治疗基因向脑内递送选修课件

治疗基因向脑内递送选修治疗基因向脑内递送选修掌握要点掌握要点1.血脑屏障的功能血脑屏障的功能2.物质透过血脑屏障的途径物质透过血脑屏障的途径掌握要点1.血脑屏障的功能第一节第一节 血脑屏障及血脑肿瘤屏障血脑屏障及血脑肿瘤屏障一、阻止药物进入脑肿瘤内的屏障一、阻止药物进入脑肿瘤内的屏障 （一）脑屏障（一）脑屏障 脑屏障是在生理情况下脑屏障是在生理情况下,存在于脑和脊髓内的存在于脑和脊髓内的毛细血管与神经组织之间的一个调节界面。它能选毛细血管与神经组织之间的一个调节界面。它能选择性地调节进入神经组织的物质择性地调节进入神经组织的物质,从而使神经细胞从而使神经细胞和神经胶质细胞保持恒定的内、外环境，保证正常和神经胶质细胞保持恒定的内、外环境，保证正常的生理活动。的生理活动。脑屏障包括：脑屏障包括：血脑屏障血脑屏障血脑脊液屏障血脑脊液屏障脑脊液脑脊液-脑屏障脑屏障第一节血脑屏障及血脑肿瘤屏障一、阻止药物进入脑肿瘤内的屏障BloodSupplyoftheBrain Arterial supply of the brain is derived from 2 pairs of vessels:Internal Carotid Arteries andthe Vertebral Arteries.BloodSupplyoftheBrainA治疗基因向脑内递送选修课件1.血血-脑屏障脑屏障血脑屏障（血脑屏障（blood brain barrier,BBB）由脑毛细血管内皮细胞、基膜和神由脑毛细血管内皮细胞、基膜和神经胶质细胞的终足三层隔膜共同构成。经胶质细胞的终足三层隔膜共同构成。1.血-脑屏障血脑屏障（bloodbrainbarrie脑毛细血管：脑毛细血管：总长：约600km表面积：约20m2每cm3脑组织：1km长每个神经元都有自己的供给人人脑血管血管铸型型图脑毛细血管：总长：约600km人脑血管铸型图血脑屏障血脑屏障血脑屏障血脑屏障血脑屏障TheBlood-BrainBarriernBodycapillaries:Loosejunctionbetweenendothelialcells.Permeabletomanysubstances.nBraincapillaries:Tightjunctionbetweenendothelialcells.CoveredbyastrocytefeetImpermeabletomanysubstances.TheBlood-BrainBarrierBodyca治疗基因向脑内递送选修课件内皮细胞的紧密连接内皮细胞的紧密连接(tight junction,TJ)TJTJ是是是是中中中中枢枢枢枢神神神神经经经经系系系系统统统统毛毛毛毛细细细细血血血血管管管管特特特特有有有有的的的的解解解解剖剖剖剖 学学学学 特特特特 征征征征，也也也也 是是是是BBBBBB的的的的重重重重要要要要结结结结构构构构基基基基础。础。础。础。TJTJ的存在极大的限的存在极大的限的存在极大的限的存在极大的限制了制了制了制了BBBBBB的细胞旁的细胞旁的细胞旁的细胞旁转运途径。转运途径。转运途径。转运途径。内皮细胞的紧密连接(tightjunction,TJ)T紧密连接紧密连接紧密连接紧密连接紧密连接Protein components:ClaudinOccludinJunction Adhesion MoleculesAccessory proteins：ZO-1,2,3 cingulin,etcProteincomponents:nThe TJ consists of three integral membrane proteins:Claudin,Occludin and Junction adhesion molecules.nCytoplasmic accessory proteins:ZO-1(zonula occludens),ZO-2,ZO-3,cingulin,and others.nThe primary cytoskeletal protein,actin,has known binding sites on all of the ZO proteins,and on claudin and occludin.TheTJconsistsofthreeintegClaudins:make up the backbone of Tight Junction strands by forming dimers and binding homotypically to claudins on adjacent cells to produce the primary seal of the tight junction.Occludin:functions as a dynamic regulatory protein,whose presence in the membrane is correlated with increased