有针对性的化疗递送可以更有效地杀死肿瘤细胞

将化疗直接送到大脑的微胶囊可以提供更好的方法来治疗肿瘤。插图：克里斯汀·丹尼尔洛夫（Christine Daniloff）

新的研究表明，将化疗直接递送到脑腔中可能更有效地杀死脑中的肿瘤细胞，避免副作用。

每年，约有100,000名美国人被诊断出患有从身体其他地方蔓延的脑肿瘤。这些肿瘤，称为转移，通常用手术治疗，然后进行化疗，但癌症经常返回。

来自麻省理工学院，布里格姆和妇女医院的新研究，约翰霍普金斯大学表明，直接将化疗递送到脑腔中可能提供更好的方法来治疗转移到大脑的肿瘤。

研究人员发现他们在小鼠中的新方法发现，在通过植入颅骨内涂布的微小胶囊时，化疗药物替代药物（TMZ）更有效。这表明MICH H. Koch工程师迈克尔CIMA和该研究的高级作者Michael Cima表示，这种方法在人类患者中可能更有效，这是本周的全国科学院的诉讼程序。

“转移性疾病应该对化疗敏感，但系统性化疗没有被证明是有效的，因为它没有足够高的剂量达到足够长的时间，”Cima说，他也是麻省理工学院的科赫研究所综合性癌症研究。“当我们在当地递送药物时，我们显示我们在肿瘤中获得更高程度的肿瘤细胞死亡。”

本文的其他高级作者是罗伯特Langer，MIT David H. Koch Institute教授，医学工程和科学研究所（IMES），以及化学工程系，亨利布雷姆，教授Johns Hopkins的神经外科。牵头作者是Urvashi Upadhyay，以前在Brigham和女式医院的神经外科医生，现在是马萨诸塞大学医学院的神经外科助理教授。

有针对性的交付

化疗药物通常通过静脉内注射递送。为了确保足够的达到肿瘤，必须给出非常大的数量，通常产生副作用。

对于几种类型的癌症，医生已经开发了更多有针对性的方法。通过卵巢癌，当药物直接进入腹腔时，可以获得最佳结果。然而，这并不广泛完成，因为它需要将导管植入患者中12周，这对于患者难以耐受。

“已经建立了改善患者护理的方法，”Cima说。“这样做就是没有好方法。”为了克服这些递送问题，CIMA的实验室正在研究小型植入设备，以递送卵巢癌和膀胱疾病的药物，以及脑癌。

对于新的大脑研究，研究人员通过由一种称为液晶聚合物的生物相容性材料制成的可植入微胶囊来递送化疗药物。胶囊是具有1.5毫升药物容量的小气缸;药物通过一个小孔扩散出来。这些是实验装置，研究人员选择测试本地交货的概念是否有效，但是他们在这项研究中如此有效，Cima表示他们最终可能最终成为潜在的人类临床试验最有希望的车辆。

研究人员测试了两种化疗剂：TMZ，这是脑转移和胶质瘤的一线治疗，以及多柔比星，患乳腺癌的常见治疗，这通常会转移到大脑。

影响区

研究人员发现与人脑转移相似的肿瘤的小鼠，与通过注射给药的TMZ相比，TMZ直接向大脑延长到脑延长存活。它们还发现胶囊附近的肿瘤细胞中的细胞凋亡或细胞死亡率较高。然而，递送到大脑的多柔比星没有表现，并且可以进行Doxorubicin的全身注射。

作为对这种差异的解释，研究人员发现TMZ在释放后从胶囊中行进，使其达到更多组织。Cima说，多柔比蛋白似乎被分解或清除，然后杀死了尽可能多的细胞。他补充说，这可能是设计对脑肿瘤或其他癌症的未来这种治疗的重要信息。

“在局部疗法的设计中，必须考虑药物分子的性质，”CIMA说。“这些设备周围有一个区域，可以根据分子来工作。”

Johns Hopkins的神经外科副教授Michael Lim表示，新方法似乎是扩大脑肿瘤可用的治疗范围的有希望的方法，这是有限的，因为它是如此难以获得化疗药物来穿越血液 - 脑屏障。

“这可能会对患者的生活带来潜在地影响，”LIM说，他没有参与这项研究。“在手术中脱掉脑转移后，可以放入这些微胶囊，这将杀死任何剩余的癌细胞。”

虽然发展这种方法仍有许多障碍来治疗人类癌症，但Cima表示他认为这是值得追求的，因为这么多癌症，特别是乳腺和肺的癌症，蔓延到大脑。研究人员还在努力使用这种方法，将药物精确地将药物送到大脑的非常小的地区，希望为精神病和神经退行性疾病发育更好的治疗方法。

该研究由国家健康研究院和大脑科学基金会资助。

出版物：Urvashi M. Upadhyay等，“颅内微胶囊化疗递送，局部治疗啮齿动物转移性乳腺腺癌的脑部，”PNAS，2014; DOI：10.1073 / PNA.1313420110

图像：克里斯汀·丹尼尔洛夫（Christine Daniloff）