啥叫真正的脑洞大开？看这位法国医生发明家的大作！
2016-07-05 应雨妍 奇点网
最近有一位来自法国巴黎萨伯特慈善医院的神经外科医生Alexandre Carpentier，以第一作者的身份在《科学》杂志的子刊《转化医学》上发表了文章，他带领的团队开发了一种超声装置，对15名出现复发性胶质母细胞瘤病人进行了实验装置检测，目的在于突破血脑屏障，帮助化疗药物到达脑部。 所以，什么是血脑屏障呢？我们为什么要打开它？实际上，血脑屏障并不是环绕在大脑四周的「护城墙」
最近有一位来自法国巴黎萨伯特慈善医院的神经外科医生Alexandre Carpentier，以第一作者的身份在《科学》杂志的子刊《转化医学》上发表了文章，他带领的团队开发了一种超声装置，对15名出现复发性胶质母细胞瘤病人进行了实验装置检测，目的在于突破血脑屏障，帮助化疗药物到达脑部。
所以，什么是血脑屏障呢？我们为什么要打开它？实际上，血脑屏障并不是环绕在大脑四周的「护城墙」，而是脑毛细血管壁和神经组织紧密连接，形成的一种特殊结构。有了它，血液中的物质就不能随便进入人体的指挥中心——大脑，只有大脑需要的水和葡萄糖等小分子物质可以进入，而绝大部分的蛋白质以及药物都无法通过，这导致很多脑部疾病很难得到治疗。虽然也有小部分特定种类的脂肪和脂溶性化合物可以穿过血脑屏障，然而这类药物会进入全身细胞，带来严重的副作用，这对于患者来说同样是致命的。
血脑屏障示意图
在治疗脑部肿瘤或者是一些神经系统疾病时，只有约1/4的药物能够进入大脑，因此如何有效、安全以及可逆地打开血脑屏障，这对于神经科学创新药物的发展有着非常重要的意义。 成功打开血脑屏障的研究，这倒也不是第一例了。在去年11月的时候，来自加拿大多伦多桑尼布鲁克研究所的科学家们宣布，他们利用充气微泡和超声波打开了血脑屏障。 接受这项实验的是一位56岁的脑癌患者，她先服下普通的癌症化疗药物，然后进行微泡注射，注射后，微泡会扩散进入脑部血管中。随后患者配戴立体定位神经系统的超声波发射器，研究人员借助磁共振引导聚焦超声设备，精准发射高强度聚焦超声束，从而引起微泡振动，迫使构成血脑屏障的内皮细胞分开。血液中的化疗药物便可从间隙中穿过，到达肿瘤细胞附近。这一过程结束后，约12小时，血脑屏障就会完全重新闭合。
血脑屏障打开示意图（图为横截面，红色为血脑屏障，周围为脑部组织，蓝色小圆圈为微泡，右图中间白色示意为血脑屏障被打开）
看到这里，大家一定会要问，这个研究听起来已经很厉害了，那么新的研究有什么不一样的突破吗？首先，新的研究使用了一款可植入式硬件；其次，参与的患者共有15名，临床试验的人数有了增长；再次，研究中会重复开启血脑屏障，并且证明了这样的做法是安全的；最后，相对于桑尼布鲁克研究所的精准定向，作用于未扩散的肿瘤，新研究使用的超声则更为发散。 Alexandre Carpentier医生的做法同样也要向患者血管中注射充气微泡并且服用化疗药物，不同的是，患者脑部区域的上方会植入一款名为SonoCloud的微型装置。开启装置后，超声波会引起微泡振动，对组成血脑屏障的细胞加压，短暂地打开血脑屏障，帮助化疗药物到达肿瘤部位。每次化疗之前都需要开启超声装置，低强度超声两分钟时间就足以打开血脑屏障持续大约六个小时，这样可以将药物浓度增加五到七倍。
SonoCloud的工作原理模拟
Carpentier医生称，虽然在大脑中植入某种装置虽然听上去比较吓人，但SonoCloud更广泛的超声波能打开更大面积的血脑屏障，从而使化疗药物抵达肿瘤最边缘的地区，降低复发的几率。对于复发性胶质母细胞瘤这种成年人中最常见、最致命的脑癌，六个月的治疗后，结果表明，参与实验的患者中，有9人的肿瘤没有扩散增长。
Carpentier A, Canney M, Vignot A, et al. Clinical trial of blood-brain barrier disruption by pulsed ultrasound[J]. Science Translational Medicine, 2016, 8(343): 343re2-343re2.
