脑肿瘤“Pied Piper”装置获得突破性进展

美国食品药品监督管理局（FDA）将一种生物医药工具指定为“突破性装置”，它能诱骗具有攻击性的脑肿瘤（如胶质母细胞瘤）进入外部容器，而不是整个大脑。

该装置被称为肿瘤单轨，模仿大脑白质的物理特性，诱使侵袭性肿瘤向大脑外部迁移，在那里迁移的细胞可以被收集和移除。该装置的目的不是摧毁肿瘤，而是阻止其致命传播，使该疾病更像是一种管理条件，而不是死刑。

FDA的突破性指定旨在加快针对危及生命或不可逆转的衰弱条件的药物、诊断和设备的开发和审查。虽然该名称并不意味着该设备已被批准用于临床，但它确实提供了与FDA的合作关系，可以加快开发、评估和审查。

2014年，在一项发表在《自然材料》上的初步探索性研究中，由乔治亚理工大学和埃默里大学的研究人员领导的肿瘤单轨铁路首次成为头条新闻，这项研究表明，该概念在大鼠模型中是有效的。一个原型设备成功地将Pied Piper移植到胶质母细胞瘤细胞，诱使它们迁移到充满有毒凝胶的储存库中。结果是肿瘤扩散速度减慢，缩小了90%以上。

杜克大学普拉特工程学院的Vinik院长Ravi Bellamkonda在佐治亚理工学院开始了这项研究，他说：“这是第一次证明你可以在体内设计移植肿瘤，并通过设计将肿瘤从A点移动到B点。”你的药物，而不是你的药物进入大脑，杀死有价值的细胞。”

这个装置的工作原理是模仿大脑白质的物理结构，大脑白质通过一个连接左右半球的狭窄开口运动，这是神经胶质母细胞瘤常见的生长轨迹。该装置不涉及化学物质或酶，可以用多种材料制成。

亚特兰大儿童医疗中心的神经外科医生BarunBrahma说：“肿瘤单轨装置是我们如何治疗脑肿瘤的真正游戏规则改变者。”他从一开始就是研究小组的成员。“由于肿瘤的位置或病人的虚弱，许多肿瘤被认为不能手术。这种装置使临床医生能够用最小的方法对这些肿瘤进行手术治疗。”

从最初的研究开始，研究小组已经多次成功地复制了大鼠的实验结果，他们也一直在忙于扩大和重新设计该装置以供潜在的人类使用。

由于这种材料本身并不像其物理结构那么重要，研究人员已经将一种材料换成了他们的设计，这种设计可以维持很长的时间，并且被人体很好地接受。在目前的迭代中，该装置类似于一根长而薄的导管，末端有一个小的储液罐，位于头盖骨顶部头皮下方。研究人员还清除了水库中含有的有毒凝胶，以简化FDA的批准。

杜克大学生物医学工程系的研究系成员、该项目的负责人纳西尔·莫卡拉姆说：“最重要的是，肿瘤是通过我们的设备以可控的方式扩散到一个水库，远离母体肿瘤，而不是通过健康的脑组织。”“水库内的毒性凝胶似乎只起次要作用，尽管额外的临床前研究将有助于明确这一点。只要离肿瘤远一点，细胞就更容易死亡，神经外科医生可以在需要的时候进入储液罐将其排空。”

研究人员现在正致力于证明该装置对人体试验是安全的，这个任务说起来容易做起来难。

Mokarram说：“最令人兴奋的是，它让我们有机会将FDA视为一个合作伙伴，而不是一个审稿人。”“我们面临的任务是证明该设备不会对人类患者造成风险，这是一个极其复杂的过程。通过直接接触FDA审查人员，我们可以更高效、更快地反馈我们的实验想法，以确保我们从一开始就解决他们的所有问题。”

在FDA的帮助下，研究小组希望在未来几周内巩固他们的实验计划，以便尽快开始他们的下一项研究。他们正致力于在2019年底前获得FDA对人体试验的批准。

这个项目是由伊恩的朋友基金会最初支持的，该基金会是一家专注于治疗儿童脑肿瘤的非营利组织，由国家癌症研究所的尤里卡计划和亚特兰大的马库斯基金会进一步支持亚特兰大。