孫學軍：超聲方法治療大腦疾病

超聲技術作為一種影像學技術被廣泛應用于臨床，現在科學家嘗試將這種技術開放為治療疾病的工具。其中一種是結合超聲和微氣泡技術作為開放血腦屏障的技術，另一種是作為激活免疫吞噬細胞清除病理分子的方法。澳大利亞政府已為該技術投資了900萬澳元，以促進臨床實驗。昆士蘭州總理安娜斯塔西婭·帕拉什祖克本周四在出席該技術的公布儀式上表示，新型超聲治療方法有望變革阿爾茨海默病的治療，從根本上改變人們對其治療的傳統理解。





血腦屏障是指腦毛細血管壁與神經膠質細胞形成的血漿與腦細胞之間的屏障和由脈絡叢形成的血漿和腦脊液之間的屏障，這些屏障能夠阻止某些物質由血液進入腦組織。可使腦組織少受甚至不受循環血液中有害物質，如細菌、毒素等的損害，從而保持腦組織內環境的基本穩定，對維持中樞神經系統正常生理狀態具有重要的生物學意義。

血腦屏障的存在，對腦組織自然具有保護作用，但也給臨床上使用治療腦損傷的藥物帶來困難，例如一些神經生長因子能保護神經細胞存活，但是由于血腦屏障限制這些分子通過，所以不能經過血液或外周注射給藥。最近科學家利用超聲結合微小氣泡，能將血腦屏障暫時開放，理論上可以將藥物或免疫細胞跨過血腦屏障。加拿大學者曾經進行過人體研究，給志愿者注射無法跨越血腦屏障的化療藥物微泡，微泡能沿著血管擴散至全身，包括腦部血管。隨后用高強度聚焦超聲波處理，方法是給志愿者戴一頂配備有大量超聲探頭陣列的帽子，超聲波可穿過組織，并并在大腦某一區域聚焦，引起這里血管內的微泡振動。每秒微泡振動約20萬次，迫使血腦屏障內內皮細胞相互分離，血液中化療藥物從細胞間間隙中透過去，到達腫瘤細胞附近。最近神經外科學家計劃使用這種技術開展臨床研究，希望將化療藥物輸送到大腦用于惡性腦瘤的治療。

許多人對氣泡比較擔心，因為氣泡可以阻斷血流，導致組織缺血。但是能阻斷血流的氣泡需要一定體積，非常微小的氣泡不會產生這種后果。而且由于表面張力的影響，小氣泡在溶液中的壽命一般比較短（雖然確實有一些長壽命的氣泡），經過肺組織的過濾，也可以將許多氣泡重新溶解進入液體，小氣泡有自陷的趨勢。因此不會對機體帶來危害。

在最新《科學轉化醫學》雜志上，科學家報道了使用超聲技術作為清除老年癡呆小鼠大腦內異常斑塊的方法，研究發現對動物記憶力和認知功能有明顯效果。β淀粉樣肽集聚形成斑塊是老年性癡呆的重要病理基礎，本次研究是嘗試用非藥物方法清除β淀粉樣肽，以恢復大腦功能。研究使用小鼠老年性癡呆模型，這種模型大腦內存在典型的β淀粉樣肽集聚。研究反復使用掃面超聲處理小鼠大腦，觀察對β淀粉樣肽的清除能力，研究并沒有使用其他清除β淀粉樣肽的藥物如抗體。利用旋轉盤共聚焦顯微鏡和高分辨三維重建技術，發現β淀粉樣肽可以進入激活的小膠質細胞溶酶體內。β淀粉樣肽斑塊被清除的比例高達75%。在Y迷宮、新奇物識別實驗和the active place avoidancetask.測試中成績明顯提高。研究表明，單純重復超聲處理能作為安全的清除β淀粉樣肽斑塊的治療方法，超聲或許能成為一種非侵入性無創老年性癡呆治療方法。動脈斑塊和這種斑塊類似，超聲能否作為動脈硬化斑塊的清除方法？當然如果將斑塊弄掉，或許導致血栓的發生。當然這需要好好研究才合適。