利用给大脑输送药剂的新技术开发脑部疾病治疗药物——东京医科齿科大学等

生命科学 2017年11月27日

东京医科齿科大学与生物创业型企业

血脑屏障是阻止药剂输送至大脑内部的一种生物体防御组织。日本的生物创业型企业日前正式启动了在突破血脑屏障技术的基础上,开发痴呆症等脑部疾病治疗药物的研发活动。11月1日,由东京医科齿科大学发起的生物创业型公司Braizon Therapeutics与开发技术、开展共同研究同时也是技术伙伴的东京医科齿科大学,以及川崎市产业振兴财团纳米医疗创新中心的相关人士一同举办记者招待会,表示了对基于“突破血脑屏障送药技术”进行医疗创新的热情。

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“Braizon Therapeutics”相关人士(左起依次为纳米医疗创新中心主任兼东京大学名誉教授片冈一则、总经理户须真理子、东京医科齿科大学校长吉泽靖之、东京医科齿科大学教授横田隆德)

血脑屏障是指生物体具备的不让有害物质进入重要器官大脑的一种防御机能。另一方面,因为它也阻止被预测对脑部疾病有治疗效果的药剂通过血液输送至大脑内部,因此成了开发脑部疾病治疗方法的巨大障碍。虽然迄今为止已做了许多设法将药物送到大脑内部去的尝试,例如利用穿膜肽,或是使药物透过脑血管内皮细胞之间的缝隙等方法,但均未获得成功。

比如,过去已多次进行了开发阿尔茨海默症治疗药物的尝试。虽然也有比较容易送进脑内的低分子药剂,但只起到缓和症状的作用,效果非常有限。而采用更可期待效果的高分子药剂的尝试,全都在临床试验阶段以失败告终了。由于血脑屏障的影响,被送进脑内的药量仅停留在投药量的0.1%这一点,是造成脑部疾病治疗药物开发困难的一个原因。

想要攻克这一障碍的技术是由东京医科齿科大学研究生院医学齿学综合研究科脑神经病态学领域的横田隆德教授与桑原宏哉特聘助教、川崎市产业振兴财团纳米医疗创新中心主任(兼东京大学名誉教授、东京大学政策展望研究中心特聘教授)片冈一则以及东京大学研究生院工学研究科特聘助教安乐泰孝共同开发的。Braizon Therapeutics接受专利的专属授权与商业化委托,今后将与制药公司一起推进药品开发。

这项新技术着眼于一种名为葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)的膜蛋白。GLUT1承担着向大脑输送重要能源“葡萄糖”的重大作用。在人类脑血管内皮细胞内的蛋白质中存在的GLUT1的量格外地多。研究小组制作出与葡萄糖融合的微小药剂(纳米机器),给小鼠投用后,发现由于GLUT1的作用,微小药剂被顺利地输送进大脑内部,同未与葡萄糖融合的纳米机器相比,集聚到脑内的药剂量多100倍。研究还发现,空腹时投药同非空腹时投药相比,集聚量多20倍以上。

这说明,如果在空腹时投用表层覆盖了葡萄糖的纳米机器的话,以前只能给大脑输送投用量的0.1%的药剂量在GLUT1的作用下可提高到4~6%,因此可以期待在脑部疾病治疗药物的开发方面取得巨大的进展。

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举办记者招待会的纳米医疗创新中心主任片冈一则(右端)、东京医科齿科大学教授横田隆德(右二)、Braizon Therapeutics总经理户须真理子(右三)

横田隆德教授在记者招待会上说:“由于人类的大脑更加需要葡萄糖,所以我们期待纳米机器对人的血脑屏障的穿透性会比小鼠更好”。片冈一则中心主任也自信地表示:“由于纳米机器只要完成一级结构就会任意地进行自我组织,所以在制造方面没有难度。”

以阿尔茨海默症为代表的痴呆症、肌肉萎缩性侧索硬化病(ALS)、脑瘤、帕金森症、忧郁症、精神分裂症等多种脑神经系统疾病亟待根本性治疗药物的开发。世界痴呆症患者2015年就达4390万人,有预测说到2050年将超过1.3亿人。

Braizon Therapeutics公司总经理户须真理子针对专利范围之广强调说“突破血脑屏障输送药剂的技术已经在国内取得了专利权,介于GLUT1的分子全都将成为我们的专利对象”的同时,还表示了“国内外有许多制药公司有意与我们开展共同研究。我们的目标是在5~8年内实施治疗药物的临床试验”。

文图/ 客观日本编辑部

相关网站链接:
东京医科齿科大学新闻稿“应对葡萄糖浓度从血液中给脑部输送药剂的纳米机器的开发”[网址]
Braizon Therapeutics, Inc. 主页 [网址]

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