突破！藥物海綿可以吸走多餘的化療葯，減輕毒副作用

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通過在血液中植入的海綿吸收掉過量藥物，有望減輕有毒化療藥物的危險副作用。

文丨甜蜜的煩惱

來源丨醫學界腫瘤頻道

化療、手術和放療一起並稱癌症的三大治療手段。它是一種全身治療的手段，無論採用什麼途徑給葯（口服、靜脈和體腔給葯等），化療藥物都會隨著血液循環遍布全身的絕大部分器官和組織。因此，對一些有全身播撒傾向的腫瘤及已經轉移的中晚期腫瘤，化療都是主要的治療手段。

然而，這種療法在殺傷癌細胞的同時，對身體的正常細胞也有損傷。醫學界一直在設法攻破這個難關。近日，美國加州大學舊金山分校、伯克利分校和北卡羅來納大學教堂山分校的研究團隊在這一領域取得了突破性進展。

研究人員發現，通過在血液中植入的海綿吸收掉過量的藥物，醫生們有望減輕有毒化療藥物的危險副作用，甚至提供更高劑量的藥物來擊退肝癌這種溫和的治療方法無效的腫瘤。

這一研究成果發表在了《美國化學學會核心科學》上。

藥物海綿是如何吸走多餘的藥物的？

這種「藥物海綿」是一種吸水性聚合物，塗在3D列印的圓柱體上，這個圓柱體可以精確地植入靶器官（如患有肝癌的肝臟）血液流出的靜脈。在那裡，藥物海綿能吸收任何未被腫瘤吸收的藥物，從而阻止它到達並潛在地毒害其他器官（如圖1所示）。

圖1：藥物海綿的原理示意圖

在豬身上進行的早期試驗中，研究人員將3D列印的吸收器（absorber）植入豬的靜脈，先在血液上游注射多柔比星，然後在血液下游的吸收器測量其濃度。結果顯示，對於健康的豬來說，大約64%的多餘藥物被吸收了。

這種技術優於另一種正在接受檢測的肝癌治療方法，後者需要進行大型的血管內手術，用氣球完全阻斷肝臟的輸出，並將流出的血液轉移到體外透析機上，在體外透析機中，藥物被去除，血液返回人體。

開發者是如何設想的？

美國加州大學伯克利分校化學與生物分子工程學系的教授Nitash Balsara說：「在患者接受化療期間，外科醫生將一根線插入血流中，把海綿像心臟支架一樣放置幾個小時就可以了。」

加州大學舊金山分校醫學院的介入放射科醫生Steven Hetts說：「由於這是一種臨時裝置，FDA的審批標準較低。我認為這種化療過濾器（chemofilter）能在最短的時間內減輕化療的毒副作用。」

由於大多數抗癌藥物都是有毒的，所以醫生在進行化療時會權衡劑量。劑量必須足以殺死或阻止癌細胞的生長，但不足以對患者的其他器官造成不可挽回的損害。即使如此，化療往往伴隨著嚴重的副作用，包括噁心、嘔吐、腹瀉和免疫系統被抑制，更不用說脫髮和潰瘍了。

Hetts醫生說：「我們針對肝癌開發了這種藥物海綿，因為這種癌症是一個巨大的公共健康威脅，每年有數以萬計的新病例。我們已經使用肝動脈化療栓塞術（TACE）的方法來治療肝癌了。然而，拓展下思維，其實可以用這種方法來治療任何腫瘤或任何局限於某個器官的疾病——在藥物擴散並在身體其他部位引起副作用之前，先吸收靜脈中多餘的藥物（如圖2所示）。最終，我們希望將這項技術應用於其他器官，以治療腎臟腫瘤和腦瘤。」

圖2：肝癌治療的進展：從靜脈化療、動脈內化療到化療過濾器

Hetts醫生希望拓展運用這種療法，穿入導管，通過血液直接將化療藥物輸送到腫瘤部位來治療眼部和大腦部位的腫瘤。這種方法給腫瘤提供了最大的藥物劑量，而身體的其餘部位只接受到最小的劑量，從而減輕副作用。與直接向血液中注射化療藥物（一般情況下，注射到體內的超過一半的劑量會逃離靶器官）相比，這是一個巨大的進步。

Balsara教授說：「吸收器是一個標準的化學工程概念。在石油精鍊過程中，吸收器被用來除去不需要的化學物質，如硫磺。於是，我們把這個概念應用於化療。」

藥物海綿用於人可能還得等幾年

研究人員並不滿足廣泛的動物測試，他們希望獲得FDA的批准，在人類身上進行真正的測試，這也許要等到幾年後。在癌症患者身上進行這種測試要比進行動物測試現實和有意義得多。採用侵襲性小的裝備，用更溫和的方式把它與藥物捆綁在一起，為需要接受化療的癌症患者帶來了福音。

在未來，藥物海綿可以應用於多種腫瘤和化療藥物，並有望用於吸收其他危險性的藥物，如對腎臟有毒但需要殺死病原體的強效抗生素。

參考文獻

[1]Hee Jeung Oh, Mariam S. Aboian, Michael Y. J. Yi, et al. 3D Printed Absorber for Capturing Chemotherapy Drugs before They Spread through the Body. ACS CentralScience, 2019; DOI: 10.1021/acscentsci.8b00700

[2]https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190109090930.htm

（本文為醫學界腫瘤頻道原創文章，轉載需經授權並標明作者和來源。）

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