electrical resistance across the membrane and decreased paracellular permeability.Zonula occludens proteins(ZO1,ZO2 and ZO3):belong to a family of proteins known as MAGUKs(membrane associated guanylate kinase-like proteins),which serve as recognition proteins for Tight Junction placement and as a support structure for signal transduction proteins.Claudins:makeupthebackboneCingulin:is a double-stranded myosin-like protein that serve as a scaffolding protein that links Tight Junction accessory proteins to the cytoskeleton.Actin:A dense band of actin and myosin filaments circumscribe the cell with actin filaments that extend into the Tight Junctions.ZO1 binds to actin filaments and the C terminus of occludin,which couples actin to the paracellular barrier.Several studies suggest that tight junctional integrity is dependent on structural organization of actin.Cingulin:isadouble-strandedRegulation of Tight Junctions Factors which increase permeability(Extracellular Factors):Membrane permeability increases after exposure to:nCytokines:TNF,IL-1 and IFN-nGrowth factors:VEGF,FGF2nNitric Oxide,ATP,histamine,bradykinin,5-HT,Endothelin-1,thrombin,substance P,platelet activating factor and free radicals nAminoacids:glutamate,AspartatenHypoxic insults leading to ATP depletion,such as would occur with an ischemic strokenLeukocyte migration into brain has been shown to trigger signal transduction cascades leading to loss of Tight Junction molecules including occludin and zonula occludens and BBB breakdown.RegulationofTightJunctionsIntracellular signaling Factors which increase permeabilitynZO and occludin molecules are primary regulatory proteins of tight Junctions that modulates BBB permeability.Occludin and ZO1 are phosphorylated on Serine,Threonine and Tyrosine residues.Tyrosine phosphorylation correlates with decreased occludin expression,and increased permeability.nIntracellular cGMPnActivation of the Rho family of small GTP binding proteins triggers reorganization of perijunctional actin,which leads to increased paracellular diffusion.nATP depletion leads to marked reorganization of the