聚焦超声联合化疗可提高胶质母细胞瘤患者的生存率

聚焦超声联合化疗可提高胶质母细胞瘤患者的生存率

马里兰大学医学院 (UMSOM) 的研究人员领导了一项针对 34 名患者的开创性研究，患有最致命的脑癌胶质母细胞瘤的患者在接受 MRI 引导聚焦超声联合标准化疗后，总体生存率提高了近 40%。这是研究人员首次证明使用聚焦超声打开血脑屏障以改善脑肿瘤患者手术后化疗药物向肿瘤部位的输送可能带来生存获益。

我们的结果非常令人鼓舞。使用聚焦超声打开血脑屏障并进行化疗可以显着提高患者的生存率，其他正在进行的研究希望证实并扩展这一点。”

Graeme Woodworth，医学博士，UMSOM 神经外科首席研究员、教授兼主席，马里兰大学医学中心 (UMMC) 高级神经外科医生

这项开创性的安全性、可行性和比较研究的结果包括在接受化疗之前接受聚焦超声打开血脑屏障的胶质母细胞瘤患者；他们被分配到严格挑选的对照组，该对照组由 185 名具有相似特征的胶质母细胞瘤患者组成，这些患者接受标准剂量的化疗药物替莫唑胺，但未接受聚焦超声治疗。研究参与者最初接受了脑肿瘤切除手术，然后接受六周的化疗和放疗，以及长达六个月的聚焦超声加替莫唑胺治疗。

结果发表在《柳叶刀肿瘤学》杂志上，显示研究参与者的中位无进展生存期接近 14 个月，而对照组为 8 个月。就总生存期而言，研究参与者的平均寿命超过 30 个月，而对照组为 19 个月。

该研究建立在十多年的深入研究基础上，首先在动物研究中，然后在患者中测试使用聚焦超声打开血脑屏障的安全性和可行性。该研究由 Woodworth 博士撰写，并在 UMMC 以及多伦多大学、哈佛大学、弗吉尼亚大学和西弗吉尼亚大学附属的其他四个临床中心领导和实施。 “我们还证明，这可能是一种有用的技术，使我们能够更好地监测患者，以确定他们的脑肿瘤是否已经进展，”伍德沃斯博士说，他同时担任马里兰大学马琳和斯图尔特格林鲍姆综合癌症中心 (UMGCCC) 脑肿瘤项目主任。

他和他的团队表明，打开血脑屏障有助于使用“液体活检”，这是一种检测癌症生物标志物的血液测试，其中包括肿瘤部位周围液体环境中的 DNA 片段、蛋白质和其他成分。

此类生物标志物已用于其他类型的癌症，以确定肿瘤是否保持稳定或有可能进展甚至转移。然而，这些测试以前并未用于脑癌患者，因为由于血脑屏障，大多数成分永远无法从大脑进入血液。
“这些液体生物标志物被发现与患者随时间的结果、无进展生存期和总生存期密切相关，”伍德沃斯博士说。

虽然替莫唑胺是胶质母细胞瘤的标准治疗方法，但该药物通常会被血脑屏障阻断。研究表明，在患者体内，只有不到 20% 的能量到达大脑。这项研究并未确定到达每位患者大脑的替莫唑胺的确切数量。然而，之前的研究表明，在进行化疗之前打开血脑屏障可以显着增加到达原始肿瘤部位的数量。

胶质母细胞瘤是最常见和最致命的恶性脑肿瘤。 5 年生存率仅为 5.5%，在诊断后接受手术、放疗以及必要时化疗的情况下，患者平均存活 14 至 16 个月。即使在切除后，这种恶性疾病也几乎总是会复发，因为浸润的癌细胞在治疗后仍然存在。

血脑屏障是一种由血管和脑细胞组成的特殊网络，充当大脑的安全系统，防止危险毒素和微生物的入侵。可以使用特殊的聚焦超声设备暂时打开它。该过程首先将充满惰性气体的微小气泡注入患者的血液中。当注射的微泡循环时，核磁共振成像用于瞄准特定的大脑区域。

“当受到低强度超声波刺激时，微泡在能量场中振荡，并对大脑血管壁造成暂时的机械干扰，”UMSOM 神经外科助理教授、超声生物物理学专家 Pavlos Anastasiadis 博士说。

伍德沃斯博士和本研究的共同研究人员之前领导的研究表明，暂时打开脑肿瘤患者的血脑屏障是安全可行的。 2018 年，在美国食品和药物管理局 (FDA) 批准首次临床试验后，他和他的团队在 UMMC 对美国首例脑肿瘤患者进行了这一手术。

“Woodworth 博士的研究结果非常令人兴奋，是该领域的重大进步，”UMGCCC 执行董事、医学博士、博士 Taofeek K. Owonikoko 说。 “胶质母细胞瘤患者几乎没有有效的治疗选择，UMGCCC 很自豪能够站在最前沿，为这些患者及其家人带来希望。”

未来的研究可以使用聚焦超声和其他化疗药物来测试从未用于治疗脑肿瘤的药物的有效性，因为这些药物无法穿过血脑屏障。

“这项开创性的研究为每年被诊断患有这种致命脑癌的 15,000 名美国人创造了一个潜在的新的预后和治疗范例，”巴尔的摩马里兰大学医学事务院长 Mark T. Gladwin 医学博士、John Z. 和 Akiko K. Bowers 杰出教授兼医学事务副校长说。 “将生物标志物释放到血液中提供了一种潜在的新方法，可以轻松、常规地监测大脑区域，而无需进行侵入性活检。打开血脑屏障的能力也可能导致新疗法的测试，以确定它们是否能提供进一步的延长生命的益处。”

UMMC 总裁兼首席执行官、医学博士 Bert W. O’Malley 表示：“对于每年数以千计的接受这种毁灭性诊断的人来说，这一进展的重要性怎么强调都不为过。” “这项研究的成功带来了新的动力，并进一步加速了胶质母细胞瘤和其他脑肿瘤靶向治疗的研究。这些家庭的希望已经被重新定义。”

Woodworth 博士还是一项名为 LIBERATE (NCT05383872) 的针对胶质母细胞瘤患者的更大规模的以诊断为重点的关键超声研究的联合领导者，该研究与 ReFOCUSED（经颅聚焦超声增强药物输送和诊断研究联盟）合作。 ReFOCUSED 是一个由遍布北美 20 多个地点的研究人员组成的不断壮大的团队，其目标是利用 MRI 引导聚焦超声提供的新机会来改善脑部疾病的临床结果。 LIBERATE 研究的注册目前已结束。

这项研究由专门生产 MRI 引导超声设备的设备制造商 Insightec Inc.（佛罗里达州迈阿密）和美国国立卫生研究院 (NIH) (R21NS113016) 资助。

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