Science子刊：在人類大腦中植入微型裝置，幫助治療致命腦腫瘤
膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（glioblastoma），是一種起源于腦部膠質(zhì)細(xì)胞的、顱內(nèi)常見的惡性腫瘤，這類腫瘤具有侵襲性，具有死亡率高、生存期短、預(yù)后差、復(fù)發(fā)率高的特點。在過去的幾十年里，針對膠質(zhì)母細(xì)胞瘤的治療效果幾乎沒有取得什么突破性進(jìn)展。
2023年9月6日，哈佛醫(yī)學(xué)院的研究人員在 Science 子刊 Science Translational Medicine 上發(fā)表了題為：Intratumoral drug-releasing microdevices allow in situ high-throughput pharmaco phenotyping in patients with gliomas 的研究論文。
該研究設(shè)計了一種米粒大?。?mm×0.75mm）的新設(shè)備，通過微創(chuàng)術(shù)手術(shù)植入腦腫瘤中，為藥物對腦膠質(zhì)瘤的影響提供了前所未有的見解，從而幫助研究新療法對難治性腦腫瘤的影響。在1期臨床試驗中，該設(shè)備未對患者產(chǎn)生不良影響。
研究團(tuán)隊首次提供了人體實驗數(shù)據(jù)，證明了這種腫瘤內(nèi)藥物釋放微裝置可以安全有效地用于獲取患者特異性、高通量的分子和組學(xué)病理學(xué)反應(yīng)譜。
開發(fā)膠質(zhì)瘤靶向療法的一個挑戰(zhàn)是很難在腫瘤細(xì)胞中測試多種不同的藥物組合，因為一次只能用一種方法治療患者。對于膠質(zhì)瘤這些難以治療的癌癥，這一直是一個重要的障礙，而聯(lián)合療法是治療這些癌癥的一個有希望的途徑。
在這項研究中，研究團(tuán)隊開發(fā)一種微型設(shè)備，這種微型設(shè)備在腫瘤切除手術(shù)剛開始時被被植入病人的腦腫瘤中，并在手術(shù)結(jié)束前的時刻移除。這保證了該設(shè)備在2-3小時內(nèi)處于完整的腫瘤微環(huán)境中，在此期間，該設(shè)備以一種空間受限的方式向周圍釋放納米劑量的藥物，這樣藥物釋放的區(qū)域不會重疊。然后，移除該設(shè)備后，獨立、平行地評估每種藥物對周圍腫瘤的影響，從而進(jìn)行多重檢測，從標(biāo)準(zhǔn)的免疫組織病理學(xué)，到空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)等前沿分析技術(shù)。
研究團(tuán)隊在6名接受腦部手術(shù)切除膠質(zhì)瘤的患者身上測試了這款設(shè)備。所有患者都沒有因該設(shè)備而出現(xiàn)任何不良反應(yīng)，研究人員也能夠從該設(shè)備中收集到有價值的生物學(xué)數(shù)據(jù)，例如反應(yīng)是如何基于藥物濃度發(fā)生變化的，或者每種藥物在細(xì)胞中產(chǎn)生什么分子變化。
由于該設(shè)備是在腫瘤還在體內(nèi)時就開始工作，因此通過這種方式進(jìn)行實驗，可以獲得無與倫比的能力，來評估多種不同藥物對腫瘤微環(huán)境的影響。
研究團(tuán)隊表示，這款設(shè)備不是在實驗室中運行，更不是在培養(yǎng)皿中，而是在真實的患者體內(nèi)的腫瘤中實時運行，這給了我們一個關(guān)于腫瘤如何對治療產(chǎn)生反應(yīng)的全新視角。重要的是，該設(shè)備能夠捕捉每個患者的腫瘤特征，而且具有較小的破壞性。
論文作者 Pierpaolo Peruzzi 表示，我們樂觀地認(rèn)為，這是新一代的個性化醫(yī)療方法，能夠讓患者自己的身體變成一個“實驗室”，從中收集有用信息。這種方法潛力巨大，是一個新的、令人興奮的領(lǐng)域，尤其是對于當(dāng)前缺少治療選擇的疾病。
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