cytoskeleton and increased permeability.IntracellularsignalingFactorFactors which decrease permeability(extracellular):nGlial Cell Derived Neurotrophic FactornTransforming Growth Factor 1nHydrocortisonenAstrocyte proximity FactorswhichdecreasepermeabIntracellular factors:nProtein Kinase C is a major regulator of tight Junction formation and regulation.Raising extracellular calcium increases resistance across the membrane and decreases the permeability mediated through heterotrimeric G protein and protein kinase C(PKC)signaling pathways.ncAMPIntracellularfactors:ProteinTheVentricularsystem细胞直接或间接利用代谢产生的能量将物质逆浓度梯度或电位梯度进行跨膜转运的过程，是物质通过血脑屏障的主要方式。-smallfatsolublemolecules(ethanol)室管膜上皮间仅有缝隙连接和中间连接，一般无紧密连接。1=paracellulardiffusion,2=transcellulardiffusion,3=ionchannel4=ion-symportchannel5=ion-antiportchannel6=facilitateddiffusion,7=activeeffluxpump8=active-antiporttransport,9=receptormediatedendocytosisClaudins:makeupthebackboneofTightJunctionstrandsbyformingdimersandbindinghomotypicallytoclaudinsonadjacentcellstoproducetheprimarysealofthetightjunction.常用的治疗基因递送途径及方式：具有巨噬细胞功能,能够积极参与BBB调控的神经免疫网络。Theprimarycytoskeletalprotein,actin,hasknownbindingsitesonalloftheZOproteins,andonclaudinandoccludin.控制葡萄糖和乳酸盐进入脑内。RegulationofTightJunctionsFactorswhichincreasepermeability(ExtracellularFactors):常用的治疗基因递送途径及方式：基膜（基膜（basement membrane）是围绕在毛细血管内皮周围的一层完整是围绕在毛细血管内皮周围的一层完整连续的网状膜，形成血脑屏障的第二道隔膜。连续的网状膜，形成血脑屏障的第二道隔膜。它主要由它主要由IV型胶原型胶原和和层粘蛋白层粘蛋白构成，起构成，起支持作用，防止由于静水压和渗透压改变引支持作用，防止由于静水压和渗透压改变引起的血管变形。起的血管变形。TheVentricularsystem基膜（basem基膜基膜基膜基膜基膜神经胶质细胞：神经胶质细胞：是血脑屏障的第三道隔膜。是血脑屏障的第三道隔膜。神经胶质细胞（主要是星形胶质细胞）神经胶质细胞（主要是星形胶质细胞）的突起形成伪足，伸向血管壁周围，包绕基的突起形成伪足，伸向血管壁周围，包绕基膜，起着机械的屏障作用，限制毛细血管的膜，起着机械的屏障作用，限制毛细血管的通透性。通透性。星形胶质细胞有诱导和维持血脑屏障完星形胶质细胞有诱导和维持血脑屏障完整性的作用。整性的作用。神经胶质细胞：是血脑屏障的第三道隔膜。周细胞周细胞 是是BBB 的重要细胞成分的重要细胞成分,在脑血管发生、在脑血管发生、内皮细胞紧密连接形成、内皮细胞紧密连接形成、BBB 分化和结构分化和结构稳定性中起着调节作用。稳定性中起着调节作用。n持续产生转化生长因子持续产生转化生长因子-(TGF-)来诱导来诱导和上调和上调BBB 的功能。的功能。n具有巨噬细胞功能具有巨噬细胞功能,能够积极参与能够积极参与BBB 调调控的神经免疫网络。控的神经免疫网络。