
竞争利益声明：亚历山大·斯特格持有开发SNA治疗平台的Exicure公司股份；米尔金持有开发SNA疗法的Flashpoint公司股份。斯特格和米尔金是专利US20150031745A1的共同发明人，该专利描述了用于穿透血脑屏障的SNA纳米偶联物。
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