Science關注革命性技術：用超聲打開血腦屏障
日期：2015-03-16 08:47:17
從產前檢查到破碎腎結石，超聲已經成為了醫生們的通用工具。現在，一些研究團隊希望用這一技術治療一些嚴重的大腦疾病。
血腦屏障是大腦血管壁上的一層緊密細胞，它能保護大腦抵御感染、毒素和其他威脅。不過，血腦屏障的存在也讓大腦疾病很難治療。人們發現，超聲與微泡結合能夠短暫打開血腦屏障幫助藥物進入大腦。目前，世界各地的科學家們正在對這一技術的效力和安全性進行評估，Science網站特別刊文介紹了他們的新進展。
多倫多大學的神經外科醫生Todd Mainprize希望用超聲將化療藥物遞送到惡性腦瘤中，他在今年三月啟動了首批臨床試驗。昆士蘭腦研究所的研究團隊用超聲去除小鼠大腦的淀粉樣蛋白斑塊，成功恢復了小鼠的記憶和認知功能。這項研究以封面文章的形式刊登在本周的Science Translational Medicine雜志上。這些研究“將為大腦疾病的治療方式帶來一場革命，”超聲療法的發明者， Sunnybrook研究所的Kullervo Hynynen說。
跨越血腦屏障是科學家們長期追尋的目標。Hynynen在大約十年前將超聲與微泡結合起來，超聲能使微泡擠開組成血腦屏障的細胞，引起血腦屏障滲漏。Hynynen認為，這種技術可以幫助醫生將化療藥物遞送到大腦。此外，短暫滲漏還能激活大腦對β淀粉樣蛋白的炎癥應答。Hynynen等人去年十二月在阿爾茨海默癥小鼠模型中進行了測試，發現超聲療法的確能夠減少淀粉樣蛋白斑塊，小膠質細胞也清除了更多的β淀粉樣蛋白（《Radiology》）。
昆士蘭腦研究所的Jürgen Götz和Gerhard Leinenga使用了另一種阿爾茨海默癥小鼠模型。他們將微泡注射到小鼠體內，然后用超聲束掃描小鼠的整個頭骨。在6-8周的治療后，研究人員用三項記憶任務對小鼠進行測試，發現小鼠記憶力得到了完全的恢復。
進一步研究顯示，超聲療法使大腦組織中的淀粉樣蛋白斑塊減少了2-5倍。小膠質細胞也“吃掉”了更多的β淀粉樣蛋白。不過，小膠質細胞可能并不是小鼠記憶力提升的唯一原因。因為Hynynen最近發現，超聲能促進小鼠生成新神經元。
當然，也有一些科學家擔心這一技術的安全問題。打開血腦屏障需要避免損傷組織、觸發過度的免疫反應或者引起腦出血，這一點是相當困難的，麻省總醫院的神經學家Brian Bacskai說。
Götz和Leinenga計劃在大型動物中進一步測試超聲療法對β淀粉樣蛋白的效果，比如綿羊。而Hynynen正在和一家醫學成像公司合作將這一技術商業化（超聲并沒有在兔子和猴子的大腦中引起副作用）。不久，Mainprize的臨床試驗將會給出更多的安全性數據。
