《Science》子刊：創新可分解腦移植物 為癌症藥物開血腦屏障！
 
近(14)日，美國康乃狄克大學(University of Connecticut)研究團隊開發出一種可生物分解的移植物，幫助化療藥物攻擊腦腫瘤。治療過程移植物產生超音波鬆開血腦屏障(blood-brain barrier, BBB)，使藥物進入腦中對抗腫瘤，該研究為超音波在醫學應用領域的最新突破。研究發表於《Science Advances》。
 
可生物分解移植物由甘胺酸(glycine)製成，相較早期移植物易破裂，此甘胺酸移植物更加靈活、穩定且耐高壓。它可以在患者接受腦腫瘤切除手術後植入，繼續治療殘留的癌細胞。隨著時間甘胺酸移植物會在體內無害溶解，且醫生可以掌握其使用壽命。
 
甘胺酸有強壓電效應(Piezoelectricity)，在電流經過時會震動，因此科學家將它製成甘胺酸晶體，並將晶體粉碎成碎片，變成靜電紡絲(Electrospinning)的結構。電壓透過外部機器流向甘胺酸晶體碎片，其震動產生超音波，導致緊貼血腦屏障的細胞震動，將他們拉開形成孔洞。此孔洞能讓很小的顆粒進入，包括化療藥物。該研究使用大小難通過血腦屏障的化療常見藥物紫杉醇(paclitaxel, PTX)。
 
研究結果發現，與未接受治療的小鼠相比，不僅腫瘤縮小，壽命更延長一倍。六個月後，小鼠健康無不良反應。
 
關於超音波的最新應用，本次研究主要研究者、美國康乃狄克大學機械工程學系教授Thanh D. Nguyen由最近一項治療腦腫瘤移植物的臨床試驗指出，超音波可以精準將能量集中在體內的治療目標上。Focused Ultrasound Foundation創始人Neal Kassell也表示，就像用放大鏡將多束光聚焦在一點上，讓葉子被燒出一個洞，這個方法可以保護附近的正常組織。
 
Kessell也提到，此研究可應用於廣泛的疾病治療上，從阿茲海默症和帕金森氏症等神經退化性疾病到難以治療的前列腺癌和胰腺癌，甚至成癮治療。此外，Kessell認為此技術能夠作為手術、化療、免疫療法或放射性療法的替代或補充治療。
 
Nguyen正計畫以豬為對象，測試移植物的安全性和有效性。最終期望開發能針對腦中不同區域的移植晶片。
 
在台灣，也有運用超音波打開血腦屏障的公司─浩宇生醫(6872)，其研發的「聚焦式導航超音波系統(NaviFUS System)」可用於治療藥物無效之頑型癲癇症，先前曾以聚焦式超音波無創治療癲癇老鼠，可阻止癲癇傷害並保護神經的研究，並發表在國際期刊《Neurotherapeutics》；目前正在與健亞合作進行澳洲上市前預試驗(pre-market Pilot Study)。
 
此外，2021年，長庚神經外科魏國珍教授研究團隊也曾與國家衛生研究院及科技部合作開發出「手術導航導引聚焦超音波系統」，透過聚焦超音波焦點定位，在腦部特定區域暫時開啟血腦屏障，輸送化學治療藥物進入腦中，使手術精準度誤差範圍低於2公厘，當時完成了6例惡性腦瘤患者人體臨床試驗，並發表於《Science Advances》上。
 
參考資料：https://www.medscape.com/s/viewarticle/994186
論文：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg6075
 
(編譯/實習記者 黃珮嫻)