研究者は超音波を使用して脳に化学療法を実施

2023 年 5 月 5 日 ショーン・フーリー著

[Northwestern Medicine 提供のビデオのスクリーンショット]

この装置は血液脳関門を開き、人間の脳の大きな重要な領域に繰り返し浸透しました。 これにより、静脈注射による化学療法の実施が可能になりました。

患者が覚醒している状態で、4 分間の処置で血液脳関門が開き、患者は数時間後に帰宅します。 ノースウェスタンの研究の結果は、安全で忍容性の高い治療法の両方を実証しました。 化学療法治療を最大6サイクルに及んだ患者もいた。

この論文は5月2日にThe Lancet Oncology誌に掲載された。

研究者らは、これは人間の脳内の化学療法の濃度に対する超音波に基づく血液脳関門の開口の影響を定量化することに成功した最初の研究であると述べている。 血液脳関門が開くと、人間の脳内の薬物濃度が約 4 ～ 6 倍に増加しました。 科学者らは、パクリタキセルとカルボプラチンの両方でこの増加が見られました。 これらの薬剤は、通常の状況下では血液脳関門を通過しないため、通常、これらの患者の治療には使用されません。

過去の研究では、パクリタキセルを脳に直接注射し、有効性の有望な兆候を示しました。 しかし、研究者らは直接注射を脳刺激や髄膜炎などの毒性と関連付けた。

研究者らによると、神経膠芽腫に現在使用されている化学療法であるテモゾロミドは血液脳関門を通過するという。 しかし、主任研究者のアダム・ソナベンド博士によると、これは弱い薬だという。

「これは神経膠芽腫患者にとって大きな進歩となる可能性がある」とノースウェスタン大学フェインバーグ医科大学神経外科准教授でノースウェスタン医学神経外科医のソナベンド氏は述べた。

研究チームによると、これは超音波処理後に血液脳関門がどのくらい早く閉じるかを説明した最初の研究でもあるという。 修復の大部分は、超音波処理後の最初の 30 ～ 60 分で行われます。 これにより、薬物送達と超音波活性化の順序を最適化し、人間の脳への薬物の浸透を最大化できる可能性があります。

研究者らは、血液脳関門を開くために超音波とマイクロバブルを使用するのは一時的なものだと述べている。 人間の場合、血液脳関門の完全性のほとんどは処置後 1 時間以内に回復します。 以前の研究では、脳音波処理の24時間後に回復することが示されています。

「音波処理後には、血流中を循環する薬物が脳に浸透する重要な時間帯がある」とソナベンド氏は述べた。

研究者らは、これらの発見を、再発性神経膠芽腫患者を評価する進行中の第2相臨床試験の基礎として使用することを計画している。 彼らは、彼らの技術によって提供されるパクリタキセルとカルボプラチンの組み合わせが生存を延長するかどうかを調査することを目的としています。

第1相試験では、患者は腫瘍の切除と超音波装置の埋め込みのための手術を受けた。 彼らは移植後数週間以内に治療を開始しました。

科学者らは、血液脳関門の開口に伴い、3週間ごとに投与されるパクリタキセルの用量を段階的に増加させた。 研究では、薬物濃度に対する超音波装置の影響を調査するために、一部の患者を評価しました。 研究者らは、超音波治療後に得られたフルオレセインと MRI を使用して、血液脳関門を視覚化し、マッピングしました。

「我々は脳腫瘍（米国には約3万の神経膠腫がある）に焦点を当ててきたが、これにより、さまざまな脳疾患に苦しむ何百万もの患者に対する新たな薬物ベースの治療法の研究への扉が開かれた」とソナベンド氏は述べた。