周细胞是BBB的重要细胞成分,在脑血管发体外血脑屏障模型的建立体外血脑屏障模型的建立体外血脑屏障模型的建立体外血脑屏障模型通透性的评价体外血脑屏障模型通透性的评价体外血脑屏障模型通透性的评价Paracellular transport/sodium fluoresceine(Na-F,376Da)体外血脑屏障模型通透性的评价体外血脑屏障模型通透性的评价Paracellulartransport/sodiuBrain pericytes are plated at the lower side of inserts(A),astrocytes at the bottom of the wells(B),and brain endothelial cells at the upper side of the same inserts(C)to reconstitute the BBB in vitroApericytesBastrocytesCendothelial cells 体外血脑屏障模型建立的过程体外血脑屏障模型建立的过程Brainpericytesareplatedat体外血脑屏障模型特性的评价体外血脑屏障模型特性的评价NakagawaS,DeliMA,NakaoS,HondaM,HayashiK,NakaokeR,KataokaY,NiwaM:Pericytesfrombrainmicrovesselsstrengthenthebarrierintegrityinprimaryculturesofratbrainendothelialcells.Cellular and Molecular Neurobiology27(6):678-694,2007体外血脑屏障模型特性的评价NakagawaS,Deli体外血脑屏障模型特性的评价体外血脑屏障模型特性的评价体外血脑屏障模型特性的评价SubstancesnSubstances that enter into the brain-O2,CO2,N2 -glucose,amino acids,certain ions-small fat soluble molecules(ethanol)-water soluble molecules(aqueous channel protein)SubstancesSubstancesthatenteSubstancesnSubstances that cannot enter into the brain-largeprotein-toxins-antibodies-monoamines(e.g:neurotransmitter)SubstancesSubstancesthatcann脑室周围小器官（脑室周围小器官（Circumventricular organs,CVO）或）或“脑的特殊区脑的特殊区”脑的某些部位：脑的某些部位：海绵窦、垂体后叶、正海绵窦、垂体后叶、正中隆起、松果体、视丘、中隆起、松果体、视丘、穹隆下器官、脑极后区、穹隆下器官、脑极后区、脉络丛等区域缺少血脉络丛等区域缺少血-脑屏障。脑屏障。脑室周围小器官（Circumventricularorg血脑屏障的功能血脑屏障的功能1.阻止外源性毒素及全身性递质进入脑内。阻止外源性毒素及全身性递质进入脑内。2.避免脑组织自身神经递质的流失。避免脑组织自身神经递质的流失。3.控制葡萄糖和乳酸盐进入脑内。控制葡萄糖和乳酸盐进入脑内。4.酶屏障阻止一些代谢产物进入脑内，选择酶屏障阻止一些代谢产物进入脑内，选择 性地将脑内一些有害物质泵出脑外。性地将脑内一些有害物质泵出脑外。血脑屏障的功能1.阻止外源性毒素及全身性递质进入脑内。2血脑脊液屏障血脑脊液屏障血脑脊液屏障血脑脊液屏障（blood cerebrospinal fluid barrier）是存在于血液与脑脊液之间的生理性屏是存在于血液与脑脊液之间的生理性屏障，主要位于脑室脉络丛处。基本结构由毛障，主要位于脑室脉络丛处。基本结构由毛细血管内皮细胞、软脑膜和室管膜上皮三层细血管内皮细胞、软脑膜和室管膜上皮三层组成。组成。毛细血管内皮细胞毛细血管内皮细胞 软脑膜软脑膜室管膜上皮：单层立方上皮，顶端连接紧密室管膜上皮：单层立方上皮，顶端连接紧密2血脑脊液屏障血脑脊液屏障（bloodcerebrospTheventriclesareacomplexseriesofspacesandtunnelsthroughthecenterofthebrain.Theventriclessecretecerebrospinalfluid,whichsuspendsthebrainintheskull.CSFisproducedbystructurecalledthechoroidplexusinlateral,thirdandfourthventriclesTheventriclesalsoprovidearouteforchemicalmessengersthatarewidelydistributedthroughthecentralnervoussystem.The Ventricular System&CSFTheventriclesareacomplexsThe Ventricular systemCSFflowsfromlateralventricle-3rdventriclethroughIVF3rdventricle&4thventricleareconnectedbyCerebralaqueductCSFflowsintoSubarachnoidspacethroughforamenofLuschkaTheVentricularsystemCSFflow血脑脊液屏障血脑脊液屏障血脑脊液屏障血脑脊液屏障血脑脊液屏障血血-脑脊液屏障的作用：脑脊液屏障的作用：1.