聚焦超声为胶质瘤药物递送与治疗带来希望
UVA Health发现，胶质瘤可能比健康脑组织更容易接受聚焦超声介导的药物递送。相关研究涵盖miRNA疗法、低强度聚焦超声和三维类器官药物检测。
UVA Health的新研究表明，被称为胶质瘤的脑肿瘤可能比正常脑组织更容易接受使用聚焦超声的靶向药物递送，这有助于缓解人们对于肿瘤血管会使该方法失效的担忧。该技术利用声波激活的微小气泡来打开大脑的天然保护屏障 —— 血脑屏障 —— 使药物能够精确进入所需部位。
研究中，研究人员开发了一种高分辨率MRI方案，用于追踪肿瘤微环境中的血脑屏障开放和分子转运。胶质瘤组织并未因肿瘤血管混乱而表现出抵抗性，反而与健康脑组织相比，对聚焦超声介导的血脑屏障开放表现出相同或更优的接受度。递送效率直接随分子载荷大小而变化：中等大小的药物分子比极小或过大的药物化合物积累效率显著更高，由此确定了“恰到好处”的治疗分子大小范围。聚焦超声是一种非侵入性技术，利用低频声波暂时且可逆地打开血脑屏障，无需手术切口或开颅。
胶质瘤是成人中最常见的原发性脑肿瘤，包括最致命的脑癌形式——胶质母细胞瘤。仅在美国，每年就有超过1万人死于胶质母细胞瘤，这类肿瘤几乎总在5至10年内致命。在弗吉尼亚大学综合癌症中心的相关早期研究中，科学家们开发了一种实验性方法，利用microRNA同时抑制导致胶质母细胞瘤形成和生长的多个功能异常的基因。该策略结合可穿透脑部的纳米颗粒、聚焦超声波和微气泡，通过血脑屏障递送miRNA。在动物模型中，该miRNA减缓了肿瘤生长并延长了生存期。研究结果发表在JCI（《临床研究杂志》）上。
伦敦帝国理工学院的研究人员正在临床前模型中研究多种药物与低强度聚焦超声联合使用，用于治疗不同亚型的低级别胶质瘤。低级别胶质瘤被归类为2级，是一种癌性脑肿瘤，起初生长缓慢，但随着时间的推移必然会进展为高级别、快速生长的肿瘤。聚焦超声用于暂时打开血脑屏障，使药物更好地进入肿瘤。
另外，由特伦托大学、Bambino Gesù儿童医院和罗马萨皮恩扎大学开发的一种三维实验系统，可以研究低级别胶质瘤的药物反应，这是一种常见于儿童的中枢神经系统肿瘤。研究人员从多能干细胞生成类器官，并用它们来构建肿瘤。与单层培养的细胞相比，这些类器官能更忠实地重现低级别胶质瘤的分子特征，也更接近患者的肿瘤。研究结果发表在《Molecular Cancer》杂志上。
脑肿瘤包含100多种不同类型的肿瘤，每种都有独特的分子和临床特征。几十年来，胶质母细胞瘤的标准治疗基本未变：手术切除后配合放疗和temozolomide化疗仍是主要的治疗选择。血脑屏障仍然是主要障碍，限制了多种小分子和生物制剂进入中枢神经系统。