新的治疗方法可以缓解肾结石的排出

每年有超过50万的美国人因肾结石问题到急诊室就诊。在大多数情况下，结石最终会自行排出体外，但这个过程可能会非常痛苦。

麻省理工学院(MIT)和麻省总医院(Massachusetts General Hospital)的研究人员现在设计出了一种潜在的治疗方法，可以让肾结石排出的速度更快，而且减轻疼痛。他们已经确定了两种药物的组合，可以放松输尿管壁——连接肾脏和膀胱的管道——并可以通过类似导管的工具直接输送到输尿管。

研究人员说，放松输尿管可以帮助结石更容易地通过导管。

麻省理工学院材料科学与工程系戴维·h·科赫(David H. Koch)工程学教授、麻省理工学院科赫综合癌症研究所(MIT ‘s Koch Institute for Integrative Cancer Research)成员、该研究的资深作者迈克尔·西玛(Michael Cima)表示:“我们认为，这可能会显著影响影响数百万人的肾结石疾病。”

这种治疗方法还可以使在输尿管中插入支架变得更容易，更少痛苦，这种方法有时在肾结石排出后进行，以防止输尿管堵塞或塌陷。

克里斯托弗·李，哈佛-麻省理工学院健康科学与技术部门的博士获得者，是这项研究的主要作者，该研究发表在今天的《自然生物医学工程》上。

局部给药

肾结石是由硬晶体构成的，当尿液中有太多的固体废物而没有足够的液体将其冲洗掉时，硬晶体就会积聚在肾脏中。据估计，大约十分之一的人在一生中的某个时候会患肾结石。

几年前，西玛和MGH肾结石项目的联合主管、该论文的作者之一布莱恩·艾斯纳(Brian Eisner)开始思考改善肾结石治疗的方法。虽然一些较大的结石需要手术，但通常的治疗方案是等待结石排出，平均需要10天。给患者服用止痛药和口服药物，目的是帮助放松输尿管，但关于这种药物是否真的有效，研究提供了相互矛盾的证据。(目前还没有fda批准的肾结石和输尿管扩张的口服疗法。)

西玛和艾斯纳认为，直接向输尿管输送肌肉松弛剂可能是更好的选择。肾结石通过狭窄的输尿管时引起的疼痛主要来自于输尿管的痉挛和炎症，所以放松输尿管周围的肌肉可以帮助缓解结石的通过。

大约在这个时候，当时还是麻省理工学院健康科学与技术项目的一名新学生的Lee与Cima会面，讨论可能的论文项目，并对肾结石治疗产生了兴趣。

“如果你看看今天人们是如何治疗肾结石的，你会发现，自1980年以来，肾结石并没有真正改变，而且有相当多的证据表明，所使用的药物效果并不好，”李说。“这可能会帮助多少人，其数量之大令人兴奋。”

研究人员首先着手确定药物，可能工作良好时，直接输送到输尿管。他们选择了18种用于治疗高血压或青光眼等疾病的药物，并将它们暴露在实验室培养皿中培养的人类输尿管细胞中，在那里他们可以测量药物对平滑肌细胞的放松程度。他们假设，如果他们直接把这些药物送到输尿管，他们可以得到比口服药物更大的放松效果，同时尽可能减少对身体其他部位的伤害。

Cima说:“我们发现有几种药物的效果达到了我们的预期，而且在每一种情况下，我们都发现所需的有效浓度都超过了系统用药的安全浓度。”

接下来，研究人员使用密集的计算处理来单独分析近10亿个细胞在药物暴露后的放松反应。他们发现了两种效果特别好的药物，并发现它们一起服用效果更好。其中一种是硝苯地平，一种用于治疗高血压的钙通道阻滞剂，另一种是一种称为rho激酶抑制剂的药物，用于治疗青光眼。

研究人员在从猪身上取下的输尿管中测试了不同剂量的这种药物组合，结果显示它们可以显著降低输尿管收缩的频率和长度。对活猪的试验也表明，这种疗法几乎消除了输尿管的收缩。

在这些实验中，研究人员使用膀胱镜给药。膀胱镜与导管非常相似，但有一个可以连接到相机或镜头的小光纤通道。他们发现，通过这种方式，药物在动物的血液中检测不到，这表明药物留在了输尿管内壁，没有进入身体的其他部位，这将降低潜在副作用的风险。

输尿管放松

研究人员说，还需要更多的研究来确定肌肉放松的效果持续多长时间，以及需要多少放松才能加速结石排出。他们现在成立了一家新公司，流动性医学，继续开发这项技术，可能用于人类病人的测试。

除了治疗肾结石外，这种方法还有助于放松输尿管，帮助医生植入输尿管支架。它也可以帮助放置任何其他类型的仪器，如内窥镜，在输尿管。

该平台配对药物输送到输尿管。我们渴望首先以肌肉放松为目标，作为其分支，我们有肾结石、输尿管支架和内窥镜手术，”Lee说。“我们有很多其他的泌尿学指标，它们会经历不同的发展过程，但都能被击中，而且都有意义的患者群体。”

这项研究由麻省理工学院医学工程与科学研究所布罗希奖学金、麻省理工学院德什潘德技术创新中心、国家癌症研究所科赫研究所支持(核心)拨款以及国家卫生研究院资助。