91猫先生

刘浩澧副教授与化材系及长庚医院神经外突破脑瘤医疗瓶颈

奈米磁導加聚焦超音波 腦瘤治療新契機
長庚醫療團隊突破腦瘤醫療瓶頸 美國家科學院選為重要研究成果
長庚醫院神經外科研究團隊與長庚大學电机系、化材系專家合作,結合磁性奈米
微粒与聚焦超音波克服脑瘤医疗的瓶颈,开啟「血脑障壁」让药物可进入脑部发
挥疗效。这项研究结果於八月九日在美国国家科学院院刊发表,并被挑选為重要
研究成果发佈在科学院电子报及网路新闻,是国内研究脑瘤治疗的重要成就。
脑瘤是引起国人死亡的主要癌症之一。由於恶性脑瘤细胞会散生在正常组织中,
以外科手术不易根除,必须辅以化学药物治疗。但是由於血脑障壁的阻碍,多数
治疗药物均无法传送至肿瘤细胞,因此导致病人的平均寿命仅剩一年。所以目前
迫切需要的是发展出更有效的辅佐性疗法,除针对恶性脑瘤细胞发挥药效外,并
且降低不良副作用以提升病人於治疗期间之生活品质。
何谓血脑障壁?大脑掌管人类所有重要的生理机能,為了避免大脑受到外来物质
造成不良影响,脑部血管特化出独有的血脑障壁,除了营养物质之外,仅有少数
化学物质可以顺利通过血管进入脑部。主持本研究计画的长庚医院脑肿瘤神经外
科主任魏国珍指出,血脑障壁这个独特的机制虽然在健康的个体发挥极大的保护
功效,但是脑部产生疾病需要投药治疗时,血脑障壁就会形成极大的阻碍使药物
无法顺利抵达目标,甚至仅有千分之一的药物可进入脑部作用。所以长期以来,
将药物输送到脑部以治疗疾病,一直是医界难以突破的瓶颈。為了突破这个障
礙,長庚醫院神經外科研究團隊與長庚大學电机系、化材系的專家攜手合作,在
卫生署国家型奈米计画及长庚医院研究计画的经费、以及长庚医院分子影像中心
的先进设备的支持下,结合磁性奈米微粒与聚焦超音波克服了这个巨大的困难。
長庚大學电机系/長庚醫院分子影像中心副教授劉浩澧表示,聚焦超音波是一種
可控制范围与强度的能量,当其照射在脑部的特定区域时,可以将该区的血脑障
壁暂时打开一段时间,并且不会对健康的脑部造成任何伤害。
刘浩澧及负责研究磁性奈米微粒的长庚大学化材系副教授华沐怡解释,利用聚焦
超音波针对患有脑肿瘤的大鼠头部照射,随即由静脉注射带有抗肿瘤药物的磁性
奈米微粒。把强力磁铁固定於肿瘤区域上方,可将磁性奈米微粒导引至磁场中
央,再配合聚焦超音波开啟血脑障壁的效果,抗肿瘤药物便可集中在脑瘤病灶。
研究人员更利用核磁共振分子影像,即时观测这些奈米微粒的集中状况,以评估
给药效率与治疗效果。
血脑障壁的阻碍,让脑瘤的化疗效果并不理想,往往需要给极大剂量的药物,让
病人承受副作用之苦。研究团队根据脑瘤大鼠实验的结果发现,如果配合奈米磁
导与聚焦超音波治疗,可以把药物在脑瘤区域的局部浓度增加到二十倍以上。另
外,实验老鼠的平均存活时间比接受传统疗法的老鼠还长了一点六倍,是非常显
着的改善。
长庚团队致力研发奈米磁导与聚焦超音波疗法,以非侵入性方式对脑部疾病有效
给药,现阶段已看到一线曙光,研究人员预期未来应用於临床时可有效治疗脑瘤
并解决目前进行化疗时产生严重副作用的问题。而除了脑瘤外,更可以应用於其
他脑部疾病的投药,以提升脑疾之治疗效果与病人的生活品质。
參考論文發表: H-L Liu, M-Y Hua, H-W Yang, C-Y Huang, P-C Chu, J-S Wua, I-C
Tseng, J-J Wang, T-C Yen, P-Y Chen, and K-C Wei, “Magnetic resonance monitoring
of focused ultrasound/magnetic nanoparticle targeting delivery of therapeutic agents
to the brain,” Proceedings of National Academy of Science USA, 2010, Accepted
(IF=9.43, 3/48 in “Multidisciplinary sciences”).