患者的核磁共振扫描显示肿瘤没有继续恶化
“病人的反应令人感到惊喜，他们对这个微型装置的存在并没有感受到异样，甚至在试验结束后，我们要移除SonoCloud时，他们还提出了异议。”Carpentier医生在接受采访时说了这样的话，同时，他也提出，此次I期临床试验的目的是为了证明这一疗法的可靠性，而不是检测通过血脑屏障的化疗药物剂量更高是否会更加有效。因此，下一阶段他们的目标就是要搞清楚，打开血脑屏障后，化疗的疗效会增加多少。 以及，不得不说的是，他们同时还在准备阿尔茨海默氏病的临床试验，因为对于这些患者来说，已经有动物实验表明，在不施用任何药物的情况下，仅仅用超声打开血脑屏障，就有助于移除被认为是阿症罪魁祸首的β-淀粉样蛋白。试想，如果家中有患阿症的老人，只要定期去一趟医院，在不吃药不动手术的前提下，医生就能帮他把β-淀粉样蛋白清除，这是不是也足够令人期待？ 作为SonoCloud的发明者，Carpentier医生同时还是CarThera的创始人，CarThera是一家刚刚起步的创业公司，主攻医疗器械。SonoCloud是他们目前的成功产品之一，这个微型装置不含电源，因此不会影响核磁共振的结果，上部有双针通道，可以固定在头顶的皮肤下面，下部接触硬脑膜和脑，装置中的传感器可以发射超声。
SonoCloud装置示意图
根据这些年来的研究，我们看到，血脑屏障这一扇大门的开启钥匙已被科学家们发现，我们离“无创、准确、重复、可逆、安全地开启血脑屏障，施加药物”这一超声疗法的终极目标又近了一步。无论是治疗难以治愈的复发性脑肿瘤，还是阿尔茨海默氏病等神经退行性疾病，这项技术都具有极大的指导意义，希望在未来，我们能看到它的后续临床试验的成功。 原始出处：Carpentier A, Canney M, Vignot A, et al. Clinical trial of blood-brain barrier disruption by pulsed ultrasound[J]. Science Translational Medicine, 2016, 8(343): 343re2-343re2.
小提示：本篇资讯需要登录阅读，点击跳转登录
版权声明：
本网站所有内容来源注明为“梅斯医学”或“MedSci原创”的文字、图片和音视频资料，版权均属于梅斯医学所有。非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明来源为“梅斯医学”。其它来源的文章系转载文章，或“梅斯号”自媒体发布的文章，仅系出于传递更多信息之目的，本站仅负责审核内容合规，其内容不代表本站立场，本站不负责内容的准确性和版权。如果存在侵权、或不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
在此留言
本网站所有内容来源注明为“梅斯医学”或“MedSci原创”的文字、图片和音视频资料，版权均属于梅斯医学所有。非经授权，任何媒体、网站或个人不得转载，授权转载时须注明来源为“梅斯医学”。其它来源的文章系转载文章，或“梅斯号”自媒体发布的文章，仅系出于传递更多信息之目的，本站仅负责审核内容合规，其内容不代表本站立场，本站不负责内容的准确性和版权。如果存在侵权、或不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。
在此留言
#脑洞大开#
31
能确切定位到肿瘤部位吗？万一在正常脑组织部位血脑屏障打开会杀死正常脑细胞的呀，还有，没被超声波震开的小泡去哪里了。会不会堵塞小的脑血管
59
这个研究不错，具有启发性
118
好东西啊
87
#法国#
28
好文章，学习学习！
99
好文章，学习学习！
102
研究很有新意
45