我国科学家突破脑卒中治疗瓶颈 首创颅骨骨髓给药新路径

长期以来,血脑屏障在维持脑内稳态、防止有害物质进入的同时,也成为脑部疾病药物研发和临床治疗的关键“门槛”。

不少在实验阶段显示潜力的候选药物,因难以有效进入中枢神经系统而在转化过程中受阻。

尤其在脑卒中等急性脑损伤疾病中,治疗窗口短、病灶变化快,对药物能否快速、足量抵达病灶提出更高要求。

如何在保证安全性的前提下,提高脑内给药效率,是医学界持续攻关的重点。

这一难题的根源在于传统给药路径的局限。

静脉注射等系统给药方式需要穿越血脑屏障才能进入脑组织,但屏障对大多数大分子药物和纳米制剂通行严格,导致有效成分在外周循环中“消耗”较多,进入脑内的比例有限。

为弥补不足,临床上虽有鞘内注射、脑室给药等方案,但往往对适应证、操作条件和风险控制要求较高,且难以实现对特定病灶的精准富集。

加之脑卒中后炎症反应与组织水肿并存,给药时机与剂量更需精细平衡,传统路径面临效率与安全之间的现实矛盾。

在此背景下,清华大学生物医学工程学院与首都医科大学附属北京天坛医院研究团队从“绕行”思路切入:不再依赖血管内通路,而是利用颅骨骨髓与脑膜之间存在的微小通道网络,借助免疫细胞在生理或病理状态下的迁移特性,将药物“搭载”进入脑内病灶。

研究显示,颅骨内骨髓并非与脑部相互隔绝的静态结构,其与脑膜之间存在可供免疫细胞往来穿行的天然通道。

在脑卒中发生后,免疫细胞向病灶区域的动员增强,为“细胞携药”提供了可利用的运输机制。

基于上述认识,研究团队采用颅骨骨髓微创注射方式,将白蛋白纳米颗粒直接送入颅骨骨髓腔。

纳米颗粒被骨髓免疫细胞高效吞噬后,随细胞沿“颅骨—脑膜微通道”向中枢神经系统迁移。

借助组织透明化与三维成像技术,研究人员观察到这一迁移在正常状态下较为有限,而在脑卒中发生后明显增强,并在脑膜及卒中病灶区域出现更高程度富集。

换言之,药物递送不再“硬闯”血脑屏障,而是借助机体自身免疫细胞的定向动员,将载药颗粒送达需要的区域。

该策略带来的影响体现在效率与安全两方面。

在急性缺血性脑卒中小鼠模型中,即便给药剂量显著降低,仍可观察到脑梗死体积减少、脑水肿缓解以及神经功能改善等效果。

长期随访还提示其对脑结构保护和生存结局可能具有持续收益,并在学习记忆与运动能力等功能指标上表现出改善趋势。

与此同时,研究团队报告该路径的体内系统暴露较低,纳米颗粒几乎不进入外周血液及主要脏器,且未见对免疫细胞活力造成明显影响,为其生物安全性提供了实验依据。

从“对策”层面看,经颅骨骨髓给药所体现的是一种平台化思路:以微创操作将载体送入颅骨骨髓,再利用免疫细胞的自然迁移实现病灶富集。

该方法的潜在价值不仅在于脑卒中,也可能为其他中枢神经系统疾病的局部递送提供参考。

当然,任何新路径走向临床应用,都需要在适应证选择、操作规范、剂量设计以及长期风险评估等方面建立系统证据。

特别是免疫细胞在不同疾病状态下的迁移规律存在差异,如何实现更可控、更可预测的递送效果,仍需更多机制研究与工程优化。

值得关注的是,在动物实验基础上,团队开展了人体探索性临床研究,报告显示操作流程明确、受试者耐受性较好,随访期间未观察到与给药相关的严重不良事件,并在神经功能恢复方面呈现积极趋势。

这一结果为后续扩大样本、开展分层设计的临床研究提供了初步依据,也提示该策略具备进一步验证的现实可行性。

下一阶段,如何在多中心条件下验证疗效一致性、厘清获益人群特征,并与现有脑卒中标准治疗形成合理衔接,将决定其临床转化的速度与边界。

科学突破往往源于对传统认知的挑战和创新思维的碰撞。

这项研究不仅体现了中国科研团队在基础医学研究领域的原创实力,更展现了产学研深度融合、协同攻关的创新优势。

随着相关技术的不断完善和临床验证的深入推进,这一突破性成果有望为全球数以亿计的脑血管疾病患者带来新的治疗希望,彰显了中国医学科技创新在解决人类健康重大挑战中的责任担当。