血腦障壁是什麼?為什麼會影響腦癌化療效果?

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患者在腦癌確診之後,通常只剩下12~15個月左右的壽命,主因是惡性腦瘤生長快速且極具擴散侵犯性,也對化療藥物有較高的耐藥性,而中央研究院生物醫學科學研究所謝清河博士表示,除了惡性腦瘤使得化療效果受限,大腦擁有血腦障壁(blood brain barrier,BBB)的結構,也影響著腦癌的化療效果。

腦癌對化療藥物-帝盟多(Temozolomide)的抗藥性

當細胞在DNA受到破壞時,會啟動DNA修補的機制,來減少細胞的死亡,假設腫瘤細胞因DNA修補系統發生突變,使得修補系統過度活躍,即使腫瘤細胞受到化療藥物傷害,但是因細胞凋亡程序受到抑制無法進行,就會使化療藥物便無法毒殺腫瘤細胞,產生抗藥性。這也是目前臨床上,治療腦癌主要是用化療藥物-帝盟多(Temozolomide),雖然有比較好的血腦障壁穿透性,卻將近有70%的癌症患者會產生抗藥性的原因。

血腦障壁(blood brain barrier,BBB)是什麼?

謝清河表示,腦組織內的毛細血管內皮細胞緊密相連,內皮細胞之間沒有任何間隙,而且毛細血管外表面幾乎均為星形膠質細胞包圍,這種特殊結構形成了血漿與腦脊髓液之間的障壁,稱為血腦障壁(blood brain barrier,BBB)。這種障壁可以幫助隔離細菌或病毒進入腦部,同時也阻礙了大分子或水溶性或藥物通過,只有脂溶性高的藥物才能以簡單擴散的方式通過血腦屏障,此外發炎反應也可能改變血腦障壁的通透性。

血腦障壁影響化療效果 

血腦障壁在演化是為了保護大腦不受病毒或細菌等外來物質影響,所以除了營養物質以外,只有少數的化學物質可以透過血管進入腦部,形成藥物進入腦部的阻礙,約只有1/1000的藥物會進入腦部作用,也減弱了化療對腦癌的療效。而謝清河率領的研究團隊,意外發現在心臟注射「血管生長因子」(VEGF),可短暫但明顯地增加奈米粒子通過血腦障壁的程度,讓約有10%的抗腦瘤化療藥物進入血腦脹壁,促進腦部核磁共振顯影與化療藥物輸送。

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文/黃聖筑 圖/何宜庭