综述：克服障碍，塑造未来：胶质母细胞瘤核酸治疗的挑战与创新

《Advanced Drug Delivery Reviews》：Overcoming barriers and shaping the future: Challenges and innovations in nucleic acid therapies for Glioblastoma

胶质母细胞瘤（GBM）治疗面临血脑屏障、肿瘤异质性和免疫抑制微环境的挑战。本文综述了核酸（NA）疗法如siRNA、miRNA、CRISPR/Cas9及mRNA疫苗的最新进展，强调递送系统的重要性。脂质纳米颗粒（LNPs）、外泌体和刺激响应型纳米载体通过靶向配体（如Angiopep-2、转铁蛋白）和超声波辅助穿透血脑屏障，显著提高NA递送效率与特异性。临床前研究显示，siRNA沉默EGFR、STAT3等靶点可抑制肿瘤生长，而CRISPR介导的基因编辑技术通过LNPs或外泌体递送，在GBM模型中实现高效基因调控。此外，mRNA疫苗通过激活T细胞反应增强免疫应答。尽管临床试验初步成功（如NCT03020017），但系统免疫毒性（如MRX34疫苗）和递送效率仍是主要瓶颈。未来需结合智能递送系统与精准基因调控，以突破GBM治疗瓶颈。

　　
胶质母细胞瘤（GBM）作为成人中最难治疗的脑肿瘤之一，其治疗瓶颈主要源于肿瘤异质性、血脑屏障（BBB）限制及化疗耐药性。近年来，核酸（NA）疗法因精准调控基因表达的特性成为研究热点。本文系统梳理了NA疗法在GBM中的研究进展，重点分析其作用机制、载体系统及临床转化挑战。

### 一、GBM治疗现状与核心挑战
GBM占所有脑肿瘤的54%，中位生存期仅15个月。传统治疗包括手术切除、放疗和替莫唑胺化疗（Stupp方案），但术后易复发且存在显著耐药性。核心挑战包括：
1. **生物物理屏障**：BBB和血脑脊液屏障（BCSFB）的双重限制，仅约2%的药物能穿透BBB。
2. **肿瘤微环境（TME）复杂性**：异质性细胞群（如肿瘤干细胞GSCs）和异常血管网形成物理屏障，导致药物分布不均。
3. **免疫抑制特性**：TAMs和PD-L1高表达抑制免疫应答，形成"冷肿瘤"微环境。

### 二、核酸疗法核心策略与技术突破
#### （一）基因沉默技术
1. **siRNA介导的RNA干扰**：
- 靶向基因：EGFR（血管生成）、STAT3（免疫抑制）、Bcl2L12（凋亡调控）
- 创新载体：
- **LNP（脂质纳米颗粒）**：通过Angiopep-2肽靶向LRP1受体穿透BBB，如CXCR4-LNP系统可穿透BBB并激活巨噬细胞吞噬（NCT03020017）。
- **外泌体工程化**：改造外泌体表面表达Angiopep-2和MHC分子，实现双重靶向（CD47-SIRPα轴阻断）。
- **DNA四棱锥纳米结构**：结合aptamer AS1411靶向核糖体蛋白nucleolin，提升肿瘤细胞摄取效率。

2. **ASO（反义寡核苷酸）应用**：
- 靶向TGFβ1/2：采用LNA修饰的ASO，通过口服递送穿透BBB，显著抑制肿瘤生长（NCT02340156）。
- 多靶向递送系统：如外泌体-纳米颗粒复合体，同步沉默CD47和PD-L1，增强免疫杀伤。

#### （二）mRNA疗法创新
1. **mRNA疫苗**：
- 临床试验（NCT01849952）显示，系统性mRNA疫苗可激活全身T细胞，联合标准治疗使PFS延长至9.8个月。
- 新型递送载体：ApoE修饰纳米颗粒（ABNPs）通过肝脏靶向机制实现mRNA高效递送，肿瘤穿透率提升3倍。

2. **CRISPR基因编辑技术**：
- **dCas9i系统**：通过siRNA沉默DNA修复基因BRCA1/2，使GBM细胞对顺铂敏感性提升5倍。
- **外泌体递送CRISPR组件**：采用TAT肽修饰外泌体，实现plasmid DNA向GSCs的精准递送，编辑效率达67.2%。

#### （三）组合治疗策略
1. **化疗增敏组合**：
- siMGMT（靶向MGMT基因）联合替莫唑胺：使放疗敏感性提升40%，动物模型生存期延长2.3倍。
- miR-21抑制剂与化疗联用：抑制促血管生成信号通路，肿瘤体积缩小率达68%。

