静脉畸形(主要由形状异常的静脉组成的组织)通常难以治疗,尤其是位于眼睛、面部和泌尿生殖器官等敏感区域时。在最糟糕的情况下,病变会毁容,并可能压碎或阻塞周围组织,导致出血和凝血,干扰呼吸或视力,或损害血液循环。

金纳米粒子和光可以融化静脉畸形

25岁的凯蒂·拉德利(KatieLadlie)也曾去过那里。她的病变影响到她身体的各个部位,但最严重的是她的左腿。小时候,她从密苏里州来到波士顿儿童医院血管异常中心接受多次治疗。这些药物有助于控制她一些较小的病变,但对她恶化的左腿却没有多大作用,因为血液在异常的静脉中积聚,左腿变得肿大和疼痛,并损坏了她的膝关节。

最终,她无法行走,也别无选择。12岁时,为了参加体育运动,她选择在密苏里州的家乡医院接受截肢手术。通过使用假肢,她可以变得更加活跃和活动自如。

为静脉畸形创造新的解决方案

由于存在出血风险,像拉德利畸形这样的畸形通常无法安全地通过手术治疗。硬化疗法对拉德利的一些较小的病变有所帮助。但血管异常中心联合主任、拉德利最初的医生之一史蒂文·菲什曼(StevenFishman)医学博士说,但执行起来在技术上可能会有所不同,还可能导致出血,而且通常效果不佳。现有的药物只能阻止畸形生长,通常会引起副作用,并且必须无限期服用。

拉德利的案例以及其他类似案例激励波士顿儿童医院的研究人员继续寻找新的解决方案。最近在《纳米快报》杂志上描述的一种看起来特别有前途。

几年前,儿科重症监护医师和麻醉师DanielKohane(医学博士、哲学博士)和他当时的同事Kathleen"Kate"Cullion(医学博士、哲学博士)在ICU遇到了一名患有篮球大小的严重静脉曲张的青少年。影响她大腿和腿部的畸形。Kohane是波士顿儿童医院生物材料和药物输送实验室(LBDD)的负责人,他和Cullion想知道该实验室是否可以提供帮助。

他们从第二位患有淋巴管畸形的患者那里得到了一种新方法的想法,该患者进行了对比染料研究以更好地观察血管。“研究两个月后,染料仍然处于畸形状态,”小羽回忆道。“这种染料由纳米颗粒组成,可以穿过正常的血管。但异常的血管有渗漏,颗粒在那里积聚。凯特和我说,‘我想知道静脉畸形是否也会发生同样的情况。’”

他们推断,药物从畸形、渗漏的血管扩散到周围组织的这种趋势可能会使药物积聚在需要的地方。这将提高疗效,允许更高的剂量,同时防止身体其他部位的脱靶效应。

纳米粒子加光疗缩小畸形

Kohane和Cullion使用具有人体血管生物工程网络的小鼠来模拟静脉畸形,该网络是由JuanMelero-Martin博士的实验室开发的。他们给小鼠静脉注射纳米颗粒,并追踪颗粒在体内的分布。

“我们证明,你可以让纳米粒子优先积聚在异常血管中,”Cullion说,他现在是LBDD的主治重症医生和助理主任。

在他们的最新工作中,他们在静脉畸形小鼠模型中测试了基于纳米颗粒的光热疗法。首先,他们向小鼠静脉注射金纳米颗粒,这些纳米颗粒在畸形处积聚。接下来,他们用近红外光照射充满纳米颗粒的病灶。受辐射的金颗粒产生热量,使畸形急剧缩小,有时甚至完全消除。

小羽被震撼了。“这些老鼠的一些静脉畸形的直径是豌豆的两倍,但两天后就什么都没有了。”

首次人体试验?

凭借这一原理证明和安全性的早期证据,Kohane、Cullion和外科研究员ClaireOstertag-Hill医学博士已申请了这项技术的专利——这是纳米医学首次用于治疗血管异常。Kohane认为它可以相对较快地进入临床,因为临床试验已经在癌症中使用了类似的方法。

“我认为这种治疗对于更复杂的血管异常或位置困难的血管异常非常有效,”奥斯特塔格-希尔说。“大的异常可能需要多次治疗,但至少这种方法可以缩小它们并降低手术风险。对于非常复杂的患者,它可以与其他手术结合使用。”

菲什曼作为主刀医生带领同事们来到了小羽实验室,他全心全意地支持前进。他说:“一旦他们在动物身上得到进一步验证,并获得机构和监管机构的批准,我们就有大量患者愿意成为第一个接受治疗的患者,因为他们没有其他好的选择,或者其他选择已经失败。”“这项工作具有创新性,有望带来改变。”

拉德利也对这项研究充满希望。如今,她是美国女子雪橇曲棍球队的活跃成员,在冰上打低位比赛,曲棍球棒兼作冰锥。她在斯波尔丁康复医院找到了一份新工作,为残疾人提供适应性运动机会。

尽管现在已经成年,她还是再次到波士顿儿童医院看医生,因为他们对血管异常有丰富的了解。“我对静脉畸形方面的所有新研究和教育感到非常兴奋,”她说。