化疗药物首次到达人体大脑

治疗致命的脑癌胶质母细胞瘤的一个主要障碍是最有效的化学疗法无法渗透血脑屏障到达侵袭性脑肿瘤。

但是现在，西北医学的科学家们报告了第一次人体临床试验的结果，他们使用一种新型的颅骨植入式超声设备打开血脑屏障，并反复渗透到人脑的大片关键区域，以提供化疗效果静脉注射。

打开血脑屏障的四分钟程序是在患者清醒的情况下进行的，患者会在几小时后回家。结果表明该治疗是安全且耐受性良好的，一些患者接受了多达六个周期的治疗。

这是第一项成功量化基于超声波的血脑屏障开放对人脑化疗浓度影响的研究。结果显示，打开血脑屏障导致人脑中的 药物浓度增加了大约四到六倍。

科学家用两种不同的强效化疗药物紫杉醇和卡铂观察到这种增加。这些药物不用于治疗这些患者，因为它们在正常情况下不会穿过血脑屏障。

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。科学家们发现，大部分血脑屏障的恢复发生在超声处理后的前 30 到 60 分钟内。这组作者说，这些发现将允许优化药物输送和超声激活的顺序，以最大限度地渗透药物进入人脑。

“对于胶质母细胞瘤患者来说，这可能是一个巨大的进步，”西北大学 Feinberg 医学院神经外科副教授、西北医学神经外科医生、首席研究员 Adam Sonabend 博士说。

Sonabend 说，目前用于胶质母细胞瘤的化疗药物替莫唑胺确实能穿过血脑屏障，但它是一种弱药物。

血脑屏障是一种微观结构，可以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种类非常有限。大多数对身体其他部位的癌症有效的药物不能治疗脑癌患者，因为这些药物不能穿过血脑屏障。有效地重新利用药物来治疗大脑病理学和癌症需要将它们输送到大脑。

Sonabend 说，过去，将紫杉醇直接注射到这些肿瘤患者的大脑中的研究观察到有希望的疗效迹象，但直接注射与大脑刺激和脑膜炎等毒性有关。

一小时后血脑屏障重新关闭

科学家们发现，使用超声波和基于微泡的血脑屏障打开是短暂的，并且大部分血脑屏障完整性在人类进行此操作后一小时内恢复。

“当大脑可以渗透血液中循环的药物时，超声处理后有一个关键的时间窗口，”Sonabend 说。

先前的人体研究表明，血脑屏障在大脑超声处理后 24 小时内完全恢复，并且根据一些动物研究，该领域假设血脑屏障在最初的六个小时左右是开放的。西北大学的研究表明，这个时间窗口可能会更短。

在另一项首创中，该研究报告称，使用由法国生物技术公司 Carthera 设计的由九个超声波发射器组成的新型颅骨植入式网格可以打开脑容量的血脑屏障，该脑容量是初始设备（一个小型单-超声波发射器植入物）。这一点很重要，因为要有效，这种方法需要覆盖大脑中与去除胶质母细胞瘤后残留在大脑中的空腔相邻的一大片区域。

复发性胶质母细胞瘤患者的临床试验

该研究的结果是科学家正在进行的针对复发性胶质母细胞瘤患者进行的 2 期临床试验的基础。该试验的目的是研究参与者通过超声技术将紫杉醇和卡铂联合输送到他们的大脑中，以研究这种治疗是否能延长这些患者的生存期。这两种药物的组合用于其他癌症，这是在 2 期试验中将它们组合的基础。

在本文报道的 1 期临床试验中，患者接受了切除肿瘤和植入超声设备的手术。他们在植入后几周内开始治疗。

随着基于超声波的血脑屏障打开，科学家们每三周增加一次紫杉醇的剂量。在部分患者中，在手术期间进行了研究，以调查该超声设备对药物浓度的影响。血脑屏障在手术室中使用称为荧光素的荧光芯片和超声治疗后获得的 MRI 进行可视化和映射。

“虽然我们专注于脑癌（在美国大约有 30,000 例神经胶质瘤），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，”Sonabend说。