2. **免疫治疗协同**：
- mRNA疫苗（编码p53/CTLA-4抑制剂）联合树突状细胞疫苗，使TILs浸润量增加5倍。
- PD-L1 siRNA与NK细胞激活剂联用：在PDX模型中实现92%的肿瘤控制率。

### 三、载体系统关键技术突破
#### （一）BBB穿透技术
1. **被动靶向增强**：
- 转铁蛋白受体靶向系统（如SGT-53脂质体）在BBB穿透率提升至78%。
- Angiopep-2肽修饰载体，通过LRP1受体介导的转胞作用穿透BBB（临床前模型穿透率92%）。

2. **主动破坏BBB**：
- 聚焦超声联合脂质体：在超声辐照下使BBB通透性提高300倍，持续时间达2小时。
- 微泡爆破技术：使BBB穿透率从常规的12%提升至65%，且无显著炎症反应。

#### （二）肿瘤特异性递送
1. **细胞载体系统**：
- 间充质干细胞（UMSCs）工程化递送miR-124：在PDX模型中使肿瘤浸润T细胞增加4倍。
- DC疫苗（经GSC mRNA转染）：激活特异性CD8+ T细胞，在临床I期试验中使PFS达14.2个月。

2. **结构响应型载体**：
- pH响应性聚合物纳米颗粒：在肿瘤微环境pH=6.8时释放siRNA，释放效率达95%。
- ROS响应型载体：在肿瘤高氧化应激环境中（ROS浓度达300μM）触发靶向药物释放。

#### （三）新型递送平台对比
| 载体类型 | BBB穿透率 | 免疫原性 | 临床进展 |
|----------|-----------|----------|----------|
| LNP | 65-78% | 中等 | 3项II期试验 |
| 外泌体 | 82-92% | 低 | 1项I期试验 |
| 亲水聚合物 | 45-60% | 高 | 实验室阶段 |
| DNA四棱锥 | 68-85% | 极低 | 临床前优化 |

### 四、临床转化关键瓶颈
1. **剂量限制性毒性**：
- LNPs剂量>10mg/kg时出现肝酶升高（ALT>3倍上限）
- 外泌体递送系统导致10-15%的颅内注射部位炎症反应

2. **肿瘤异质性挑战**：
- GSCs对siRNA摄取率仅38%，显著低于普通胶质瘤细胞（72%）
- 激素敏感型（HR）与耐药型（MR）GBM对相同疗法的响应差异达2.3倍

3. **免疫激活风险**：
- miRNA疫苗导致30%患者出现III级以上免疫相关不良事件
- CRISPR编辑可能引发脱靶效应（临床前模型发现1.7%细胞编辑错误）

### 五、未来发展方向
1. **智能递送系统**：
- 开发pH/ROS双响应载体（如pH=6.5/ROS=200μM双触发）
- 引入纳米机器人概念（已实现实验室级多模态治疗）

2. **个体化治疗策略**：
- 基于MGMT甲基化状态（0% vs 100%）选择不同递送系统
- 结合肿瘤单细胞测序定制多靶点siRNA组合

3. **新型递送载体开发**：
- 纳米孔膜技术：使mRNA稳定期从2小时延长至72小时
- 生物可降解磁流体：实现外磁场调控的精准药物释放

### 六、临床转化路线图
1. **递送系统优化**（2025-2027）：
- 开发Angiopep-2/Transferrin双靶向LNP
- 优化外泌体分离纯化工艺（成本降低40%）

2. **联合疗法验证**（2028-2030）：
- 开展siMGMT+替莫唑胺的II期临床试验（目标入组200例）
- 建立GSC特异性递送系统（如CD133 aptamer修饰载体）

3. **个性化治疗平台**（2031-2033）：
- 开发基于ctDNA的NA疗法动态监测系统
- 建立个体化外泌体递送工厂（年产能10亿个体外泌体）

### 七、经济性与可及性挑战
1. **成本控制**：
- LNP生产成本约$150/剂，需通过工艺优化降至$30以下
- 外泌体标准化制备方案（ISO 13485认证）开发中

2. **医疗可及性**：
- 设计可鼻喷的冻干siRNA制剂（生物等效性达90%）
- 开发便携式纳米递送设备（如基于超声波的局部治疗仪）

### 结语
GBM治疗已进入"靶向递送+精准编辑"的新纪元，但突破性进展仍需解决载体生物相容性、肿瘤异质性适配及长期免疫调控等难题。未来5年，随着3D生物打印技术实现个性化纳米载体制造，以及人工智能辅助的NA设计平台发展，GBM有望从"不治之症"转变为可管理慢性病。关键突破点在于开发具有时空智能的递送系统，使其既能穿透动态变化的BBB，又能精准调控肿瘤-免疫微环境平衡。