Science子刊：在人类大脑中植入微型装置，帮助治疗致命脑肿瘤

胶质母细胞瘤（glioblastoma），是一种起源于脑部胶质细胞的、颅内常见的恶性肿瘤，这类肿瘤具有侵袭性，具有死亡率高、生存期短、预后差、复发率高的特点。在过去的几十年里，针对胶质母细胞瘤的治疗效果几乎没有取得什么突破性进展。

2023年9月6日，哈佛医学院的研究人员在 Science 子刊 Science Translational Medicine 上发表了题为：Intratumoral drug-releasing microdevices allow in situ high-throughput pharmaco phenotyping in patients with gliomas 的研究论文。

该研究设计了一种米粒大小（6mm×0.75mm）的新设备，通过微创术手术植入脑肿瘤中，为药物对脑胶质瘤的影响提供了前所未有的见解，从而帮助研究新疗法对难治性脑肿瘤的影响。在1期临床试验中，该设备未对患者产生不良影响。

研究团队首次提供了人体实验数据，证明了这种肿瘤内药物释放微装置可以安全有效地用于获取患者特异性、高通量的分子和组学病理学反应谱。

开发胶质瘤靶向疗法的一个挑战是很难在肿瘤细胞中测试多种不同的药物组合，因为一次只能用一种方法治疗患者。对于胶质瘤这些难以治疗的癌症，这一直是一个重要的障碍，而联合疗法是治疗这些癌症的一个有希望的途径。

在这项研究中，研究团队开发一种微型设备，这种微型设备在肿瘤切除手术刚开始时被被植入病人的脑肿瘤中，并在手术结束前的时刻移除。这保证了该设备在2-3小时内处于完整的肿瘤微环境中，在此期间，该设备以一种空间受限的方式向周围释放纳米剂量的药物，这样药物释放的区域不会重叠。然后，移除该设备后，独立、平行地评估每种药物对周围肿瘤的影响，从而进行多重检测，从标准的免疫组织病理学，到空间转录组学和代谢组学等前沿分析技术。

研究团队在6名接受脑部手术切除胶质瘤的患者身上测试了这款设备。所有患者都没有因该设备而出现任何不良反应，研究人员也能够从该设备中收集到有价值的生物学数据，例如反应是如何基于药物浓度发生变化的，或者每种药物在细胞中产生什么分子变化。

由于该设备是在肿瘤还在体内时就开始工作，因此通过这种方式进行实验，可以获得无与伦比的能力，来评估多种不同药物对肿瘤微环境的影响。

研究团队表示，这款设备不是在实验室中运行，更不是在培养皿中，而是在真实的患者体内的肿瘤中实时运行，这给了我们一个关于肿瘤如何对治疗产生反应的全新视角。重要的是，该设备能够捕捉每个患者的肿瘤特征，而且具有较小的破坏性。

论文作者 Pierpaolo Peruzzi 表示，我们乐观地认为，这是新一代的个性化医疗方法，能够让患者自己的身体变成一个“实验室”，从中收集有用信息。这种方法潜力巨大，是一个新的、令人兴奋的领域，尤其是对于当前缺少治疗选择的疾病。