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編者按 

首都醫(yī)科大學三博腦科醫(yī)院于春江教授博士生 郭玉鐸，獲得了“2020 年首都醫(yī)科大學優(yōu)秀博士學 位論文”。為方便讀者閱讀，特翻譯論文核心內(nèi)容。 

研究背景 / 選題意義 

膠質(zhì)瘤是成人最常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)惡性腫 瘤。其中，膠質(zhì)母細胞瘤是惡性程度最高的一種。 目前標準的治療方案為手術為主，結(jié)合放化療的綜 合治療。近年來，免疫治療和電場治療也被引入膠質(zhì)母細胞瘤的治療中。但是，即使給與患者積極的 治療，仍不能顯著改善其遠期預后。膠質(zhì)母細胞瘤 的侵襲性的生長特點，使手術難以完全切除腫瘤組 織，而浸潤和殘留的腫瘤細胞往往是腫瘤短期復發(fā) 的主要原因。因此，術后的治療對于膠質(zhì)母細胞瘤 患者尤為重要。在一系列治療手段中，化療起著至 關重要的作用。但是，目前應用于膠質(zhì)母細胞瘤治 療的化療藥物極為有限。而多種在其他腫瘤中取得 良好治療效果的經(jīng)典藥物在膠質(zhì)母細胞瘤治療上并 未顯示顯著的療效。限制這些化療藥物應用于中樞 神經(jīng)系統(tǒng)膠質(zhì)母細胞瘤治療的主要原因包括血腦 屏障對藥物的屏蔽作用和腫瘤異質(zhì)性所致的多藥耐藥性。 本研究從臨床問題出發(fā)，設計合成了一系列功 能化共軛寡聚 / 聚合物，為多種經(jīng)典化療藥物應用 于中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤治療提供了可靠的思路和策略。 

主要研究內(nèi)容 

本研究中，我們設計并制備了含有巰基化的寡 聚（對亞苯基亞乙烯基）單元（OPV-SH），紫杉 醇單元（PTX）以及 Angiopep-2 單元（Ang）的 耦合體系（Ang-OPV-PTX）。在首先明確了膠質(zhì) 母細胞瘤細胞內(nèi)高活性氧的前提下，證明了 AngOPV-PTX 可在膠質(zhì)母細胞瘤細胞的活性氧誘發(fā)下 發(fā)生自組裝，形成聚集體，顯著提高的紫杉醇的抗 腫瘤效果，并降低了對正常細胞的毒副作用。而且 檢驗了 Ang-OPV 的細胞毒性，明確了 Ang-OPV 的低毒性。之后通過對 Ang-OPV-PTX 的體外血 腦屏障通過效率評估和體內(nèi)藥物分布試驗，證明了 Ang-OPV-PTX 的高效的血腦屏障穿透效果。此外， 在小鼠顱內(nèi)原位膠質(zhì)母細胞瘤模型中，通過觀察藥 物的器官，組織分布，證明了 Ang-OPV-PTX 可高 度特異性的靶向腫瘤，并長時間的滯留于腫瘤組織。 通過荷瘤小鼠的治療實驗，驗證了 Ang-OPV-PTX 可通過血腦屏障在腫瘤內(nèi)的自組裝，產(chǎn)生較為長效 的抗腫瘤效應。此外，通過體內(nèi)藥物安全性試驗， 證實了 Ang-OPV-PTX 生物安全性。該體系在本研 究中顯示出的良好的中樞神經(jīng)系統(tǒng)分布，以及高效 的抗膠質(zhì)瘤效果。 

主要創(chuàng)新點 

本研究團隊設計合成了一種具有巰基基團的新 型共軛寡聚 / 聚合物骨架結(jié)構(gòu)（對亞苯基亞乙烯基， thiol-based oligo （p-phenylene vinylene）， OPV-SH），該化合物可在腫瘤細胞內(nèi)的高活性氧 （Reactive Oxygen Species，ROS）環(huán)境下通過 疏水作用及氧化作用發(fā)生自組裝，形成聚集體，滯 留于細胞質(zhì)內(nèi)。 基于該特性，我們對 OPV-SH 進行功能化修飾。 將功能多肽 Angiopep-2（Ang）和經(jīng)典化療藥物 紫杉醇（Paclitaxel，PTX）與 OPV-SH 骨架進行 共價連接，合成了 Ang-OPV-PTX。且通過細胞， 動物等一系列體內(nèi)外實驗。明確了以下幾點： 1.Ang-OPV-PTX 可 通 過 血 腦 屏 障 表 達 豐 富 的 低 密 度 脂 蛋 白 受 體 相 關 蛋 白（LDL Receptor  Related Protein，LRP）所介導的胞吞轉(zhuǎn)運作用， 高 效 的 穿 過 血 腦 屏 障（Blood-Brain-Barrier， BBB），分布于腦組織內(nèi)，克服了血腦屏障對于 PTX 的隔絕作用。 2. 基 于 Ang-OPV-PTX 的 ROS 誘 發(fā) 自 組 裝 特性，該化合物可選擇性的在膠質(zhì)母細胞瘤內(nèi)（高 ROS）發(fā)生自組裝形成聚集體，難以被排出細胞， 進而逆轉(zhuǎn)腫瘤細胞的多發(fā)耐藥。此外，體內(nèi)實驗表明， 聚集后的 Ang-OPV-PTX 可長時間的滯留于腫瘤部 位，進而發(fā)揮長效的抗腫瘤效果。 3. 相較于腫瘤組織，正常組織細胞的 ROS 水 平不足以使 Ang-OPV-PTX 發(fā)生自組裝，因此，通 過體內(nèi)外實驗，我們證明了在正常組織內(nèi)，AngOPV 及 Ang-OPV-PTX 具有低毒性和可靠的生物 安全性。 該研究為功能化自組裝共軛寡聚 / 聚合物應用 于腫瘤治療提供了思路。此外，本研究為多種難以 跨越生物屏障的化療藥物提供了可靠的改良方案。 

導師指導感言 

過去的這幾年，我見證了玉鐸的成長與進步。 他是一個善于發(fā)現(xiàn)，思維開闊，樂于學習，執(zhí)行力 強的學生。通過幾年的臨床和科研工作，取得了一 定的成果。希望他繼續(xù)扎根臨床，立足前沿，保持 好奇，抓住機遇，勇于創(chuàng)新。行而不輟，則未來可期。