本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
有些疾病很难治疗，而阿尔茨海默病更是难上加难。经过多年的研究、数十亿美元的投入和数百项临床试验，目前有五种获得 FDA 批准的阿尔茨海默病药物，但没有一种能够可持续地治疗或逆转患者不可避免的衰退。这使得阿尔茨海默病研究人员不断尝试一种又一种候选药物，并且几乎是在渴望好消息。
找到更有效的药物仍然是当务之急。尝试新方法和利用新的技术创新也至关重要。上周，在西弗吉尼亚大学的洛克菲勒神经科学研究所，我们开始测试一种有希望的实验性疗法——一种不涉及药物和手术的疗法。
我们对这种疗法寄予厚望，它使用一种称为磁共振引导聚焦超声 (MRgFUS) 的技术，有一天将有助于治疗阿尔茨海默病。我们还认为，这项技术将有助于抗体和药物穿透血脑屏障，这种生物屏障限制了潜在的有效疗法到达其靶组织。
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全球有 4400 万人患有阿尔茨海默病，其中包括 550 万美国人，并且三分之一 65 岁以上的人会患上某种程度的记忆力丧失。这意味着随着我们人口老龄化，这种疾病变得越来越普遍，威胁着长期护理成本不断上涨的浪潮，这可能会压垮家庭并淹没医疗保健系统。
感谢敬业的阿尔茨海默病研究人员的辛勤工作，我们在理解该疾病的生物学和改进阿尔茨海默病的诊断方面取得了重大进展，但我们在治疗这种可怕疾病方面尚未看到相应的进展。迫切需要找到解决方案。幸运的是，生物工程和医疗技术发展正以闪电般的速度发展，为治疗曾经棘手的脑部疾病创造了令人兴奋的新机会。
在过去的二十年中，我们的团队和合作者进行了研究，使用脑起搏器等新技术来治疗帕金森病、强迫症和创伤性脑损伤。MRgFUS 是我在职业生涯中遇到的最有希望的新进展之一。它已获得 FDA 批准用于治疗震颤，并且正在积极地在患有包括强迫症、抑郁症、帕金森病、癫痫和脑肿瘤在内的一系列其他神经系统疾病的患者身上进行测试。
打开血脑屏障是 MRgFUS 最令人鼓舞的应用之一。血脑屏障 (BBB) 允许小分子进入大脑，其自然功能是阻止有害物质进入大脑，同时允许营养物质通过并清除废物。不幸的是，BBB 的这种保护功能也阻止了构成或涉及药物、抗体、免疫系统和干细胞的较大分子的通过。到目前为止，安全且可逆地破解打开 BBB 的密码一直是神经科学研究人员最难以捉摸的任务之一。
越来越多的研究表明，MRgFUS 可以成为一种安全、可逆且非侵入性的打开血脑屏障的方法。这项技术使用 1000 多个超声探头将其声束聚焦在一个点上。超声波束穿透皮肤、颅骨和大脑，就像在检查孕妇子宫中成长的婴儿或评估心脏功能时一样。通过使用磁共振成像进行引导，同时将患者的头部固定在超声头盔中，我们可以将会聚的超声波精确地聚焦到大脑的特定部分。调整超声强度还可以调节其生物效应。
在早期对患有阿尔茨海默病样病症的小鼠模型的研究中，MRgFUS 清除了淀粉样斑块并改善了它们的记忆力。去年夏天，多伦多新宁布鲁克健康科学中心的研究人员在自然通讯上报告了一项针对人类的 I 期安全性研究。该试验侧重于大脑的额叶，结果表明 MRgFUS 在六名阿尔茨海默病患者中是安全的，并且可逆地打开了血脑屏障。
我们在 WVU 于 10 月 16 日和 10 月 30 日进行的程序开始了 MRgFUS 第一阶段 II 期试验的初始轮次，该试验旨在测试该疗法的有效性和安全性。我们的患者 Judi，61 岁，曾担任新生儿重症监护病房的护士和教育工作者，直到早期阿尔茨海默病引起的记忆力丧失迫使她辞去护理工作。她是阿尔茨海默病治疗的先驱，她勇敢地自愿成为世界上第一个在海马体接受聚焦超声治疗的患者。她接受了 MRI 扫描，以靶向海马体，即大脑的记忆中心，阿尔茨海默病斑块已在那里积聚。
我们向她的血液中注射了一种微泡溶液，然后将聚焦的超声波导向她的海马体。当聚焦的超声波击中微泡时，它们会振荡，暂时打开构成血脑屏障的紧密连接的内皮细胞。在 Judi 的案例中，我们表明她的 BBB 在手术后实际上已经打开；第二天，她回家了。
尽管很明显 MRgFUS 可以改善患有阿尔茨海默病样病症的小鼠的记忆力并减少它们的斑块，但其发挥作用的确切机制仍然未知。打开 BBB 可能会激活大脑的内在免疫系统，或者可能允许抗体或细胞穿过屏障，或者提高从大脑中清除的效率。无论机制如何，我们都希望这项技术将被证明对阿尔茨海默病患者有效，尽管有理由保持谨慎，因为在小鼠身上有效的治疗方法并不总是在人身上有效。
对于阿尔茨海默病等尚无有效治疗方法或治愈方法的疾病，应用 MRgFUS 等技术创新来探索新的治疗选择非常重要。在现代医疗保健和最新技术交叉领域的工作应该快速而负责任地完成。这是一项复杂的工作，需要由多学科专家团队完成。为上周在洛克菲勒神经科学研究所进行的手术做准备，动用了 50 多位专家的技能和集体努力，包括工程师、神经放射科医生、MRI 物理学家、精神科医生、神经科学家等。将此程序发展成为阿尔茨海默病的标准治疗方法还需要更多的研究。将其发展成为其他神经系统疾病的标准治疗方法还需要更多。
如果该程序按我们希望的那样工作，医生将能够安全且非侵入性地打开大脑目标区域的血脑屏障。这可能会迎来各种各样的新疗法，将超声与靶向递送药物、抗体和/或干细胞相结合，从而显着扩大我们可用于治疗脑部疾病的武器库。MRgFUS 提供了一个令人兴奋的机会，具有巨大的潜力；然而，要充分实现打开血脑屏障的功效，还需要取得更多进展。