新希望！超声波疗法有望用于脑肿瘤和阿尔茨海默症

超声波一直是外科常用的医疗手段，比如胎儿影像、肾结石粉碎。现在，很多科研小组试图将该技术用于某些难缠的脑部疾病，是不是有点匪夷所思呢？


血脑屏障是位于大脑血管外围的一层致密细胞层，能阻止毒素或外部感染入侵大脑，但同时也让大脑疾病变得难以治疗。打破血脑屏障一直是医学界亟待解决的难题，既要安全还要可恢复。十年前，多伦多新宁研究中心的生物物理学家Kullervo Hynynen 就开始了超声波技术应用于这一领域的研究。将超声波技术与血液运载小泡技术结合，使小泡撞击细胞层，使其产生小的创口以供药物或免疫分子进入脑内。理论上可以将药物传递到靶标。相关的实验室研究或临床研究正在进行中。
这周，Science转化医学杂志刊登的一篇文章中报道，应用超声波将小鼠大脑中的异常块状组织分解了，小鼠记忆和认知功能得以恢复。这个小鼠模型与阿尔海默茨症类似。“如果能将这个疗法转移到人脑，就是大脑疾病治疗领域的大革命。” Kullervo Hynynen 如是说，他是这项技术的开创者。这一周，加拿大多伦多大学的神经外科医生Todd Mainprize也打算通过超声波将一剂化药打入到恶性脑肿瘤中，不知道效果会是怎样。
Hynyen大胆假设血脑屏障的打开也能刺激大脑的炎症反应，从而清除β样淀粉沉淀（阿尔茨海默患者脑部沉积的有毒蛋白质）。通常担任这种清道夫功能的是小胶质细胞，阿尔茨海默患者大脑内β样沉积太多，以至于小胶质细胞受到抑制。血脑屏障打开，沉淀蛋白质的抗体进入，一方面直接中和蛋白沉淀，另一方面还能刺激小胶质细胞清除沉淀物质。2014年12月，Hynynen和他的同事们在Radiology杂志上发表了他们的实验结果，构建了一组大脑中出现淀粉样沉淀的小鼠模型，应用超声波技术后，这些淀粉样沉积物有所减少，小鼠的认知能力和空间学能力有所提升。小胶质细胞能处理更多的沉积物。
这一周，神经学家 Jürgen Götz 发表了应用Hynynen建立的方法的实验结果，实验动物同样是阿尔茨海默模型小鼠，他们先给小鼠脑部血管注入一些显微小泡，再用折形超声波刺激小鼠整个头盖骨，六到八周的连续处理后，对照组（未用超声波处理）记忆能力没有变化，实验组小鼠记忆功能全部恢复。同时，他们还发现小鼠脑内的β样沉积减少了两到五倍，小胶质细胞也确实受到了刺激，细胞吞噬了更多的沉积物。他们还提出一种观点，超声波处理的小鼠脑神经元受到刺激而增值分化。他们下一步的打算是应用绵阳模型做实验。
文章一发表，就众说纷纭，有科学家表达了异议：啮齿类动物的实验结果并不能照搬到人类身上，安全性也值得思量；小鼠的认知能力如何判断，会学与不会学之间的差异很明显吗？行为测试能说明问题吗？非标准化的超声波发射仪器是否安全？血脑屏障打开时间多长？小孔有多大？危害是什么？会不会伤害正常的脑组织？血脑屏障打通会不会灼伤周围组织？会不会引起过度的免疫反应？或者血管出血？
Hynyen等正在和一家医学影像公司谈商业合作。他说应用兔和绵阳模型的安全性评价已经证明该技术没有副作用。他们希望该技术能尽快应用于脑肿瘤的临床治疗，从而替代现在的开颅肿瘤切除手术。但是还需要做很多前期工作，比如是否能载入更多药物进入脑组织？是否影响周围组织？是否引起出血？相关的临床实验正在组织之中。
尽管存在争议，但技术的发起人还是对这个新领域充满希望，“假设您的奶奶不幸患了阿尔茨海默症，不得不频繁地去医院，接受各种治疗，多么痛苦啊！但超声波技术成形后，无需手术，无需服药，多么让人吃惊的变革啊！”让我们共同期待吧。