科學家首次成功利用「超音波式螺絲起子」突破血腦障壁治療腦瘤

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血腦障壁n

一項讓化療藥物穿過保護大腦的障壁送入入體的非侵入性技術,終於首次在一名血癌病人身上試驗成功了。多倫多總部的研究人員去年所發表的試驗「超音波式螺絲起子」(ultrasonic screwdriver)技術是項重大的進步。

血腦障壁(blood-brain barrier)是類似格狀的網路結構,允許有用物質通過並阻擋有害物質(如:病原體)進入。它很擅長這項工作,不幸的是它也阻擋了藥物:如果有一個人得了癌性腦瘤,想要將藥物送入又不會影響到它的工作是不可能的。然而,研究人員在去年做到了令人難以置信的重大突破:利用一項技術突破了血腦障壁並在術後保持其完好。

巴黎Pitié-Salpêtrière醫院醫學家在四名惡行腦腫瘤(膠質母細胞瘤)的病人腦中植入特殊的發射器,發射器會以人耳聽不到的超音波頻率發出聲音,接著將極細小的氣泡,或稱「微泡」(microbubbles),注射入病人體內去碰撞堅不可摧的血腦障壁。

接著啟動高強度聚焦超音波發射器,以每秒200,000次的頻率讓微泡持續擴張、收縮,強制將組成障壁格狀網路的細胞分開,讓化療藥物得以通過障壁治療腫瘤。超音波發射器會盡量放置在靠近腫瘤的地方,且只會對一小區進行差不多兩分鐘的療程,讓大腦的其他部分在治療期間仍然有障壁保護。

雖然這個治療法有效,但還不夠精準,且還是需要「侵入性」的技術:將超音波發射器植入大腦。由多倫多Sunnybrook醫院的Todd Mainprize醫師與Kullervo Hynynen醫師所開發調整過的新方法就比較精準且非侵入性。

首先,跟之前的方法一樣,化療藥物會以微泡狀態注射進血流。接著用MRI掃描鎖定目標腫瘤的位置之後,從身體外部射入超音波聚焦光束直接往血腦障壁照,讓微泡振動並打開非常小的區域讓藥物可以通過。這些氣泡最後由肺部吸收。重點是整個療程不需進行任何手術。

上週這個療程在一名中年女子(十名有腦瘤的目標患者之一)身上試驗。術後24小時取樣並用手術切除腫瘤及其周邊組織,送到實驗室檢驗有多少藥物抵達目標區域。

如果實驗證明這個非侵入性技術有效、安全,且可行,將會為神經外科帶來革命,不只可用來癌症治療:阿茲海默症也是這個超音波療法的治療目標,而且已經在製作開發中了。

來源: Iflscience