ラットの側頭葉てんかんにおけるラコサミド共役金ナノ粒子の脳への標的的送達

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Life Sci..2020 Jul;:118081. S0024-3205(20)30832-8. doi: 10.1016/j.lfs.2020.118081.Epub 2020-07-11.

ラットの側頭葉てんかんにおけるラコサミド共役金ナノ粒子の脳への標的的送達

Targeted delivery of lacosamide-conjugated gold nanoparticles into the brain in temporal lobe epilepsy in rats.

Canan Ugur Yilmaz
Serkan Emik
Nurcan Orhan
Arzu Temizyurek
Muge Atis
Ugur Akcan
Rouhollah Khodadust
Nadir Arican
Mutlu Kucuk
Candan Gurses
Bulent Ahishali
Mehmet Kaya

PMID: 32663576 DOI: 10.1016/j.lfs.2020.118081.

抄録

側頭葉てんかん（TLE）は、焦点性発作を伴うてんかんの中で最も一般的なてんかんであり、現在利用可能な薬剤では患者の完全な治療ができない可能性がある。本研究では、抗てんかん薬であるラコサミド（LCM）の選択的キャリアとしてのグルコースコート金ナノ粒子（GNP）の有用性を実証し、薬物耐性を克服するための血液脳関門を横断する戦略を開発した。LCMを負荷したGNPのてんかん動物への静脈内投与は、無傷の動物へのナノ粒子の投与と比較して、海馬における有意に高いナノ粒子レベルをもたらした。TLEを有する動物にLCM-GNPを投与したところ、発作の数の減少も観察されたが、発作期と発作間期の両方の段階における脳波の振幅と周波数は、統計的には有意ではなかった。これらの動物では、マロンジアルデヒドは影響を受けず、海馬のグルタチオンレベルは偽薬に比べて低かった。TLEを発症した動物に静脈内注射した後の脳実質では、超微細構造的にLCM-GNPが観察された。以上の結果から、グルコースコートGNPは有効量のLCMを脳内に効率的に移行させることができ、高用量の薬剤を投与する必要性をなくすことができ、薬剤耐性TLEの治療における新たなアプローチとなる可能性があると結論づけた。

Temporal lobe epilepsy (TLE) is the most common form of epilepsy with focal seizures, and currently available drugs may fail to provide a thorough treatment of the patients. The present study demonstrates the utility of glucose-coated gold nanoparticles (GNPs) as selective carriers of an antiepileptic drug, lacosamide (LCM), in developing a strategy to cross the blood-brain barrier to overcome drug resistance. Intravenous administration of LCM-loaded GNPs to epileptic animals yielded significantly higher nanoparticle levels in the hippocampus compared to the nanoparticle administration to intact animals. The amplitude and frequency of EEG-waves in both ictal and interictal stages decreased significantly after LCM-GNP administration to animals with TLE, while a decrease in the number of seizures was also observed though statistically insignificant. In these animals, malondialdehyde was unaffected, and glutathione levels were lower in the hippocampus compared to sham. Ultrastructurally, LCM-GNPs were observed in the brain parenchyma after intravenous injection to animals with TLE. We conclude that glucose-coated GNPs can be efficient in transferring effective doses of LCM into the brain enabling elimination of the need to administer high doses of the drug, and hence, may represent a new approach in the treatment of drug-resistant TLE.