Fokuseret ultralyd kombineret med kemoterapi forbedrer overlevelsen hos glioblastompatienter

Fokuseret ultralyd kombineret med kemoterapi forbedrer overlevelsen hos glioblastompatienter

Patienter med den mest dødelige form for hjernekræft, glioblastom, som modtog MRI-guidet fokuseret ultralyd med standard kemoterapi oplevede en stigning på næsten 40 procent i den samlede overlevelse i en banebrydende undersøgelse af 34 patienter ledet af forskere ved University of Maryland School of Medicine (UMSOM). Dette er første gang, forskere har påvist en potentiel overlevelsesfordel ved at bruge fokuseret ultralyd til at åbne blod-hjerne-barrieren for at forbedre leveringen af ​​kemoterapi til tumorstedet hos hjernetumorpatienter efter operation.

Vores resultater er meget opmuntrende. Brug af fokuseret ultralyd til at åbne blod-hjerne-barrieren og levere kemoterapi kan øge patientens overlevelse markant, hvilket andre igangværende undersøgelser håber at bekræfte og udvide."

Graeme Woodworth, MD, hovedforsker, professor og formand for neurokirurgi ved UMSOM og senior neurokirurg ved University of Maryland Medical Center (UMMC)

Resultater fra denne banebrydende sikkerhed, gennemførlighed og sammenlignende undersøgelse omfattede glioblastompatienter, som modtog fokuseret ultralyd for at åbne deres blod-hjerne-barriere, før de modtog kemoterapi; De blev tildelt en strengt udvalgt kontrolgruppe på 185 glioblastompatienter med lignende karakteristika, som modtog standarddosis af kemoterapilægemidlet temozolomid uden at have modtaget fokuseret ultralyd. Deltagerne i undersøgelsen modtog oprindeligt en operation for at fjerne deres hjernetumor, efterfulgt af seks ugers kemoterapi og stråling og op til seks månedlige behandlinger med fokuseret ultralyd plus temozolomid.

Resultaterne blev offentliggjort i tidsskriftet Lancet Oncology og viser, at studiedeltagerne havde en median på næsten 14 måneders progressionsfri overlevelse sammenlignet med otte måneder i kontrolgruppen. Med hensyn til den samlede overlevelse levede undersøgelsens deltagere i gennemsnit længere end 30 måneder sammenlignet med 19 måneder i kontrolgruppen.

Undersøgelsen bygger på mere end ti års intensiv forskning for at teste sikkerheden og gennemførligheden af ​​at åbne blod-hjerne-barrieren ved hjælp af fokuseret ultralyd, først i dyreforsøg og derefter i patienter. Den blev skrevet af Dr. Woodworth ledet og udført ved UMMC og fire andre kliniske steder tilknyttet University of Toronto, Harvard University, University of Virginia og West Virginia University. "Vi har også vist, at dette kunne være en nyttig teknik, der giver os mulighed for bedre at overvåge patienter for at afgøre, om deres hjernetumor har udviklet sig," sagde Dr. Woodworth, der også fungerer som direktør for hjernetumorprogrammet ved University of Maryland Marlene og Stewart Greenebaum Comprehensive Cancer Center (UMGCCC).

Han og hans team viste, at åbning af blod-hjerne-barrieren lettede brugen af ​​en "flydende biopsi", en blodprøve, der påviser cancerbiomarkører, der kan omfatte DNA-fragmenter, proteiner og andre komponenter fra væskemiljøet omkring tumorstedet.

Sådanne biomarkører er blevet brugt i andre typer kræft til at bestemme, om tumoren er forblevet stabil eller har potentiale til at udvikle sig eller endda metastasere. Disse tests har dog ikke tidligere været brugt til patienter med hjernekræft, fordi de fleste komponenter aldrig kan passere fra hjernen til blodbanen på grund af blod-hjerne-barrieren.
"Disse flydende biomarkører viste sig at korrelere tæt med patientresultater over tid, progressionsfri overlevelse og overordnet overlevelse," sagde Dr. Woodworth.

Mens temozolomid er standardbehandlingen for glioblastom, blokeres lægemidlet typisk af blod-hjerne-barrieren. Undersøgelser viser, at hos patienter når mindre end 20 procent af det til hjernen. Denne undersøgelse bestemte ikke den nøjagtige mængde af temozolomid, der nåede hjernen hos hver patient. Tidligere undersøgelser har dog vist, at åbning af blod-hjerne-barrieren før administration af kemoterapi kan dramatisk øge mængden, der når det oprindelige tumorsted.