维持脑脊液成分恒定。维持脑脊液成分恒定。2.阻止血液中的有害阻止血液中的有害物质进入脑脊液内。物质进入脑脊液内。3.特殊转运的酶系统，维持细胞内环境稳定。特殊转运的酶系统，维持细胞内环境稳定。4.伸长细胞有主动运输物质的作用。伸长细胞有主动运输物质的作用。血-脑脊液屏障的作用：1.维持脑脊液成分恒定。室管膜细胞（伸长细胞）室管膜细胞（伸长细胞）室管膜细胞（伸长细胞）室管膜细胞（伸长细胞）室管膜细胞（伸长细胞）持续产生转化生长因子-(TGF-)来诱导和上调BBB的功能。TheBlood-BrainBarrier（一）被动扩散(Simplediffusion)室管膜上皮间仅有缝隙连接和中间连接，一般无紧密连接。是围绕在毛细血管内皮周围的一层完整连续的网状膜，形成血脑屏障的第二道隔膜。ActivationoftheRhofamilyofsmallGTPbindingproteinstriggersreorganizationofperijunctionalactin,whichleadstoincreasedparacellulardiffusion.细胞直接或间接利用代谢产生的能量将物质逆浓度梯度或电位梯度进行跨膜转运的过程，是物质通过血脑屏障的主要方式。室管膜上皮间仅有缝隙连接和中间连接，一般无紧密连接。Occludin:functionsasadynamicregulatoryprotein,whosepresenceinthemembraneiscorrelatedwithincreasedelectricalresistanceacrossthemembraneanddecreasedparacellularpermeability.脑肿瘤有时会出现复杂的血管变化：Paracellulartransport/sodiumfluoresceine(Na-F,376Da)脑室周围小器官(CVO)特点：-largeproteinFactorswhichdecreasepermeability(extracellular):P-GlycoproteinDoesmakeaDifference:ZOandoccludinmoleculesareprimaryregulatoryproteinsoftightJunctionsthatmodulatesBBBpermeability.也称为受体介导的转运(receptormediatedtransport,RMT)，是指大分子物质或物质的团块借助于细胞膜形成吞饮泡的方式进入细胞的过程。3脑脊液脑脊液-脑屏障脑屏障脑脊液脑脊液-脑屏障（脑屏障（brain cerebrospinal fluid barrier）位于脑室和蛛网膜下隙的脑脊液与脑、脊髓的位于脑室和蛛网膜下隙的脑脊液与脑、脊髓的神经细胞之间，其结构基础为室管膜上皮、基膜和神经细胞之间，其结构基础为室管膜上皮、基膜和星型胶质细胞。星型胶质细胞。能阻止脑脊液中的有害物质进入脑脊髓实质。能阻止脑脊液中的有害物质进入脑脊髓实质。室管膜上皮间仅有缝隙连接和中间连接，一般室管膜上皮间仅有缝隙连接和中间连接，一般无紧密连接。无紧密连接。持续产生转化生长因子-(TGF-)来诱导和上调BB治疗基因向脑内递送选修课件（二）血肿瘤屏障（二）血肿瘤屏障血肿瘤屏障（血肿瘤屏障（blood tumor barrier,BTB）是存在于脑肿瘤细胞与脑毛细血管及神是存在于脑肿瘤细胞与脑毛细血管及神经组织之间的物质交换屏障。经组织之间的物质交换屏障。基本结构包括：基本结构包括：毛细血管内皮毛细血管内皮基膜基膜肿瘤细胞膜肿瘤细胞膜（二）血肿瘤屏障血肿瘤屏障（bloodtumorbarrBBBBBBBTBBTBBTBBTBBBBBTBBTB在体血肿瘤屏障模型的建立在体血肿瘤屏障模型的建立在体血肿瘤屏障模型的建立脑肿瘤模型的评价脑肿瘤模型的评价脑肿瘤模型的评价血血-瘤屏障通透性复杂多样瘤屏障通透性复杂多样脑肿瘤有时会出现复杂的血管变化：脑肿瘤有时会出现复杂的血管变化：血管密度增加、管径增大，血管内皮细血管密度增加、管径增大，血管内皮细胞数量增加、吞饮小泡增加、小泡运输功能胞数量增加、吞饮小泡增加、小泡运输功能亢进、毛细血管缺乏连续性等。亢进、毛细血管缺乏连续性等。