该装置打开了血脑屏障,反复渗透到人类大脑的大片关键区域。这使得静脉注射化疗成为可能。
当病人醒着的时候,一个四分钟的程序打开血脑屏障,病人在几个小时后就可以回家了。西北大学的研究结果表明,这种治疗既安全又耐受性良好。有些病人甚至达到了6个化疗周期。
该论文发表于5月2日柳叶刀肿瘤学杂志.
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研究人员表示,这标志着首次成功量化基于超声波的血脑屏障打开对人脑中化疗浓度影响的研究。打开血脑屏障导致人类大脑中的药物浓度增加了大约4到6倍。科学家们在紫杉醇和卡铂组中都看到了这种增加。这些药物通常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。
过去的研究将紫杉醇直接注射到大脑中,有很好的疗效迹象。然而,研究人员将直接注射与毒性联系起来,如脑刺激和脑膜炎。
研究人员说,目前用于治疗胶质母细胞瘤的化疗药物替莫唑胺可以穿过血脑屏障。然而,据首席研究员亚当·索纳本德博士说,这是一种弱效药物。
“这对胶质母细胞瘤患者来说可能是一个巨大的进步,”说索纳本德是西北大学范伯格医学院神经外科副教授,也是西北医学院的神经外科医生。
根据研究小组的说法,这也是第一个描述超声后血脑屏障关闭速度的研究。大多数恢复发生在超声后的前30到60分钟。这可以优化药物传递和超声激活的顺序,最大限度地提高药物对人脑的渗透。
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,大部分血脑屏障的完整性在手术后一小时内恢复。先前的研究显示,脑超声检查后24小时恢复。
索纳本德说:“超声检查后有一个关键的时间窗口,此时大脑可以渗透到血液循环中的药物中。”
下一个步骤
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。他们的目标是研究紫杉醇和卡铂的联合使用(通过他们的技术)是否能延长生存期。
在第一阶段试验中,患者接受手术切除肿瘤并植入超声装置。他们在植入后几周内开始治疗。
随着血脑屏障的打开,科学家们每三周增加紫杉醇的剂量。研究还评估了一部分患者,以调查超声设备对药物浓度的影响。利用超声治疗后获得的荧光素和MRI,研究人员可视化并绘制了血脑屏障。
索纳本德说:“虽然我们一直专注于脑癌(在美国大约有30,000个胶质瘤),但这为研究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。”