超音波反應型泡沫促進藥物穿透

本研究計畫聚焦於開發三項腔內治療解決方案，以處理與肺癌相關之惡性氣道阻塞、惡性胸膜腔積液及腹膜轉移等臨床難題。上述疾病多屬晚期且具高度抗藥性，目前治療以支持性療法或全身性化學治療為主，中位存活期僅約3至12個月，顯示迫切之未滿足醫療需求。因此，本計畫提出一項具轉譯潛力之技術平台——超音波響應微氣泡液體泡沫藥物傳遞系統，作為局部高效治療策略。該系統可經由體腔注射形成具高覆蓋性之泡沫結構，並整合多元治療模組，包括化療藥物、酪胺酸激酶抑制劑、抗體及免疫細胞。相較於傳統經血液循環之全身性給藥，腔內局部投遞可顯著提高病灶區藥物濃度並降低全身性毒性。

在作用機制上，微氣泡於超音波刺激下產生空化效應，誘發暫時性細胞膜通透性上升（聲孔作用），進一步促進藥物進入腫瘤細胞並增加組織滲透深度。同時，泡沫劑型具備高黏度與良好組織貼附性，可均勻覆蓋胸膜或腹膜表面，延長藥物滯留時間並避免因重力造成之分布不均，形成兼具「廣覆蓋」與「深滲透」之治療優勢。此特性特別適用於多發性表面轉移病灶之治療情境。其整體作用機制與應用示意如圖一所示。

圖一、超音波響應微氣泡泡沫藥物傳遞系統用於治療體腔內腫瘤。此泡沫具高覆蓋性與滯留性，並可藉由超音波誘發聲孔效應，增強藥物滲透與細胞內攝取。

本研究以順鉑作為代表性化療藥物進行驗證。在體外實驗中，該系統於多株肺癌與卵巢癌細胞中展現顯著細胞毒性。在體內小鼠腹腔腫瘤模型中，經超音波觸發後可有效提升藥物於腫瘤內之分布與滲透，並於治療試驗中顯著抑制腫瘤生長、延長動物存活期，其療效優於傳統溶液給藥方式。綜合結果顯示，本技術可同時提升藥物分布均勻性、細胞攝取效率及整體治療反應。

總體而言，本研究建立了一套以超音波觸發為核心之腔內藥物遞送平台，具備高度模組化與臨床轉譯潛力。未來可望應用於惡性胸膜腔積液與腹膜轉移之非手術性治療，並拓展至多重藥物與免疫治療之聯合應用，提供晚期癌症患者更安全且有效之治療選項。