血-瘤屏障通透性复杂多样脑肿瘤有时会出现复杂的血管变化：血血-瘤屏障存在异质性和个体差异瘤屏障存在异质性和个体差异 不同肿瘤的组织间液压不同肿瘤的组织间液压 脑肿瘤内微血管结构、微血流动力学、血脑肿瘤内微血管结构、微血流动力学、血管内及间质氧分压、间质管内及间质氧分压、间质pH 不同类型的肿瘤以及同一肿瘤的不同生长不同类型的肿瘤以及同一肿瘤的不同生长 阶段阶段 血-瘤屏障存在异质性和个体差异不同肿瘤的组织间液压第二节第二节 物质通过血物质通过血-脑屏障的方式和途径脑屏障的方式和途径 脑的毛细血管长，其表面积达脑的毛细血管长，其表面积达20平方米，毛平方米，毛细血管内每分钟扩散药物的距离可达细血管内每分钟扩散药物的距离可达40m。物质透过血物质透过血-脑屏障主要有四条途径：脑屏障主要有四条途径：1.小分子直接经细胞间隙扩散小分子直接经细胞间隙扩散2.脂溶性分子的融膜扩散脂溶性分子的融膜扩散3.特异受体介导的吞饮转运特异受体介导的吞饮转运4.特异载体通道和酶系统特异载体通道和酶系统第二节物质通过血-脑屏障的方式和途径脑的毛Transport mechanisms at the BBB.1=paracellular diffusion,2=transcellular diffusion,3=ion channel 4=ion-symport channel 5=ion-antiport channel 6=facilitated diffusion,7=active efflux pump 8=active-antiport transport,9=receptor mediated endocytosis TransportmechanismsattheBB（一）被（一）被动扩散散(Simple diffusion)一些物质以被动扩散方式通过血脑屏障。一些物质以被动扩散方式通过血脑屏障。通透率：通透率：物质分子量的大小物质分子量的大小分子的极性分子的极性与血浆蛋白的结合程度与血浆蛋白的结合程度（一）被动扩散(Simplediffusion)一些（二）易化（二）易化扩散散(Facilitated diffusion)通过通过“镶嵌镶嵌”在血脑屏障界面上的蛋白载体或在血脑屏障界面上的蛋白载体或离子通道来完成。离子通道来完成。易化扩散的特点：易化扩散的特点：顺浓度差：不需消耗能量顺浓度差：不需消耗能量需要载体和酶系统参与需要载体和酶系统参与竞争性竞争性专一性专一性饱和性饱和性（二）易化扩散(Facilitateddiffusion（三）主（三）主动转运运(Active transport)细胞直接或间接利用代谢产生的能量将物质逆浓度梯度细胞直接或间接利用代谢产生的能量将物质逆浓度梯度或电位梯度进行跨膜转运的过程，或电位梯度进行跨膜转运的过程，是物质通过血脑屏障的主是物质通过血脑屏障的主要方式。要方式。载体种类：载体种类：(1)氨基酸载体；氨基酸载体；(2)胺类载体；胺类载体；(3)单羧酸载体；单羧酸载体；(4)腺苷载体；腺苷载体；(5)Na+-K+-ATP酶转运系统；酶转运系统；(6)P-糖蛋白糖蛋白 (7)有机阴离子转运体有机阴离子转运体(OAT)主动转运的特点：主动转运的特点：逆浓度差和逆电化学梯度：需要消耗能量逆浓度差和逆电化学梯度：需要消耗能量竞争性竞争性专一性专一性（三）主动转运(Activetransport)The most important efflux transporters which so far identified at the bloodbrain barrier belong to the class of ATP binding-cassette(ABC)transportersPharmacol Rev 60:196209,2008ThemostimportanteffluxtranP-Glycoprotein IHC-MidBrain CapillariesClinCancerRes16692007;13(6)March15,2007P-GlycoproteinIHC-MidBrainCaP-Glycoprotein Does make a Difference:Paclitaxel+Valspodar(Valspodar is a potent inhibitor of P-gp)Paclitaxel AloneEffectofvalspodarcoadministrationonthepaclitaxelbrainlevelsinnudemiceafterintravenousinjectionEffectofvalspodar/paclitaxelcoadministrationontheintracerebralgrowthofthehumanU118MGglioblastomainnudemice.P-GlycoproteinDoesmakeaDif（四）吞饮（四）吞饮也称为受体介导的转运也称为受体介导的转运(receptor mediated transport,RMT)，是指大分子物，是指大分子物质或物质的团块借助于细胞膜形成吞饮泡的质或物质的团块借助于细胞膜形成吞饮泡的方式进入细胞的过程。方式进入细胞的过程。蛋白质受体：蛋白质受体：转铁蛋白质受体、胰岛素受体、低密度转铁蛋白质受体、胰岛素受体、低密度脂蛋白受体等。