外伤性脑损伤(Traumatic brain injury,TBI)是由于交通事故、跌落、暴力事件等原因引起的一类常见的急性脑损伤,可引起严重的神经功能紊乱或继发其他慢性脑病,是导致儿童和青年死亡或残疾的最常见原因。TBI分布广泛而又不为人知,被称为“寂静的流行病”。在美国,TBI的发生率可达到每年250万人,是一个主要的健康和社会经济问题。但是目前仍没有药物被批准用于TBI的治疗,而以姑息治疗为主。
血脑屏障能够阻止有害化学物质以及细菌入侵大脑,但同时也阻挡了大部分口服和静脉注射药物。另外,药物不能与损伤脑区的蛋白特异性结合也极大地限制了外周给药的疗效。
在一项最新研究中,美国Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute的科学家带领的团队报道了一项新技术,可能会为TBI的治疗提供新的思路。研究结果已发表在Nature Communications上(DOI: 10.1038/ncomms11980)。
在这项研究中,研究人员采用噬菌体展示技术,在急性脑损伤小鼠模型中筛选鉴定出一种短肽(序列CAQK),这种肽能够选择性地识别外伤性脑损伤的小鼠脑内特定的分子变化。不仅如此,在脑损伤的人脑组织中同样可观察到CAQK的这种靶向特异性结合的特点。此外,对TBI模型小鼠通过体循环注射CAQK短肽后,CAQK可特异性地传递到脑损伤部位,靶向一种蛋白多糖复合物,这种复合物在脑损伤的情况下是增加的。
基于CAQK的这种特异性识别脑损伤部位的特性,一方面,将CAQK作为显像剂用于医学影像检测有助于脑损伤的诊断;另一方面,将CAQK作为载体将可能促进TBI的靶向治疗。研究人员以纳米粒为载体,检测到CAQK介导的siRNA可从体循环传递到损伤的脑组织。
相对于采用侵入性方法将药物送达脑部的方法,这项新技术可减少由于侵入性治疗引起的并发症,因此在诊断和治疗神经系统疾病方面将具有巨大的潜力。