顯影增強式磁振影像導引聚焦式超音波開啟血腦屏障及活體腫瘤標定技術開發

聚焦式超音波(focused ultrasound, HIFU)近來被證實可以非侵入性之方式將能量透骨聚焦之深部腦組織並局部開啟血腦屏障，因此具有腦部局部藥物釋控之潛力。在以聚焦式超音波作血腦屏障暫開引發時，同時需要利用醫學影像技術以便同時偵測並評估超音波能量對腦部之影響程度，以監控血腦屏障暫開過程之安全性。現階段觀測血腦屏障暫開之技術為利用釓(Gd)為一順磁性金屬用於顯影劑增強T1 磁振影像，並比較顯影劑施打前後對影像局部訊號改變以確認是局部血腦屏障開啟之位置。然而，現有之T1 顯影劑之缺點包括訊號變化相較於背景強度不足(通常低於20%)、無法偵測實際在局部血腦屏障開過程中可能出現之腦部出血現象、尚無評估釓進入腦步之生物毒性、及不易設計出具分子影像標靶特性之標靶型顯影劑等。本研究團隊最近已證實核利用強化磁敏感權重或以強化T2*權重式磁振影像等技術，若結合超順磁性氧化鐵(SPIO)奈米粒子當作影像之顯影劑，有潛力發展出新型的血腦屏障開啟監控影像技術。此外，超順磁性氧化鐵奈米粒子亦有容易進行特定標靶分子修飾以作為標靶影像或分子影像之顯影，還有較高之訊號對比強度(可高於50%)以及生物毒性低等諸多優勢。在整合型計畫中，我們嘗試建立起一個聚焦式超音波腦部藥物釋放之臨床前分子影像轉譯平台，而本計畫所扮演之角色即為建立起此聚焦式超音波腦部藥物釋放之核心技術，並將此技術轉移至各子計畫中。同時，本計畫中欲建立起的技術還包括: (1)建立一套以新型以SPIO 奈米粒子作為顯影劑之磁振影像技術以用來監控血腦屏障之開啟; (2) 利用特殊設計之上皮細胞生長因子受體(EGFR)抗體表面修飾之SPIO 奈米粒子，並結合聚焦式超音波技術進行腫瘤標定，進而得以同時探討腦腫瘤之藥物釋放策略。本計畫規劃分為三年執行。第一年將建立一套小動物顯影增強磁振影像導引聚焦式超音波血腦屏障開啟之治療平台。第二年為建立以順磁性氧化鐵奈米粒子作為血腦屏障開啟監控之技術。第三年進一步設計EGGR 抗體表面修飾之超順磁性氧化鐵奈米粒子作為小動物腦部腫瘤中之腫瘤細胞標定。

系統編號:PB9808-2381
原計畫編號:NSC98-2221-E182-045-MY3