一项在小鼠身上进行的研究发现，携带氧气的“微气泡”有可能提高乳腺癌放射治疗的有效性。与单独使用辐射相比，使用气泡和辐射更能减缓肿瘤生长，正如NCI癌症研究所的报告。放大
光声图像，显示微泡分娩后肿瘤组织中的氧（红色）。
学分：John Eisenbrey，博士，Thomas Jefferson University一项针对小鼠的新研究提出了一种可能性，即微小的携氧气泡可能有助于改善乳腺癌的治疗。在NCI支持的研究中，研究人员使用这些“微气泡”和超声波来增加肿瘤内的氧气量。他们发现，这种疗法大大提高了放射治疗减缓小鼠乳腺肿瘤生长的能力。这种方法也增加了小鼠在没有疾病进展的情况下存活的时间，与没有接受辐射治疗前的微观气泡的小鼠相比。这项新研究于1月21日发表在国际放射肿瘤学*生物学*物理学杂志上。这项研究的主要研究者，托马斯·杰斐逊大学的约翰·艾森布雷博士说，如果这种方法能被翻译成人类的话，“在治疗肿瘤方面，我们有可能在不增加毒性的情况下，用放射疗法获得更多的‘回报’。”。供氧促进放射治疗
放射治疗是现代癌症治疗的主流。例如，大约一半的乳腺癌患者在治疗过程中的某个时候会接受放射治疗。但许多肿瘤对辐射的细胞杀伤作用有抵抗力。这种抵抗大多是由肿瘤中经常发现的低水平氧气引起的：放射治疗需要氧气来产生杀死癌细胞的分子，称为自由基。当肿瘤中的氧含量较低时，放射治疗就不那么有效了。NCI癌症治疗与诊断部门放射治疗发展部门负责人埃里克·伯恩哈德博士说，几十年来，研究人员一直在测试增加肿瘤中氧气含量的不同方法。艾森布雷博士解释说，这些方法包括在放射治疗前将病人放在高压舱中，或使用增加血流或携带氧气的血细胞数量的药物。不幸的是，由于人体的程序是保持血氧水平稳定，这些系统性的方法基本上失败了，他补充说。所以他的研究小组决定，看看微气泡是否能够构建出用于医学成像的红细胞大小，从而以局部的、机械的方式将氧气输送到肿瘤上。在制造出微气泡后，研究人员首先测试了这些气泡在超声波脉冲触发下是否能将氧气导入携带人类乳腺肿瘤的小鼠的肿瘤组织。为了做到这一点，研究小组首先将微气泡注入血液。当气泡在体内循环后，超声波将目标对准肿瘤，使气泡“爆裂”并将氧气注入肿瘤组织。
验证氧气增强
，然后团队使用机械探针和一种称为光声成像的成像方法，为了在微泡注射和超声前后测量肿瘤中的氧含量，他们用探针
发现，平均来说，超声脉冲后，肿瘤中的氧含量增加到使细胞对辐射敏感的水平，并且这些水平至少维持2分钟。光声成像显示肿瘤中氧的运输并不依赖于血液中一种叫做血红蛋白的分子。艾森布雷博士说，研究人员没有预料到这一点。但是，他继续说，缺乏对血红蛋白转运的依赖性可能解释了氧分子是如何到达肿瘤的某些部位的，而这些部位并不是与携带微气泡的血管相邻。他说：“最初的假设是，我们只能在血液供应活跃的地方输送氧气。”。“但是一旦氧气泡破裂，[氧气]实际上被输送出血液供应，进入肿瘤缺氧的部分，”他补充道，
方法改善了
的结果，接下来，研究人员测试了微泡治疗使肿瘤对放射治疗更加敏感。为了进行分析，他们将相似的荷瘤小鼠分为五组。
一个对照组单独接受辐射。另一个对照组接受氧微泡和超声波治疗，但不接受放射治疗。第三个对照组接受氧微泡和辐射，但没有超声触发。最后一个对照组接受含氮微泡、超声波和放射治疗。实验组给予氧微泡及超声加放射治疗。实验组的小鼠接受这三个部分的治疗效果最好。尽管氧微泡的作用在不同动物之间有所不同，但与其他四组相比，氧微泡平均能延迟肿瘤生长约一个月，降低肿瘤生长速度。实验组的老鼠也活得更长，没有任何进展性癌症的症状。有趣的是，与其他三个对照组相比，接受氮微泡和放疗的小鼠肿瘤生长略有下降。Eisenbrey博士解释说，以前的研究表明，微气泡爆裂造成的机械损伤本身就可以对辐射产生一定的敏化作用。
将该技术应用于人体试验“KDSP”是微气泡疗法提高对辐射治疗反应的潜在优势，Eisenbrey博士说，许多微气泡产品已经被食品和药物管理局批准用于诊断成像。这可能更容易获得机构的批准，在人体试验中作为癌症治疗的一部分进行试验。研究小组已经在肝癌患者身上启动了一项微气泡试验，不过这项试验只是利用气泡对癌细胞造成机械损伤，而不是传递氧气。Eisenbrey博士补充说，在携带氧气的微气泡方法能够在人体内进行测试之前，需要解决一些问题。这些措施包括延长肿瘤组织中氧含量升高的时间，以匹配临床放射治疗所需的更长时间。该团队还希望在其他癌症类型的模型中测试该系统，包括胶质母细胞瘤、肝癌和头颈癌。”将载氧微泡与超声触发的固体肿瘤传输相结合是一种提高肿瘤氧合和放射敏感性的新方法，值得进一步研究
