胶质母细瘤有靶向药吗？关键提示：研究发现，针对PTEN缺陷性胶质母细胞瘤的药物需穿越血脑屏障，同时针对PI3K蛋白的两种亚型。
研究人员完全有理由期待一种叫做BKM120（也被称为buparlisib）的化合物能够控制缺乏PTEN蛋白的胶质母细胞瘤脑肿瘤。毕竟，人们知道它能阻断促进肿瘤生长的PI3K蛋白，并能轻易地穿过血脑屏障（保护进入大脑的致密细胞层）进入胶质母细胞瘤肿瘤细胞。
然而，当这种化合物在胶质母细胞瘤肿瘤的动物模型中进行试验时，它有点令人失望，只是适度地延长了动物的生存期。Dana Farber的科学家在一项新的研究中发现，原因是BKM120并不是人们认为的的PI3K阻滞剂：它不是平等地阻止两种PI3K亚型，而是束缚其中一种，而几乎不控制另一种。其结果是剥夺了胶质母细胞瘤细胞癌变的一个方面，同时几乎可以自由支配另一个方面。
发表在《细胞报告》杂志上的一篇论文中的这一发现强调了开发一种治疗PTEN缺陷性胶质母细胞瘤的药物的挑战性，这种药物可以跨越血脑屏障并同时针对PI3K的两种亚型。现有的化合物可以针对任何一种亚型，但不能同时针对这两种亚型；而那些针对这两种亚型的化合物则无法通过障碍。
“胶质母细胞瘤是成年人中较常见、较具侵袭性的脑瘤，但目前的治疗方法只能延长患者的生命，”研究人员表示。“更好的治疗依赖于对疾病生物学的更多方位的理解，是其背后的分子异常。在这项研究中，我们聚焦于以PTEN缺失为特征的胶质母细胞瘤，PTEN在这种疾病中经常发生，并与快速生长和转移相关。”
共同的缺失
PTEN是一种肿瘤控制蛋白，它的丢失几乎发生在每一种癌症中。它与PI3K是同一细胞生长途径的一部分：PI3K打开通路，PTEN关闭它。当PTEN缺失时，正常的肿瘤细胞生长控制减弱。
为了对抗PTEN的丢失，研究人员试图阻断生长途径中的“go”部分，开发和测试靶向PI3K的药物。BKM120看起来可能是较理想的候选药物：它不仅可以穿过血脑屏障，而且还被称为pan-PI3K控制剂，能够阻断PI3K的四种“亚型”，即p110α、p110β、p110γ和p110δ。（异构体是结构相似的蛋白质，来自同一个基因或基因家族。在胶质母细胞瘤中，p110α和p110β是需要阻断的PI3K亚型。）
为了在分子水平上探索胶质母细胞瘤，并弄清楚PI3K亚型的作用，赵和她的同事建立了一系列神经干细胞系，这些干细胞缺乏PTEN和其他肿瘤控制因子p53的基因。在实验室培养和动物模型中生长后，这些细胞生长为高级胶质母细胞瘤瘤，提供了有用的疾病模型。
当研究人员用基因方法使p110α或p110β亚型的PI3K沉默时，这些动物仍会发展成胶质母细胞瘤，但比未经治疗的动物慢。当两种亚型被阻断时，动物不会发展成胶质母细胞瘤肿瘤。
“为了防止或阻止胶质母细胞瘤的发展，似乎有必要关闭这两种PI3K亚型，”研究人员说。“我们接下来研究了α和β亚型是否与肿瘤生长的不同方面有关。”
无限边界
胶质母细胞瘤肿瘤通常有不确定的边缘：肿瘤和正常组织之间的边缘不是很清晰，而是容易模糊到周围。当研究人员在动物模型中删除p110α亚型时，所产生的胶质母细胞瘤的边界仍然很混乱，但肿瘤本身明显很小。当p110β亚型缺失时，肿瘤大小完整，但边界清晰。
这意味着p110α负责肿瘤细胞增殖，p110β负责迁移，即穿透邻近组织的能力。一种合适的治疗胶质母细胞瘤的药物需要同时针对两者。
当研究人员用BKM120治疗动物模型时，这些动物的寿命比其他动物要长，但没有多大。事实证明，这种化合物被誉为pan-PI3K控制剂是没有根据的。
“我们发现BKM120对p110α亚型的控制作用远远大于对p110β亚型的控制作用，”研究人员说。在测试浓度下，它作为p110α的选择性控制剂。这解释了它不能控制胶质母细胞瘤。
“我们的发现强调了开发一种的胶质母细胞瘤pan-PI3K控制剂的必要性，或者，一种p110β控制剂，可以与BKM120联合使用。”
纳米技术可能成为脑肿瘤治疗的新希望
与此同时，研究人员已经开发出一种革命性的技术，可以成功地通过血脑屏障运送抗癌药物。血脑屏障是大自然设计用来阻挡化学入侵者的。在小鼠模型中，多伦多大学(University of Toronto)的研究人员将微气泡注入血液，然后在其表面注射带有抗癌药物的金纳米颗粒。然后，研究人员使用聚焦超声，这将引发微气泡的膨胀。微气泡与血脑屏障发生碰撞，造成暂时性的血脑屏障。这使得有药物作用的纳米粒子能够逃逸到脑组织中，在那里它们与癌细胞表面结合，引发细胞死亡，并缩小肿瘤的大小。
James T.Rutka博士说:“这一过程使化疗得以退出，而通常情况下化疗是不能通过血脑屏障的。”“我们已经建立了一个模型，纳米颗粒现在可以进入脑干，特别是脑桥。” James T.Rutka教授是INC国际神经外科医生集团旗下国际神经外科顾问团重要成员、加拿大多伦多大学大外科系主任、多伦多大学儿童医院SickKids脑瘤研究中心主席、国际神外杂志《Journal of Neurosurgery》主编。
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