中研院成功使血腦屏障「開門」讓藥進入 將提升腦癌的治療

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腦瘤(Brain tumor)是指腦部局部發生不正常的增生,進而形成塊狀的瘤塊,並可能侵犯到周圍或遠處的細胞,而造成腦癌。相較於其他癌症,腦癌的發生率相對低,但致命率高。除了因為癌細胞生長快速,另一因素則是藥物難以穿透血腦障壁。不過有個好消息,國內中央研究院生醫所謝清河研究團隊發現,靜脈注射極低劑量的血管生長因子(VEGF),能夠打開血腦障壁,並將奈米化療藥物微脂體小紅莓(LipoDox)有效輸送至腦瘤部位,可提升兩倍存活期。

腦癌存活期低 血腦障壁會阻隔藥物

血腦障壁(blood–brain barrier ,BBB),是指血管和腦之間有一種選擇性地阻止某些物質由血液進入大腦的「障壁」。謝清河表示,血腦障壁會阻隔多數藥物。大腦最常見的惡性腫瘤為多形性膠質母細胞瘤,在確診後,患者通常只剩下12~15個月左右的壽命。因為擴散速度快,即便開刀也無法完全拿掉所有的腫瘤,就算合併了化療或電療,仍然只有不到5%的病人可以活超過五年。

目前臨床上有較好的血腦障壁穿透性的化療藥物-帝盟多(Temozolomide),雖然穿透性較好但是會讓近七成的腦癌病人產生抗藥性。因此,找出讓好的藥物成功穿透血腦障壁且沒有嚴重抗藥性是本次實驗的目標。

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血管生長因子 可增加血腦障壁的粒子穿透力

謝清河團隊在2012年發表於《科學轉譯醫學》期刊的研究中,意外發現若在心臟注射「血管生長因子」,可短暫但明顯地增加奈米粒子通過血腦障壁的程度。這是因為,血管生長因子(VEGF)會造成血管通透性增加,進而讓血管中的水分等物質排出去。因此突發奇想,或許這個發現可以應用於促進腦部核磁共振顯影與化療藥物輸送。

謝清河說,血管生長因子(VEGF)對血腦障壁,就像「芝麻開門」、「芝麻關門」的密語一樣,可以突破血腦脹壁的防護罩,把治療腦癌或其他腦部疾病的藥物送進大腦。但是要記住,「開門」後要得記得「隨手關門」。因為血腦障壁負責維持大腦生理平衡與神經系統的保護作用,若防護罩打開太久,則危險物質恐將進入大腦,造成腦部的傷害。

透過老鼠實驗已證實 VEGF可幫助化療藥物進腦部

研究團隊透過老鼠實驗,證實靜脈注射極低劑量的血管生長因子(每克體重注射1.5奈克),可在45分鐘後短暫地打開血腦障壁,增加血液循環中奈米粒子、造影劑、抗體與微脂體化療藥物等物質進入大腦,進入劑量約是以往的3.5倍,且血腦障壁會在約2小時內自動關閉,以免讓危險物質進入大腦。

為進一步瞭解進入的藥物是否能有效治療腦癌,研究團隊將人類膠質母細胞瘤植入基因轉殖免疫不全的老鼠大腦中,結果發現此行為會造成老鼠快速死亡,且平均壽命不到40天。

利用血管生長因子結合化療藥物微脂體小紅莓治療癌鼠,發現可以提高藥物進到腫瘤的劑量達13.6倍,同時可以使腫瘤縮小,且沒有明顯副作用,最棒的是可將癌鼠壽命延長平均65天。

中研院研究已在台取得專利 即將進入人體實驗階段

謝清河說表示,上述研究成果已在台灣取得專利,並正向台灣和美國兩地同時申請人體的臨床實驗,希望能實驗成功並進入藥物開發階段,造福更多被受腦瘤所苦的病患,提升更多大腦疾病的治癒率。

本研究已於去年的12月11日刊載於《美國化學會奈米雜誌》(ACS Nano)。

參考資料

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