Glioblastom er den mest almindelige og dødelige form for ondartet hjernetumor. 5-års overlevelsesraten er kun 5,5 procent, og patienter lever i gennemsnit 14 til 16 måneder efter diagnosen, når de behandles med kirurgi, stråling og om nødvendigt kemoterapi. Den ondartede sygdom kommer næsten altid igen, selv efter fjernelse, fordi infiltrerende kræftceller forbliver efter behandlingen.

Blod-hjerne-barrieren er et specialiseret netværk af kar- og hjerneceller, der fungerer som hjernens sikkerhedssystem til at beskytte mod invasionen af ​​farlige toksiner og mikrober. Den kan åbnes midlertidigt ved hjælp af en speciel fokuseret ultralydsenhed. Denne proces begynder med injektion af mikroskopiske bobler fyldt med inert gas i patientens blodbane. En MR bruges til at målrette specifikke hjerneområder, mens de injicerede mikrobobler cirkulerer.

"Når de stimuleres af ultralydsbølger med lav intensitet, svinger mikroboblerne i energifeltet og forårsager midlertidige mekaniske forstyrrelser i væggene i hjernens blodkar," siger Pavlos Anastasiadis, PhD, assisterende professor i neurokirurgi ved UMSOM og ekspert i ultralydsbiofysik.

Tidligere undersøgelser ledet af Dr. Woodworth og medforskere i denne undersøgelse viste, at midlertidig åbning af blod-hjerne-barrieren hos hjernetumorpatienter kan udføres sikkert og gennemførligt. Han og hans team udførte denne procedure på UMMC i 2018 på den første hjernetumorpatient i USA, efter at U.S. Food and Drug Administration (FDA) godkendte det første kliniske forsøg.

"Dr. Woodworths resultater er ekstremt spændende og et betydeligt fremskridt for feltet," sagde Taofeek K. Owonikoko, MD, PhD, UMCGCC administrerende direktør. "Patienter med glioblastom har haft få effektive behandlingsmuligheder, og UMGCCC er stolte af at være på forkant med indsatsen for at give håb til disse patienter og deres familier."

Fremtidige undersøgelser kunne bruge fokuseret ultralyd sammen med andre kemoterapi-lægemidler til at teste effektiviteten af ​​lægemidler, der aldrig er blevet brugt på hjernetumorer på grund af deres ineffektivitet til at krydse blod-hjerne-barrieren.

"Dette banebrydende studie har skabt et potentielt nyt prognostisk og terapeutisk paradigme for de 15.000 amerikanere, der diagnosticeres med denne dødelige form for hjernekræft hvert år," sagde UMSOM-dekan Mark T. Gladwin, MD, John Z. og Akiko K. Bowers Distinguished Professor og Vice President for Medical Affairs ved University of Maryland, Baltimore. "Udgivelse af biomarkører i blodbanen tilbyder en potentiel ny metode til nemt og rutinemæssigt at overvåge hjerneregioner uden behov for invasive biopsier. Evnen til at åbne blod-hjerne-barrieren kan også føre til test af nye terapeutiske midler for at afgøre, om de giver yderligere livsforlængende fordele."

"For de tusindvis af mennesker, der modtager denne ødelæggende diagnose hvert år, kan vigtigheden af ​​dette fremskridt ikke overvurderes," sagde Bert W. O'Malley, MD, præsident og CEO for UMMC. "Succesen med denne undersøgelse bringer nyt momentum og accelererer forskningen i målrettede terapier for glioblastom og andre hjernetumorer. Håbet for disse familier er blevet omdefineret."

Dr. Woodworth er også medleder af et større diagnostisk-fokuseret pivotalt ultralydsstudie i glioblastompatienter kaldet LIBERATE (NCT05383872) i samarbejde med ReFOCUSED (The Research Consortium for Transcranial Focused UltraSound-Enhanced Drug Delivery & Diagnostics). ReFOCUSED er en voksende gruppe af forskere på over 20 steder i Nordamerika, hvis mål er at udnytte de nye muligheder, som MRI-guidet fokuseret ultralyd tilbyder for at forbedre de kliniske resultater af hjernesygdomme. Tilmeldingen til LIBERATE-undersøgelsen er i øjeblikket lukket.

Denne undersøgelse blev finansieret af enhedsproducenten Insightec Inc. (Miami, FL), et firma med speciale i MR-styrede ultralydsenheder, og National Institutes of Health (NIH) (R21NS113016).

Kilder: