새로운 초음파는 마이크로버블을 사용하여 인간의 교모세포종을 치료하기 위 해 혈액-뇌 장벽을 엽니다.

치명적인 뇌암 교모세포종 치료의 주요 장애물은 가장 강력한 화학 요법이 혈액-뇌 장벽을 투과하여 공격적인 뇌종양에 도달할 수 없다는 것입니다.

그러나 이제 Northwestern Medicine 과학자들은 새로운 두개골 이식형 초음파 장치를 사용하여 혈액 뇌 장벽을 열고 인간 뇌의 크고 중요한 영역에 반복적으로 침투하여 화학 요법을 제공하는 최초의 인간 임상 시험 결과를 보고합니다. 정맥 주사.

혈뇌장벽을 여는 4분간의 시술은 환자가 깨어 있는 상태에서 시행되며, 환자는 몇 시간 후에 집으로 돌아갑니다. 결과는 치료가 안전하고 내약성이 우수하며 일부 환자는 최대 6주기의 치료를 받는 것으로 나타났습니다.

이것은 인간 뇌의 화학 요법 농도에 대한 초음파 기반 혈뇌 장벽 개방의 효과를 성공적으로 정량화한 최초의 연구입니다. 뇌혈관 장벽을 열면 인간 뇌의 약물 농도가 약 4~6배 증가하는 것으로 나타났습니다.

과학자들은 두 가지 강력한 화학요법 약물인 파클리탁셀과 카보플라틴을 사용하여 이러한 증가를 관찰했습니다. 이 약물은 정상적인 상황에서 혈액-뇌 장벽을 통과하지 않기 때문에 이러한 환자를 치료하는 데 사용되지 않습니다.

또한 이것은 초음파 처리 후 혈액-뇌 장벽이 얼마나 빨리 닫히는지를 설명하는 첫 번째 연구입니다. 혈액-뇌 장벽 복원의 대부분은 초음파 처리 후 처음 30~60분 안에 일어난다는 사실을 과학자들은 발견했습니다. 연구 결과는 약물 전달 및 초음파 활성화 순서를 최적화하여 인간의 뇌로 약물 침투를 최대화할 수 있게 해줄 것이라고 저자는 말했습니다.

노스웨스턴 대학교 파인버그 의과대학의 신경외과 부교수이자 노스웨스턴 의과대학의 신경외과의인 선임 연구원 아담 소나벤드 박사는 “이것은 교모세포종 환자에게 잠재적으로 큰 발전이다”라고 말했다.

현재 교모세포종에 사용되는 화학요법인 테모졸로마이드가 혈액-뇌 장벽을 통과하지만 약한 약물이라고 Sonabend는 말했습니다.

이 논문은 5월 2일에 출판될 예정입니다. 란셋 종양학.

혈액 뇌 장벽은 대부분의 순환 약물로부터 뇌를 보호하는 미세한 구조입니다. 결과적으로 뇌 질환 치료에 사용할 수 있는 약물의 레퍼토리는 매우 제한적입니다. 뇌암 환자는 혈액-뇌 장벽을 통과하지 않기 때문에 신체 다른 부위의 암에 효과가 있는 대부분의 약물로 치료할 수 없습니다. 뇌 병리와 암을 치료하기 위해 약물을 효과적으로 용도 변경하려면 약물을 뇌로 전달해야 합니다.

과거 이들 종양 환자의 뇌에 파클리탁셀을 직접 주입한 연구에서는 유망한 효능 징후가 관찰됐지만 직접 주입은 뇌 자극, 뇌수막염 등의 독성과 관련이 있었다고 소나벤드는 말했다.

혈뇌장벽은 1시간 만에 다시 닫힌다

과학자들은 혈뇌 장벽의 초음파 및 미세 기포 기반 개방이 일시적이며 대부분의 혈뇌 장벽 무결성이 인간에서 이 절차 후 1시간 이내에 회복된다는 것을 발견했습니다.

Sonabend는 “뇌가 혈류에서 순환하는 약물에 침투할 수 있을 때 초음파 처리 후 중요한 시간 창이 있습니다.”라고 말했습니다.

이전의 인체 연구에서는 뇌 초음파 처리 후 24시간이 지나면 혈뇌장벽이 완전히 회복되는 것으로 나타났으며, 일부 동물 연구를 기반으로 현장에서는 처음 6시간 정도는 혈뇌장벽이 열려 있다고 가정했습니다. Northwestern 연구는 이 기간이 더 짧을 수 있음을 보여줍니다.

또 다른 첫 번째 연구에서는 프랑스 생명공학 회사인 Carthera가 설계한 9개의 초음파 방출기의 새로운 두개골 이식형 그리드를 사용하여 초기 장치(작은 단일 초음파 방출기 임플란트). 이것은 효과가 있기 때문에 중요합니다. 이 접근 방식은 교모세포종 종양 제거 후 뇌에 남아 있는 공동에 인접한 뇌의 넓은 영역을 덮어야 합니다.

재발성 교모세포종 환자 대상 임상

이 연구 결과는 과학자들이 재발성 교모세포종 환자를 대상으로 진행 중인 2상 임상 시험의 기초입니다. 참가자들이 초음파 기술로 뇌에 전달되는 파클리탁셀과 카보플라틴의 조합을 받는 시험의 목적은 이 치료가 이들 환자의 생존을 연장하는지 여부를 조사하는 것입니다. 이 두 가지 약물의 조합은 다른 암에 사용되며, 이는 2상 시험에서 이들을 조합하는 기초가 됩니다.

본 논문에 보고된 임상 1상 시험에서 환자들은 종양 절제술과 초음파 장치 이식 수술을 받았다. 그들은 이식 후 몇 주 이내에 치료를 시작했습니다.

과학자들은 3주마다 전달되는 파클리탁셀의 용량을 증가시켰고 그에 수반되는 초음파 기반 혈뇌 장벽 개방이 이루어졌습니다. 환자의 하위 집합에서 약물 농도에 대한 이 초음파 장치의 효과를 조사하기 위해 수술 중에 연구가 수행되었습니다. 혈뇌 장벽은 플루오레세인이라는 형광 다이를 사용하고 초음파 치료 후 얻은 MRI로 수술실에서 시각화되고 매핑되었습니다.

“우리는 뇌암(미국에 약 30,000개의 신경아교종이 있음)에 초점을 맞추었지만, 이것은 다양한 뇌 질환으로 고통받는 수백만 명의 환자를 위한 새로운 약물 기반 치료법을 조사할 수 있는 문을 열어줍니다.”라고 Sonabend는 말했습니다.

다른 북서부 작가로는 A. Gould, C. Amidei, R. Ward, KA Schmidt, DY Zhang, C. Gomez, JF Bebawy, BP Liu, IB Helenowski, RV Lukas, K Dixit, P Kumthekar, VA Arrieta가 있습니다. Lesniak, H. Zhang 및 R. Stupp.

이 작품은 모체리 가족 재단과 파나토니 가족의 국립 보건원 및 포자 지원의 국립 암 연구소의 보조금 1R01CA245969-01A1 및 P50CA221747에 의해 지원됩니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/05/230504111921.htm