超音波は脳の破片を除去することで脳卒中後の生存率を高める可能性がある

マウスを使った研究によると、脳にパルス状の超音波を流すと、炎症性の死んだ血球の除去が促進され、一種の脳卒中の後の生存率が向上する可能性があるという。リンパドレナージの効果を高めるこのアプローチはアルツハイマー病の治療にも応用できる可能性があり、アルツハイマー病患者を対象とした治験は来年開始される予定だ。

脳卒中全体の約 15% を占める出血性脳卒中は、脳の血管が破裂して出血を引き起こし、脳の酸素供給を妨げ、細胞を損傷することで発生し、多くの場合、運動や認知の問題を引き起こします。

治療には多くの場合、壊れた血管を小さな金属製のクリップで密閉し、カテーテルなどを使って死んだ赤血球を取り除きます。そうしないと炎症が悪化してさらなる組織損傷を引き起こす可能性があります。しかし、これは侵襲性が高く、それ自体が脳損傷や感染症を引き起こす可能性があると、カリフォルニアのスタンフォード大学のラーグ・アイラン氏は言う。

アイラン氏は、マウスの脳内の薬物を活性化するために超音波装置を使用中に、誤って長時間超音波装置をオンにしたままにした後、頭の外でパルス的に投与される超音波の可能性について疑問を抱きました。 「私が目にしたのは、脳内に注入した薬物のスポットがまるで塗りつぶされているかのようで、まるで脳内にさらに運ばれていくようなものでした。 [cerebrospinal] 「通常、脳から汚れを取り除く液体です。そこで私は、『実際に超音波を使って脳から汚れを追い出すことができるだろうか？』と考えたのです」と彼は言う。

これを調査するために、彼のチームはマウスの尾から血液を採取し、出血性脳卒中を模倣して脳に注射した。次の 3 日間、研究者らは毎日 10 分間、半数のマウスの頭蓋骨に超音波をパルス送信しました。残りの動物には治療を受けませんでした。

次に、すべてのマウスは、四隅のある水槽に入れられ、左または右に曲がることができる 3 分間のテストを完了しました。運動や認知に問題のない健康なマウスは、通常、時間の 50% が各方向に向きを変えます。

研究者らは、超音波検査グループのマウスは39％の確率で左を向いたのに対し、対照グループのマウスは27％の確率で左を向いたことを発見した。また、前者のマウスは対照マウスよりも金属棒を強く掴むことができることも判明した。これは、治療を受けた動物の脳損傷が少なかったことを示唆しており、研究チームは後に安楽死後の脳のスライスを分析することでそれを確認した。

脳に血液を注入してから1週間後、対照群のマウスの約半数が死亡したのに対し、超音波検査群のマウスは5分の1であった。 「生存率を約 30 増加させました [percentage points] わずか 10 分間の超音波セッションを 3 回行うだけです」とアイラン氏は言います。

さらなる分析により、超音波パルスが動物の脳内の免疫細胞であるミクログリア上の感圧性タンパク質を活性化し、ミクログリアの炎症を軽減し、死んだ赤血球を飲み込んで除去する能力を強化したことが明らかになった。また、パルスは脳を通る脳脊髄液の流れを増加させ、首のリンパ節への死んだ細胞の除去を改善しました。これらはリンパ系の一部であり、脳の代謝老廃物の処理に役立ちます。

さらなる研究が必要ですが、このアプローチは他の脳疾患も治療できる可能性があります。 「超音波がかなり大きい赤血球を脳から除去できるのであれば、以下のようなはるかに小さい有毒タンパク質も除去できるはずです。 [misfolded] タウはパーキンソン病やアルツハイマー病などの症状の原因となります」とアイラン氏は言う。

ノースカロライナ大学チャペルヒル校のキャスリーン・キャロン氏は、「非侵襲的であるため、これは将来の翻訳に多大な可能性を秘めた非常に印象的な研究です」と語る。マウスと人間のリンパ系はかなり似ているようで、そのためこのアプローチは人間でもうまくいく可能性がある、と彼女は言う。

超音波照射は安全であると考えられているため、この治療法で予期せぬ副作用が生じることはないとアイラン氏は確信しているが、これを確認するには研究が必要である。

研究者らは、最終的には出血性脳卒中を患った人々に対してこのアプローチをテストしたいと考えているが、それには緊急の治療が必要である。したがって、彼らは進行性疾患であるアルツハイマー病患者におけるその安全性と有効性についてさらに多くのデータを収集する予定であり、来年には治験が開始される予定であるとアイラン氏は述べた。