北京
血腦屏障（BBB）是中樞神經系統的天然保護屏障，卻嚴重阻礙藥物與基因遞送，成為腦腫瘤、神經退行性疾病治療的核心瓶頸；傳統病毒載體存在免疫原性、不可重復給藥等缺陷，而非病毒載體安全靈活但遞送效率偏低，亟需無創、精準、可重復的遞送新技術。
弗吉尼亞大學Richard J. Price教授等人研究團隊系統綜述聚焦超聲（FUS）聯合微泡介導血腦屏障可逆開放的技術原理與優勢，系統梳理脂質、聚合物等非病毒載體的遞送特性，解析跨膜轉運與胞內釋放機制，對比MRI引導與便攜超聲系統的臨床適配性，探討在腦腫瘤、神經疾病中的應用潛力，并分析當前挑戰與未來轉化方向，為中樞疾病精準基因治療提供新策略。相關內容以“Focused ultrasound is poised to take non-viral gene therapies to the blood-brain barrier—And beyond”為題發表在《Cell Biomaterials》。
【主要內容】
中樞遞送的雙重困境
圖1：血腦屏障與血腫瘤屏障
血腦屏障由內皮細胞、周細胞和星形膠質細胞緊密構成，緊密連接與外排轉運蛋白層層設防，幾乎阻斷所有大分子藥物；而腦腫瘤形成的血腫瘤屏障（BTB）更復雜，血管結構紊亂、通透性不均、間質高壓，導致藥物遞送異質性強、效率極低。雙重屏障疊加，成為中樞疾病藥物遞送的核心障礙。
圖2 聚焦超聲開放血腦屏障的物理機制
超聲（FUS）聯合微泡可逆開放血腦屏障的物理原理：超聲經壓電轉換聚焦于靶點，誘導微泡穩定空化，通過剪切力開放緊密連接、增強胞吞轉運；同時展示空化監測技術，區分安全穩定空化與危險慣性空化，保障遞送可控性與安全性。安全靈活的“基因運輸車”
圖3 非病毒納米載體遞送機制
脂質（LNP）與聚合物（PoN）兩類非病毒納米載體的設計、組成及細胞遞送機制：LNP 由可電離脂質、膽固醇等構成，通過內體逃逸釋放基因；聚合物載體靠質子海綿效應破膜，二者均具可修飾、低免疫原、可重復給藥優勢，適配FUS介導的腦內遞送。
圖4：FUS增強T細胞治療的腫瘤微環境調控
FUS增強T細胞治療的核心機制：聚焦超聲開放BBB后，可通過基因遞送重塑腫瘤微環境，促進T細胞遷移、外滲、浸潤并維持效應功能，同時克服免疫抑制、基質屏障、血管異常等阻礙，為膠質母細胞瘤等實體瘤免疫治療提供新思路。
圖5：聚焦超聲介導的遞送全流程
對比MRI引導（MRgFUS）與便攜超聲（ThUS）系統的臨床適配性：MRgFUS精度高但成本高、重復受限；便攜超聲低成本、床旁可用、支持多給藥路徑，適配非病毒載體重復治療需求，推動中樞疾病基因治療的普及化。
【全文總結】
本文系統闡述了聚焦超聲（FUS）聯合非病毒基因遞送技術，如何破解血腦屏障/血腫瘤屏障的遞送難題：從BBB的生理屏障困境，到聚焦超聲無創精準開放的核心機制，再到脂質/聚合物納米粒等非病毒載體的遞送優勢，逐步拆解技術邏輯；同時解析該技術在腫瘤微環境重塑、信號通路靶向、診療一體化中的應用價值，明確其在腦腫瘤、神經退行性疾病治療中的巨大潛力。這項融合超聲物理、材料科學與基因治療的突破性技術，以無創、精準、安全、可重復的核心優勢，為攻克中樞疾病治療瓶頸提供全新策略，未來隨著便攜化、智能化技術的迭代，有望加速臨床轉化，惠及更多患者。
原文鏈接：https://www.cell.com/cell-biomaterials/fulltext/S3050-5623(26)00117-0
來源：BioMed科技
特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布，本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