脂蛋白受体等。（四）吞饮也称为受体介导的转运(receptormed治疗基因向脑内递送选修课件（五）酶屏障（五）酶屏障脑毛细血管内皮细胞上含有部分酶系统，脑毛细血管内皮细胞上含有部分酶系统，可以使来自循环系统中的神经递质或药物降可以使来自循环系统中的神经递质或药物降解转化，阻止其进入脑内发挥作用，维持脑解转化，阻止其进入脑内发挥作用，维持脑内神经传递及内环境的稳定。内神经传递及内环境的稳定。含有的酶包括：含有的酶包括：n单胺氧化酶单胺氧化酶n-氨基丁酸转氨酶氨基丁酸转氨酶n多巴氨脱羧酶多巴氨脱羧酶n假性胆碱酯酶假性胆碱酯酶（五）酶屏障脑毛细血管内皮细胞上含有部分酶系统，可以使来自（六）特殊部位转运（六）特殊部位转运脑室周围小器官脑室周围小器官(CVO)特点：特点：缺乏血脑屏障，血窦多，窦外无胶质突，缺乏血脑屏障，血窦多，窦外无胶质突，仅有网状纤维包裹，毛细血管内皮有小孔，仅有网状纤维包裹，毛细血管内皮有小孔，基膜不连续并与邻近胶质分开，有较大的通基膜不连续并与邻近胶质分开，有较大的通透性透性（六）特殊部位转运脑室周围小器官(CVO)特点：治疗基因向脑内递送选修课件第三节第三节 治疗基因向脑及脑肿瘤内的递送治疗基因向脑及脑肿瘤内的递送常用的治疗基因递送途径及方式常用的治疗基因递送途径及方式：（一）直接递送（一）直接递送1、直接定向接种（、直接定向接种（inoculation）将治疗基因或病毒载体通过各种方式直将治疗基因或病毒载体通过各种方式直接注入到活体靶组织内。接注入到活体靶组织内。目前在动物和临床实验中使用最多的递目前在动物和临床实验中使用最多的递送方式就是脑或脑肿瘤内局部注射。送方式就是脑或脑肿瘤内局部注射。动物实验中最常见的：腺病毒、单纯疱疹病动物实验中最常见的：腺病毒、单纯疱疹病毒载体毒载体 第三节治疗基因向脑及脑肿瘤内的递送常用的治疗基因递送途直接定向接种优点：直接定向接种优点：避开血避开血-脑屏障和血脑屏障和血-瘤屏障。瘤屏障。直接定向接种缺点：直接定向接种缺点：接种的病毒扩散能力有限接种的病毒扩散能力有限(1-2 mm)操作较困难操作较困难靶向性差靶向性差 目前在临床脑肿瘤治疗上，结合手术直目前在临床脑肿瘤治疗上，结合手术直接给予化疗药物比较普遍。接给予化疗药物比较普遍。直接定向接种优点：2植入反转录病毒生产细胞植入反转录病毒生产细胞（retrovirus producer cells）反转录病毒介导的基因转移技术是目前反转录病毒介导的基因转移技术是目前将外源基因导入细胞的最有效的方法之一，将外源基因导入细胞的最有效的方法之一，包括重组反转录病毒载体和包装细胞两部分。包括重组反转录病毒载体和包装细胞两部分。优点：优点：对脑肿瘤细胞有特异的靶向性对脑肿瘤细胞有特异的靶向性导致胶质瘤退化导致胶质瘤退化增加病毒的效价和作用时间增加病毒的效价和作用时间2植入反转录病毒生产细胞（retrovirusprodu缺点：缺点：宿主细胞转染率低宿主细胞转染率低转染基因表达率低转染基因表达率低大量注射可以导致中枢神经系统出血和其大量注射可以导致中枢神经系统出血和其他并发症的危险他并发症的危险反转录病毒载体有可能随机整合入宿主细反转录病毒载体有可能随机整合入宿主细胞染色体，存在灭活抑癌基因、激活癌基胞染色体，存在灭活抑癌基因、激活癌基 因因的危险性的危险性缺点：（二）经脑室脑池内递送（二）经脑室脑池内递送优点：优点：避过血避过血-脑屏障脑屏障 病毒载体不能被脑脊液灭活且清除较慢病毒载体不能被脑脊液灭活且清除较慢作用时间大大延长作用时间大大延长 缺点：缺点：从脑脊液系统扩散进入脑实质细胞的速率慢从脑脊液系统扩散进入脑实质细胞的速率慢小部分病毒载体进入脑实质中靶细胞小部分病毒载体进入脑实质中靶细胞治治疗脑实质内肿瘤效果不佳疗脑实质内肿瘤效果不佳（二）经脑室脑池内递送优点：第四节第四节 开放血脑及血瘤屏障促进递送开放血脑及血瘤屏障促进递送常用的开放屏障药物分两大类：常用的开放屏障药物分两大类：高渗溶液：高渗溶液：甘露醇等甘露醇等 非选择性非选择性缓激肽及衍生物：缓激肽及衍生物：RMP-7 选择性选择性第四节开放血脑及血瘤屏障促进递送常用的开放屏障药物分两大（一）高渗性血（一）高渗性血-脑屏障开放脑屏障开放最常用甘露醇最常用甘露醇优点：优点：1.低毒性低毒性2.易于控制易于控制开放机制：开放机制：1.经颈内动脉注射甘露醇后，血管内皮细胞发经颈内动脉注射甘露醇后，血管内皮细胞发生皱缩，细胞间紧密连接分开。生皱缩，细胞间紧密连接分开。2.渗透压改变也可能影响第二信使系统，使渗透压改变也可能影响第二信使系统，使血脑屏障开放，通透性增加。血脑屏障开放，通透性增加。（一）高渗性血-脑屏障开放最常用甘露醇特点：特点：1.开放时间：短暂且可逆的。开放时间：短暂且可逆的。2.无选择性：既开放血肿瘤屏障又开放正常无选择性：既开放血肿瘤屏障又开放正常血脑屏障血脑屏障适合于治疗播散性脑肿瘤和脑适合于治疗播散性脑肿瘤和脑 广泛性病变广泛性病变特点：谢谢观看谢谢观看谢谢观看70谢谢观看谢谢观看谢谢观看71