超声动力治疗在胶质母细胞瘤中的临床前证据及向临床转化面临的挑战：文献综述

一种攻击顽固脑瘤的新方法

胶质母细胞瘤是最致命的脑癌之一，现有治疗通常只能为患者争取有限的时间。本文探讨了超声动力治疗——一种非侵入性策略，利用声波加上一种在肿瘤细胞内富集的药物，从内侧破坏癌细胞。对于读者来说，它展示了物理、化学与医学如何可能联手对抗手术、放疗和化疗仍难以控制的肿瘤。

声波与“智能”药物如何配合

超声动力治疗将聚焦超声与一种称为声敏化剂的化学物质配对。单独使用时，药物剂量被控制在认为安全的范围内，超声强度也低于会加热或灼伤组织的水平。关键在于该药物倾向于在肿瘤细胞中比在健康脑组织中富集，这归因于肿瘤血管通透性增加和代谢改变。当在肿瘤区域施加超声时，药物在氧气存在下被激发，促发短寿命、高反应性的分子形成，这些分子在药物聚集处破坏细胞膜、蛋白质和DNA。

靶向癌细胞内部会发生什么

一旦这些反应性分子形成，就会引发若干类型的细胞凋亡。线粒体——细胞的能量工厂——可能受损到触发程序性自毁通路的程度，这是一种整齐的死亡形式，称为凋亡。如果损伤更严重，细胞可能肿胀并以一种失控的方式破裂，称为坏死，会将细胞内容物释放到周围组织中。这种混乱的死亡能吸引免疫细胞，并可能帮助机体将肿瘤识别为威胁。早期研究还表明，超声动力治疗能激发其他受调控的死亡路径和应激反应，暗示其生物学效应远超简单的“开—关”杀伤。

对声波和药物的精细调整

综述显示，声波的传递方式至关重要。较低的超声频率能更深地穿透大脑，并更容易在组织液中形成和塌陷微小气泡——称为空化的过程，可增强化学反应。强度、脉冲模式与总暴露时间之间必须权衡，以使气泡活动足以损伤肿瘤细胞，但又不会强到导致健康脑组织过热或撕裂。在动物研究中，大多数团队使用低到中等强度，并发现多种设置都能减缓肿瘤生长，但他们以各种不同方式报告方法，导致直接比较困难。同样，研究者测试了几种声敏化剂，其中5‑氨基乙酰丙酸（5‑ALA），已被用于手术中使脑肿瘤显色，成为对患者最实际的候选药物。

从动物研究到患者试验

作者审阅了13项啮齿动物的临床前研究和一项猪的安全性研究。在这些实验中，声敏化剂与聚焦超声联合反复缩小肿瘤、降低增殖标志、增加细胞死亡迹象，并在许多情况下延长生存期。一项研究还发现免疫细胞的变化，提示该治疗可能帮助机体发起更强的抗肿瘤反应。然而，几乎所有动物研究使用了不同的药物剂量、给药时机、超声装置和测量工具，并且很少报告阴性结果。在临床方面，针对新诊断或复发性胶质母细胞瘤的六项早期人体试验正在进行或已完成，几乎全部集中于5‑ALA和低强度超声。这些研究主要关注安全性、短期组织效应及患者对重复治疗的耐受性。

通往常规治疗的阻碍

尽管迹象令人鼓舞，文章强调超声动力治疗距离常规临床应用仍有很长的路要走。研究者尚未就最佳超声参数、治疗重复频率或哪些生物标志物最可靠地表明治疗有效达成共识。许多临床前肿瘤模型并不能完全模拟人类胶质母细胞瘤复杂且免疫耐受的特性，且关于正常脑组织的安全数据仍然有限。作者呼吁制定更清晰的报告标准、更好的动物模型以及更广泛的治疗反应衡量指标，包括免疫和血管变化与先进成像。

这对未来患者可能意味着什么

通俗地说，超声动力治疗被探索为一种用声音“点亮”选择性富集于肿瘤的药物的方法，这样只有癌细胞承受损伤的主要部分，而健康脑组织得以保留。现有动物证据表明这种方法可以减缓肿瘤生长，并可能与手术、化疗乃至免疫治疗协同良好。早期患者试验目前正在评估该方法的安全性、脑组织的反应以及如何将其整合进现有治疗方案。如果研究者能更好地理解并标准化声、药与肿瘤的相互作用，超声动力治疗有望从一种实验性想法发展为对抗这一最困难脑癌之一的有用辅助工具。

引用: Özdemir, Z., Brederecke, T., Backhaus, P. et al. Preclinical evidence of sonodynamic therapy in glioblastoma and challenges towards clinical translation: a review of the literature. npj Acoust. 2, 17 (2026). https://doi.org/10.1038/s44384-026-00051-y

关键词: 胶质母细胞瘤, 超声动力治疗, 聚焦超声, 活性氧种, 脑癌治疗