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声音敲开药物“入脑屏障”

来源:e药环球 2017-05-19 09:59

颅内疾病(如脑瘤、阿尔茨海默病等)的用药效果不理想,与药物从血液循环入脑浓度不足有很大的关系。妨碍药物入脑的罪魁祸首,是介于循环血液到脑组织之间的“血脑屏障(BBB)”。

人为要突破这层生理屏障非常具有挑战性。来自加拿大 Sunnybrook 健康科学中心的科学家们取得了该领域的突破进展,他们利用“引导聚焦超声波”无创技术,成功打开过脑癌患者的血脑屏障,并且正在首次尝试推广应用于阿尔茨海默病(AD)患者。

血脑屏障是脑内一种生理性保护屏障,围绕在毛细血管周围,扮演“滤过膜”角色,防止蛋白质和其他潜在有毒物质由血入脑。正是由于它的过滤效应,血脑屏障影响到了几乎所有的颅内神经疾病药物的入脑能力,使很多药物由血入脑浓度低,难以发挥应有的疗效。

▲聚焦超声波打开“血脑屏障”的原理

引导聚焦超声技术或将改变这一困境,改写医学实践。它的原理,有点类似于太阳光束热能聚焦于纸面上的某点,燃烧出一个漏洞,只不过是由超声波能量束代替了太阳光束。超声波能量束,通过 MRI 实时引导调控,可精准地聚焦到人体内指定位置,而不影响附近正常组织。在聚焦点上,聚焦超声能量会引发各种生物作用,例如:破坏聚焦部位的组织;激活身体免疫反应;将药物传递到指定位置等。

Sunnybrook 的研究人员对患者静脉注射微小气泡,这些比红细胞还小的微泡,通过血液循环抵达大脑内微小血管内。然后在 MRI 引导下,采用了 Insightec 公司的 Exablate Neuro system 系统,低频超声波(声波)精确地聚焦瞄准靶部位微小血管(BBB 开放部位),聚焦超声能量的作用下,微小血管里的微泡反复交替发生挤压和膨胀,间接牵拉血脑屏障细胞,使得细胞间连接松弛,从而产生小的开口。血脑屏障被成功拉开了口子后,通过血管造影可显示造影剂阴影从血管内向外弥散入周围脑组织。

2015 年 11 月,Sunnybrook 研究人员在脑癌患者试验中利用这项技术成功安全地打开了血脑屏障,并且在试验中能够直接递送化疗药物至脑瘤病灶内。而他们最近又正在针对 AD 患者开展临床试验,计划招募 6 名患者参与 1 期临床并已入组了首例患者,以评估这项技术的打开 BBB 的有效性和安全性。首例入组患者通过这项技术已成功打开了 BBB。如果 1 期临床取得成功,将进一步评估该项技术辅助 AD 药物递送入脑的潜力。

这些研究很有意义,或将改写医学!不久将来,人们希望通过这项无创性聚焦超声技术,能够实现安全地暂时性打开 BBB 屏障,然后设计出合理可行的药物递送方法,让那些入脑能力差的药物,能够顺利入脑,帮助颅内疾病患者提高用药疗效。

实际上,根据已有的良好临床数据,FDA 已批准聚焦超声技术用于特发性震颤精神障碍疾病、卵巢癌的治疗,可以使震颤和运动症状改善 50%,帮助治疗了超 7 万名卵巢癌患者。  颅内疾病(如脑瘤、阿尔茨海默病等)的用药效果不理想,与药物从血液循环入脑浓度不足有很大的关系。妨碍药物入脑的罪魁祸首,是介于循环血液到脑组织之间的“血脑屏障(BBB)”。

人为要突破这层生理屏障非常具有挑战性。来自加拿大 Sunnybrook 健康科学中心的科学家们取得了该领域的突破进展,他们利用“引导聚焦超声波”无创技术,成功打开过脑癌患者的血脑屏障,并且正在首次尝试推广应用于阿尔茨海默病(AD)患者。

血脑屏障是脑内一种生理性保护屏障,围绕在毛细血管周围,扮演“滤过膜”角色,防止蛋白质和其他潜在有毒物质由血入脑。正是由于它的过滤效应,血脑屏障影响到了几乎所有的颅内神经疾病药物的入脑能力,使很多药物由血入脑浓度低,难以发挥应有的疗效。



聚焦超声波打开“血脑屏障”的原理

引导聚焦超声技术或将改变这一困境,改写医学实践。它的原理,有点类似于太阳光束热能聚焦于纸面上的某点,燃烧出一个漏洞,只不过是由超声波能量束代替了太阳光束。超声波能量束,通过 MRI 实时引导调控,可精准地聚焦到人体内指定位置,而不影响附近正常组织。在聚焦点上,聚焦超声能量会引发各种生物作用,例如:破坏聚焦部位的组织;激活身体免疫反应;将药物传递到指定位置等。

Sunnybrook 的研究人员对患者静脉注射微小气泡,这些比红细胞还小的微泡,通过血液循环抵达大脑内微小血管内。然后在 MRI 引导下,采用了 Insightec 公司的 Exablate Neuro system 系统,低频超声波(声波)精确地聚焦瞄准靶部位微小血管(BBB 开放部位),聚焦超声能量的作用下,微小血管里的微泡反复交替发生挤压和膨胀,间接牵拉血脑屏障细胞,使得细胞间连接松弛,从而产生小的开口。血脑屏障被成功拉开了口子后,通过血管造影可显示造影剂阴影从血管内向外弥散入周围脑组织。

2015 年 11 月,Sunnybrook 研究人员在脑癌患者试验中利用这项技术成功安全地打开了血脑屏障,并且在试验中能够直接递送化疗药物至脑瘤病灶内。而他们最近又正在针对 AD 患者开展临床试验,计划招募 6 名患者参与 1 期临床并已入组了首例患者,以评估这项技术的打开 BBB 的有效性和安全性。首例入组患者通过这项技术已成功打开了 BBB。如果 1 期临床取得成功,将进一步评估该项技术辅助 AD 药物递送入脑的潜力。

这些研究很有意义,或将改写医学!不久将来,人们希望通过这项无创性聚焦超声技术,能够实现安全地暂时性打开 BBB 屏障,然后设计出合理可行的药物递送方法,让那些入脑能力差的药物,能够顺利入脑,帮助颅内疾病患者提高用药疗效。

实际上,根据已有的良好临床数据,FDA 已批准聚焦超声技术用于特发性震颤精神障碍疾病、卵巢癌的治疗,可以使震颤和运动症状改善 50%,帮助治疗了超 7 万名卵巢癌患者。(生物谷 Bioon.com)
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