胶质母细胞瘤(此CT扫描中为绿色)是一种难以治疗的脑癌。一项研究表明,将超声波与微泡配对如何暂时打开大脑的保护屏障,从而使化疗药物进入器官。

超声波让化疗药物进入人脑

几乎无法穿透的细胞壁布满了大脑的大部分血管。尽管这种血脑屏障可以保护器官免受有害入侵者的侵害,但它也可以防止许多药物到达大脑。

现在,科学家们可以通过用超声波和微小的气泡暂时打开它的保护罩,让一种强大的化疗药物进入人脑。5月2日在《柳叶刀肿瘤学》(LancetOncology)杂志上描述的早期临床试验可能会为脑癌患者带来新的治疗方法。

胶质母细胞瘤是一种常见的侵袭性脑肿瘤,尤其需要更好的治疗方法。即使在手术切除后,另一个肿块往往会在其位置生长。

“当肿瘤复发时,确实没有确定的治疗方法,”芝加哥西北大学Feinberg医学院的神经外科医生AdamSonabend说。复发性胶质母细胞瘤患者“没有任何有意义的治疗选择,因此我们正在探索治疗它们的新方法。”

在最初的肿瘤被切除后,患者通常会接受一种相对较弱的化疗药物,这种药物可以绕过大脑的屏障。更有效的药物可以帮助消灭任何挥之不去的疾病——如果药物能够突破障碍的话。

Sonabend和他的同事转向了一种使用超声波的探索性方法,这种方法已经成功地短暂地打开了人类的血脑屏障(SN:11/11/15)。一个人首先接受静脉注射充满微小气泡的液体,这些气泡充满人体的血管。该技术已常规用于帮助在超声成像中可视化血管。在目标脑区,超声波震动微泡,撬开密密麻麻的血管壁。

为了检查这种给药方法和药物的安全性和剂量,17人切除了再生肿瘤,并将超声波装置植入他们的颅骨中,靠近剩余的空腔。然后患者接受两到六轮治疗,间隔三周。

在每次会议期间,参与者都被注射了微气泡30秒,同时接受了将近五分钟的超声波脉冲。波到达大脑的特定区域,包括肿瘤腔,穿透近8厘米深。随后进行了30分钟的紫杉醇静脉输注,紫杉醇是一种用于治疗肺癌、乳腺癌和其他癌症的强效药物。它通常无法进入大脑。

在超声波震荡的脑组织中,研究人员发现紫杉醇的含量是超出范围的组织的近四倍。MRI扫描和一种特殊染料显示,血脑屏障大部分在60分钟内重新闭合。

总体而言,紫杉醇和给药方法耐受性良好,最大测试药物剂量为每平方米260毫克,这是美国食品和药物管理局批准的治疗乳腺癌的剂量。然而,一些患者报告了暂时的副作用,包括头痛和意识模糊。

在研究人员用超声波和微泡暂时打开血脑屏障后,荧光染料可以进入大脑(如图所示)。许多药物通常无法穿透这个屏障,包括强效化疗药物。

“这绝对是一个非常有趣的范例,不仅可以应用于胶质母细胞瘤,还可以应用于其他脑肿瘤,”纽约市哥伦比亚大学欧文医学中心的儿科放射肿瘤学家Cheng-ChiaWu说,他没有参与这项工作。它“创造了大量机会”。

尽管这项早期临床试验带来了一线希望,但吴指出,继续测试这种潜在疗法还需要时间。但有一天它可以帮助延长胶质母细胞瘤患者诊断后的寿命,平均寿命为一年多一点。

目前,Wu说,“这绝对是朝着正确方向迈出的非常好的第一步。”