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科学家使用新技术通过植入式超声波打开血脑屏障

由于两个问题,无法在患者中使用治疗胶质母细胞瘤(一种最致命的脑肿瘤)的最有效药物之一。首先,它无法达到目标,因为它被血脑屏障(一种保护大脑免受血液中毒素影响的微观结构)所阻挡。而且这种药物的常规配方对大脑有毒。

但是现在,西北医学的科学家已经使用一种新颖的技术通过可植入的超声波来打开血脑屏障,并将这种强大的药物传递给了小鼠的肿瘤。在一份新论文中,他们报告了他们广泛的临床前研究结果。

科学家还发现,这种药物的常规配方(紫杉醇)对大脑的脑毒性是由溶解该药物(cremophor)所需的溶液引起的。科学家们测试了一种使用白蛋白而非cremophor的药物新配方,并且它对大脑无害。

超声打开血脑屏障使这种紫杉醇在大脑中的浓度增加了五倍。这项研究还表明,用强大的抗癌药物紫杉醇治疗携带脑瘤的小鼠,寿命更长,而与超声结合以打开血脑屏障的治疗,其生存期甚至进一步延长。

这项研究将在公布12月12日临床癌症研究,美国癌症研究协会的杂志。

在实验室中,紫杉醇比目前使用的替莫唑胺化疗更为有效。当在生物体外部的皿中对紫杉醇进行脑肿瘤测试时,与用于该癌症的常规化学疗法相比,杀死相同数目的肿瘤细胞所需的药物浓度要少1400倍。

科学家们现在正在向美国食品药物管理局申请一项临床试验,以测试这种紫杉醇新配方与新型超声技术相结合的概念,以打开患者的血脑屏障。计划中的试验旨在确定治疗是否安全,是否延长脑癌患者的生存期。

胶质母细胞瘤目前不能治愈,当肿瘤复发时,没有太多的治疗选择。我们迫切需要有效的新疗法。

首席研究员亚当·索纳本德(Adam Sonabend)博士,西北大学芬伯格医学院神经外科副教授,西北医学博士

超声技术可能具有更广泛的好处。费恩伯格神经肿瘤学负责人,神经外科首席医学家保罗·C·比西(Paul C. Bucy)的共同研究人员罗杰·斯塔普普(Roger Stupp)说:“现在,这种超声技术将使我们能够将在其他癌症中建立的许多药物用于脑肿瘤患者。”

其他临床试验正在用各种化学治疗剂测试基于超声的血脑屏障打开,但没有一个使用像紫杉醇这样的有效药物。

它是如何工作的?

这种微小的超声波将在手术过程中植入头骨中不包含骨骼的窗口中。它与在超声开始的同时注入血液中的微小气泡结合使用。当气泡撞击声波时,这些气泡会振动并机械破坏血脑屏障。开口是立即的,允许药物分子渗透。血脑屏障的开口是可逆的,并且在声处理后持续数小时。超声发射器保留在颅骨中以重复输送药物。

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