超声将强力胶质母细胞瘤药物转化为脑瘤

glioblastoma计划中的试验着眼于安全性和延长患者生存的能力。

胶质母细胞瘤是一种最致命的脑肿瘤,治疗这种肿瘤最有效的药物之一,但由于两个问题不能用于患者。首先,它无法到达目标,因为它被血脑屏障阻挡了。血脑屏障是一种保护大脑免受血液毒素侵害的微观结构。这种药物的传统配方对大脑是有毒的。

但现在,西北大学的医学科学家们已经使用一种新的技术,用一种可植入的超声波打开血脑屏障,并将这种强大的药物输送到小鼠的肿瘤中。在一篇新论文中,他们报告了大量临床前研究的结果。

科学家们还发现,紫杉醇这种药物的传统配方对大脑的毒性是由溶解这种药物所需的溶液(cremophor)引起的。科学家测试了一种新配方的药物,它使用白蛋白,而不是cremophor,它对大脑没有伤害。

打开血脑屏障

用超声波打开血脑屏障使大脑中的紫杉醇浓度增加了五倍。研究还表明,使用强效抗癌药物紫杉醇治疗的荷瘤小鼠寿命更长,而联合使用超声波打开血脑屏障治疗的小鼠存活率甚至更高。

这项研究发表在12月12日的《临床癌症研究》(Clinical Cancer Research)杂志上,这是美国癌症研究协会(American Association for Cancer Research)的期刊。

在实验室,紫杉醇比目前使用的化疗替莫唑胺更有效。当紫杉醇在机体外的培养皿中对脑瘤进行测试时,杀死相同数量的肿瘤细胞所需的药物浓度是常规化疗的1400倍。

临床试验

科学家们现在正在向美国食品与药品管理局提出申请药物管理局启动一项临床试验,以测试这一概念的新配方紫杉醇结合新的超声技术,打开患者血脑屏障。这项计划中的试验旨在确定这种疗法是否安全,是否能延长脑癌患者的生存期。

“胶质母细胞瘤目前没有治愈的方法,当肿瘤复发时,也没有太多的治疗选择,”这项研究的首席研究员、西北大学芬柏格医学院(Northwestern University Feinberg School of Medicine)神经外科助理教授、西北大学内科医生亚当·索纳本德(Adam Sonabend)博士说。“我们迫切需要有效的新疗法。”

超声波技术可能有更广泛的好处。“这项超声波技术现在将使我们能够为脑瘤患者使用在其他癌症中建立的许多制剂,”研究人员之一、神经肿瘤学主任、范伯格(Feinberg)神经外科保罗·c·布希(Paul C. Bucy)教授罗杰·斯图普(Roger Stupp)说。

其他临床试验正在用各种化疗药物测试基于超声波的血脑屏障开放,但没有一个使用像紫杉醇这样的强效药物。

它是如何工作的?

在手术过程中,微型超声波会被植入头骨的一个不含骨头的窗口。它与注入血液的微小气泡结合使用,同时超声波开始。当气泡撞击声波时,这些声波振动并机械地破坏血脑屏障。该开口是即时的,允许药物分子渗透。血脑屏障的开放是可逆的,超声后可持续数小时。超声波发射器仍在头盖骨内重复给药。

其他西北大学的作者包括第一作者Daniel Y. Zhang, Crismita Dmello, Li Chen, Victor A. Arrieta, Edgar Gonzalez-Buendia, J. Robert Kane, Lisa P. Magnusson, Aneta Baran, C. David James和Craig Horbinski。

张大卫、罗杰·斯图普和亚当·索纳本德被列为一项专利的共同发明人,该专利是关于结合白蛋白的紫杉醇与超声波联合应用于脑肿瘤治疗的,由西北大学拥有并提交。斯图普是正在开发的超声波设备制造商CarThera的无偿顾问/顾问委员会成员。

这项工作由美国国立卫生研究院资助5DP5OD021356-04 (AS), P50CA221747, NCI CCSG P30, CA060553, NCI P30-CA060553和P50CA221747。

主题:大脑,范伯格医学院,医学,西北医学,研究

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.northwestern.edu/stories/2019/12/ultrasound-blasts-potent-glioblastoma-drug-into-brain-tumor/

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