植入泵安全地将化疗直接输送到脑癌患者的大脑

治疗脑癌的最大障碍不是癌症本身，而是大脑本身。

血脑屏障是大脑血管的重要组成部分，它可以防止血液中的毒素、病毒和细菌渗入大脑，但它无意中阻碍了大多数治疗性物质。

纳米颗粒、聚焦超声、巧妙的化学和其他创新想法正在被尝试克服这一障碍，并为大脑提供治疗。现在，哥伦比亚大学(Columbia University)和纽约长老会医院(NewYork-Presbyterian)的神经外科医生采用了一种更直接的方法:一种完全可植入的泵，通过直接插入大脑的管子连续不断地输送化疗。

一项新的研究首次在脑癌患者中测试了可植入泵系统，结果表明，这种新方法有效地杀死了脑肿瘤细胞，为治疗脑癌患者提供了一种安全的方法。该研究是一项一期试验，涉及5名复发性胶质母细胞瘤患者，结果发表在11月的《美国医学杂志》上柳叶刀肿瘤学。

“这种新方法有可能改变脑癌患者的治疗方法，尽管在早期肿瘤和不同类型的化疗患者中需要更多的测试，但脑癌患者的生存前景仍然非常渺茫，”他说杰弗里·布鲁斯他是哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医生学院神经外科研究的埃德加·m·豪斯派安教授，纽约长老会/哥伦比亚大学欧文医学中心的神经外科医生，也是这项研究的资深作者。

脑癌对治疗有抗药性

脑癌患者首先接受手术治疗，尽可能多地切除肿瘤，然后进行放疗和化疗。

理论上，医生可以给病人更高剂量的化疗——通过药片或静脉注射——来克服血脑屏障，让更多的化疗进入大脑。但在高剂量时，药物会对身体其他部位产生太多副作用，患者无法忍受。

因此，可以安全地给予脑瘤患者的化疗剂量总是无效的。

“肿瘤不可避免地会长回来，”布鲁斯说，他也是哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科医生学院巴托利脑肿瘤研究实验室的主任。“当它们重新长出来时，没有有效的治疗方法。”

接受胶质母细胞瘤治疗的患者的中位生存期仅为12个月多一点。一旦患者的肿瘤复发，他们的预后通常只有4到5个月左右。

新系统打破了大脑的屏障

在过去的十年里，布鲁斯和他的团队一直在研究一种加压泵，以绕过血脑屏障，将化疗直接引向肿瘤所在的大脑区域。

但是早期的原型，包括一个外部泵连接到一个通过头骨插入的导管，只允许在冒感染风险之前的几天内进行一次治疗。患者在连接泵时还必须留在医院。

为了克服这一限制，布鲁斯的团队设计了一种没有外部部件的新原型，可以根据需要放置在原地。通过外科手术将一个小泵植入腹部，并连接到皮肤下的细而灵活的导管。立体定向成像可以指导外科手术将导管精确地放置在肿瘤和残留癌细胞所在的大脑区域。

布鲁斯说:“如果你非常缓慢地注入药物，实际上是一小时滴几滴，它就会渗透到脑组织中。”布鲁斯是第一个在动物模型上广泛测试这种方法的人。“最终进入大脑的药物浓度比你可能通过静脉注射或口服获得的药物浓度高出1000倍。”

类似的植入式泵可用于将止痛药输送到脊髓，并可保持数年。泵可以用针重新注满或清空。使用无线技术来打开和关闭泵并控制流量，确保药物缓慢渗入并使肿瘤饱和，而不会在导管周围泄漏。

布鲁斯说:“如果你能长期服用，而且没有副作用，大多数药物都会更有效。”“泵可以在原地停留很长一段时间，所以我们可以直接向大脑提供更高剂量的化疗，而不会引起口服或静脉化疗的副作用。”

研究证明了植入式泵的安全性和可行性

在这项新研究中，泵被植入复发性胶质母细胞瘤患者体内，并注入用于治疗肺癌的化疗药物拓扑替康(topotecan)和用于跟踪药物分布的示踪剂钆。(布鲁斯实验室之前的研究表明，局部给药拓扑替康针对活跃分裂的细胞，可能比目前治疗胶质母细胞瘤的方法更有效。)

患者在一个月内接受了四次治疗;每周，泵会打开两天，关闭五天。患者在家里过着正常的生活，而治疗仍在继续，一滴一滴地进行。

“病人可以走路、说话、吃饭——做他们所有正常的日常活动。他们甚至不知道水泵是否开着，”布鲁斯说。

所有患者均无严重的神经系统并发症。核磁共振扫描显示，化疗已经使肿瘤内部和周围的区域饱和。

虽然患者数量太少，无法检测到总体生存益处，但一项独特的治疗前和治疗后活检分析彼得Canoll博士，哥伦比亚大学病理学与细胞生物学教授，纽约长老会/哥伦比亚大学欧文医学中心神经病理学主任，该研究的资深作者，表明化疗是有效的:积极分裂的肿瘤细胞数量显著减少，而正常的脑细胞没有受到影响。

以患者为中心的脑癌治疗方法

新的研究正在计划中，以确定这种治疗对新诊断的胶质母细胞瘤患者是否安全，以及它是否能提高生存率。

布鲁斯说:“在最初的治疗失败时，已经发生了很多使肿瘤更难治疗的事情，所以我们认为泵对新诊断的患者会更好。”“这种方法将使我们能够随着时间的推移改变治疗方法，并考虑使用其他类型的化疗方法，这些方法如果全身注射不会有效，但直接注射到大脑时可能会更有效。”