脑海绵状血管畸形（CCM）是一种中枢神经系统内的血管性病变，其特征为毛细血管-静脉通道异常扩张，常伴有血管结构缺陷，易引发出血、癫痫、神经功能障碍及卒中等严重后果。对于家族性CCM患者，病变通常由遗传自父母的CCM相关基因（Krit1、CCM2或PDCD10）突变所致，表现为多发性病灶。而散发性CCM患者则通常只有单一病灶，但这类病灶往往还伴有促进生长的PIK3CA基因突变。目前，外科切除是最常采用的治疗手段，但对于位于脑干等重要功能区的病灶，手术风险高，易导致神经损伤；而立体定向放射外科治疗虽然为部分患者提供替代方案，但其副作用及新病灶诱发风险亦不可忽视。因此，临床急需一种安全、非侵入性且高效的替代疗法。

聚焦超声（FUS）是一种在磁共振成像（MRI）引导下进行的无创治疗方式，能将声能精准聚焦于颅内靶点。若结合静脉注射的充气微泡（MB），FUS可通过声波诱导微泡振荡，暂时性打开血脑屏障（BBB）。近年研究表明，FUS-MB在无需药物介入的条件下，即可在阿尔茨海默病模型中产生神经保护作用，并正进入临床验证阶段。这为其在脑血管疾病中的应用，尤其是治疗CCM，提供了全新思路和潜力。

在此背景下，来自美国弗吉尼亚大学的研究团队通过在Krit1基因敲除小鼠中应用MRI引导下的聚焦超声联合微泡技术，成功实现了对脑海绵状血管畸形（CCM）病灶的非侵入性干预，显著抑制了病灶生长并减少新病灶形成，验证了该技术的安全性与治疗潜力。相关研究成果以“聚焦超声-微泡治疗可抑制脑海绵状血管畸形的生长与形成”（doi:10.1038/s41551-025-01390-z）为题于2025年5月发表在《Nature Biomedical Engineering》（IF：26.6/Q1）。

团队通过构建Krit1基因敲除小鼠模型，模拟CCM的家族性病理过程，并结合先进的MRI成像技术，对脉冲式、低强度FUS-MB治疗效果进行长期追踪与评估。研究显示，FUS-MB在不引发急性出血或病灶体积增大的前提下，可有效打开CCM周围的血脑屏障，使造影剂成功渗透至病灶边缘区域。同时，FUS-MB治疗后1个月内，94%的病灶体积不再增长，而对照组病灶体积则平均增长7倍。此外，重复FUS-MB治疗显著降低新CCM病灶的形成率，最高可减少81%。

机制研究表明，FUS-MB处理后，Krit1缺失的内皮细胞数量显著减少，其形态由杂乱肥厚转变为细长、有序，显示出内皮表型恢复的趋势。与此同时，CCM病灶内的免疫细胞组成也发生了重构，特别是在7天后CD45+免疫细胞显著增加，提示FUS-MB可能通过调控局部免疫微环境发挥稳定病灶的作用。

为确保治疗安全性，研究还引入了实时被动空化检测（PCD）反馈系统对声压进行调控。与固定声压组相比，PCD调控组在增强造影剂渗透的同时显著减少脑组织水肿和含铁血黄素沉积。此外，三位接受放疗的CCM患者的MRI数据模拟表明，FUS-MB治疗方案可精准覆盖病灶区域，显示出良好的临床可行性。

研究共同通讯作者、美国弗吉尼亚大学健康系统聚焦超声癌症免疫治疗中心联合主任Richard J. Price教授表示，“这是科学研究中典型的‘意外收获’。我们原本是在进行聚焦超声用于药物和基因递送至CCM的长期安全性研究，却意外发现仅使用聚焦超声联合微泡处理就能使CCM病灶趋于稳定。在最初观察到这一现象后，我们又花了数年时间进行大量实验，以验证这一效应的真实性和可重复性。由于聚焦超声治疗本身操作相对简单且属非侵入性技术，再加上相关临床设备的普及程度不断提高，如果后续临床试验证实其安全性，我对其未来成为一种真正的治疗手段充满希望。”

“真正令人印象深刻的是这种治疗效应的强度，小鼠的CCM模型远比人类的CCM严重，其病灶呈指数级增长。然而，即便在这种高度侵袭性的背景下，小鼠体内的CCM依然对治疗表现出完全响应。在部分实验中，我们甚至观察到接受聚焦超声-微泡处理的大脑区域在后续更不易形成新的CCM病灶。如果这种预防性效应能成功转化到人体，将有望为‘家族性’CCM患者——即那些在一生中遗传性易反复出现新病灶的人群，提供全新的治疗思路。我们非常希望揭开这个‘黑匣子’的秘密，即聚焦超声是如何实现CCM中突变细胞扩增终止的。与此同时，我们也正在回到最初的研究设想，即将药物和基因递送应用于CCM治疗。既然仅靠基础的FUS-MB处理就能稳定病灶，也许我们可以进一步思考，是否能通过联合其他疗法彻底清除这些病灶。这一类发现在很大程度上得益于弗吉尼亚大学多年来在聚焦超声技术领域的持续投入。放眼全球，能够在专业人才和技术平台方面同时具备关键规模与深度，从而催生此类突破性成果的机构并不多见，”Price教授补充道。