据悉,治疗致死性的脑癌胶质细胞瘤的一个主要障碍是,最有效的化疗药物不能透过血脑屏障到达侵袭脑部的肿瘤。
在近日,西北医学的科学家们报告了首个人体临床试验的结果。在这个试验中,他们使用了一种新型的颅骨植入式超声设备来打开血脑屏障,并反复渗透到人脑的大而关键的区域,以输送静脉注射的化疗药物。
据悉,以Adam Sonabend为首的西北医学科学家报告了该首例人体临床试验的结果。该设备与微泡结合使用,瞬间打开血脑屏障中的毛孔,让化疗药物进入。
该实验是第一次在人类患者中进行实际试验,在患者患有胶质细胞瘤情况下进行的实验,该病是一种难以治疗的脑癌。这种方法成功地使用了原本无法穿过血脑屏障的药物,使其药物可以进入大脑,并提升脑中的化学药物浓度增加了4至6倍,激发了科学家们对这种技术的探讨。(该论文发表在5月2日的《柳叶刀肿瘤学》杂志上)
1、第一项超声处理后血脑屏障关闭速度的研究
据悉,科学家通过两种不同的强效型化疗药物紫杉醇和卡铂,观察57名实验者的药物使用性是否增加增加。临床上这些药物不用于治疗这些患者,因为在正常情况下该药物不会穿过血脑屏障。
此外,这是第一项描述超声处理后血脑屏障关闭速度的研究。科学家发现,大部分血脑屏障恢复发生在超声处理后的前30至60分钟。科学家们表示,这些发现将允许优化药物输送和超声激活的顺序,以使药物最大限度地渗透到人脑中。
据研究人员表示,使用超声波和微泡打开血脑屏障是短暂的。在人类中,大多数血脑屏障的完整性在手术后一小时内恢复。此前的研究表明,大脑超声处理后24小时即可恢复。
研究人员计划将这些发现作为正在进行的评估复发性胶质母细胞瘤患者的2期临床试验的基础。他们的目的是研究通过他们的技术输送的紫杉醇和卡铂的组合是否能延长生存期。
在1期试验中,患者接受了肿瘤切除和超声装置植入手术。他们在植入后几周内开始接受治疗。
随着血脑屏障的打开,科学家们每三周增加一次紫杉醇的剂量,研究还评估了一部分患者,以研究超声设备对药物浓度的影响。并利用超声治疗后获得的荧光素和核磁共振成像,研究人员对血脑屏障进行了可视化和绘制。
2、实验表明可使脑部化疗药物药性增强
据悉,早在很久以前就有人曾提出微泡/超声组合作为暂时打开血脑屏障的方法,以允许某些药物进入大脑。虽然在动物模型中显示出一些前景,但这是第一个表明它也可能在人类中发挥作用的临床试验。
该实验风险较高,因为胶质细胞瘤即试验重点的脑癌,目前没有有效的治疗方法。作为实验,该概念涉及将微泡流管理到血流中,然后使用超声使其在通过大脑血管时振动。这种振动会导致排列在这些血管上的特殊内皮中的暂时性毛孔张开,从而导致血脑屏障中可利用的弱点。
在该治疗窗口期间给予血流中的化疗剂然后可以通过这些孔并进入大脑, 这个版本的技术实际上包括将一个由九个超声波发射器组成的网格植入头骨。
该设备是由法国生物技术公司Carthera设计的,激活后,发射器可以将大脑的很大一部分浸入超声波中。该试验涉及在同一手术过程中切除肿瘤并植入超声设备的成胶质细胞瘤患者。
值得一提的是,该技术可使到达大脑的药物量显著增加,并观察到紫杉醇等药物增加4-6倍,紫杉醇通常不用于血脑屏障后的肿瘤,因为其通常不能大量穿过屏障。
参与该研究的研究员Adam Sonabend也表示:“虽然我们把重点放在了脑癌(美国约有3万例胶质瘤)上,但这为研究针对数百万患有各种脑部疾病的患者的新型药物治疗打开了大门。”
血脑屏障是一种微观结构,可保护大脑免受绝大多数循环药物的影响。因此,可用于治疗脑部疾病的药物非常有限。
而大多数对身体其他部位癌症有效的药物都无法治疗患有脑癌的患者,因为那些药物不会穿过血脑屏障,无法有效地重新使用药物来治疗脑部病变和癌症需要的药物输送到大脑。
对此, 该实验技术对胶质细胞瘤患者来说是一个潜在的巨大进步,将为千万患者带来了新治疗希望。