恶名昭彰的Glioblastoma (GBM)多形性胶质母细胞瘤，是脑肿瘤中常见且侵略性最高的种类，除了难以治疗、病程发展迅速外，近年的研究也少有大突破。一般的静脉药物注射难以突破血脑障壁(blood-brain barrier)，所以可依靠的策略多半为手术与放射治疗。
不断增加的研究数据显示STAT3作为基因转录调控音子，不仅能影响脑癌生长更与免疫系统功能紧密相关，透过生长因子来不断活化STAT3癌细胞能够躲避细胞凋亡，且持续生长复制。grade III 星状胶细胞瘤与grade IV GBMs病患中都有STAT3过度表现，因此研究团队将其视为治疗的一项标靶。在药物设计上则希望采用奈米制剂，有别于先前的药剂容易滞留在肝脏与脾脏，密西根大学团队参考了自然界中能够自由进出BBB的奈米分子作为基础，发展新的药物载体。
根据11月份发表于Nature Communication 的论文，透过研究自然界能够进入血脑障壁的蛋白与病毒粒子结构，研究团队改良出一款奈米合成性蛋白药物synthetic protein nanoparticle (SPNP)，由polymerized human serum albumin (HSA)、oligo(ethylene glycol) (OEG)加上渗透力高的多肽iRGD，以用来传送signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3) inhibitor到脑中进行治疗。
以HSA为基底，白蛋白能够更容易透过胞膜受体如gp60、SPARC等辨认并接触到脑癌细胞，而iRGD则帮助指引并协助渗透BBB，再加上转录因子抑制剂来清除高度增生的脑癌细胞，是药物设计的概念。实际应用在脑癌小鼠模型上，除了以萤光造影确认药物进入脑中后的分布情形，注射者也发现SPNP能够与免疫系统合作，活化像是CD8细胞功能，协助形成免疫记忆与并对抗癌症细胞，帮助降低后续癌症再复发的风险。
初步将SPNP与STAT3i分别施打，可以提高脑癌模式小鼠的整体存活率，平均28天提高至41天。在正面结果后，实验将目前的脑癌标准治疗策略放射治疗(IR)合并STAT3iSPNP，借由比较IR治疗、SPNP、free STAT3i、STAT3iSPNP，对脑癌小鼠的存活率中位数影响，实验人员发现同时使用IR与STAT3iSPNP的组别里7/8的老鼠得到了长期缓解，除了存活率中位数已达90天并且持续呈现complete tumor-free，而此组别中唯一一只未获改善的小鼠存活天数则是67天，也比其他治疗方法来得更长。
透过这个药物载体的奈米分子设计，密西根大学Joerg Lahann教授与他的团队希望能够帮助像是脑癌或是其他药物难以渗透的癌症，在现行标准治疗程序上，以及现有的癌症研究认知上，加强药物效益，未来也将继续朝此目标研发更多抗癌药物分子。
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1. https://www.nature.com/articles/s41467-020-19225-7
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