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脑洞大开!科学家利用与烤面包机类似的电场强度消灭癌细胞!

来源:全球肿瘤医生网2017-12-25 14:14

这个社会的每一个成员都会接触到癌症-有的是本人不幸患病,有的是亲人同事或者朋友得了癌症。一旦生命中接触到了癌症,我们很快就了解到治疗癌症的三种常见治疗手段是:手术,放疗和化疗。一旦到了选择治疗手段的时候,不论是自己的治疗还是亲人朋友的,我们又很快了解到各种治疗手段的优劣之处。

在过去的几十年,科学家们一直在尝试各种既能够避免手术的巨大创伤,又不像放化疗那样产生巨大副作用的抗癌利器。终于,在2000年,以色列教授Yoram Palti利用他在生物物理学的研究成果研究出一种全新的治疗实体肿瘤的技术,这种技术会消灭肿瘤细胞,同时对健康细胞没有任何副作用, 这项黑科技的全称叫肿瘤治疗电场(Tumor Treating Fields,简称电场疗法或者TTF)。
那么什么是电场疗法呢?

我们知道,癌细胞是一群会快速分裂的细胞,而这些细胞分裂的过程中,需要一类特殊的微管蛋白。它们在细胞分裂中,会组成“绳索”,连接上遗传物质,将它们从一个细胞拉拽到两个细胞里。如果这些蛋白组成绳索的环节出现了问题,细胞分裂也就会出问题,这往往会导致细胞死亡。有趣的是,这些蛋白携带有大量电荷。因此,如果我们施加上一定的电场,也许就能扰乱这些蛋白在快速分裂的癌细胞中的功能,起到抗癌的作用。

▲电场可以通过抑制细胞分裂的方法,产生抗癌效果
究竟什么样的电场可以起到杀伤肿瘤的效果?
在过去的尝试中,科学家们意识到频率为100-300千赫兹的电场对这些微管蛋白结构有着影响。在电场作用下,这些蛋白的正常排列会被打断,从而防止了肿瘤细胞分裂与生长。要达到这一目标,需要的电场强度仅与烤面包机差不多。

“科学家们不断在寻找能够刺激这些细胞的合适电场,”参与这项研究的Andrea Pavesi博士说:“通过调节电场的频率与强度,你最终能找到只对癌细胞有效,但不会影响其他细胞的电场。这是整个研究的关键。”

经过多次尝试,他们发现当电场频率在150-200千赫兹范围内,强度为每厘米1.1伏特时,有趣的事情发生了:在电场的持续作用下,肺癌细胞的生长与扩散速率显著下降,这意味着这些恶性肿瘤细胞得到了控制。相反,在同样环境下的内皮细胞没有受到任何影响。而在没有电场的情况下,肿瘤细胞在两天内就会出现增殖和扩散。这些结果说明了电场在控制肿瘤生长方面的有效性。

▲合适的电场能够防止癌细胞进一步分裂
电场疗法对哪些癌症有效?
与正常细胞相比,肿瘤细胞对外电场相对更加敏感。有丝分裂过程中微管活动可以产生高电压,因此在细胞分裂时肿瘤细胞对外电场的反应更加显著,更加具有破坏性。电场治疗设置了足够低强度和低频率的电场,在有丝分裂过程中只影响肿瘤细胞。研究人员很快在培养皿中验证了他们的想法。对20种不同的癌细胞进行实验后,他们发现这种电场对所有的癌细胞都能起到抑制的作用。更重要的是,这些肿瘤治疗电场对分裂较慢的正常细胞几乎没有影响!
2011 美国FDA批准Optune治疗复发脑胶质瘤。

2015 美国FDA批准Optune治疗初诊脑胶质瘤。Optune是近20年第一个展示出明显提高脑胶质瘤患者生存期的治疗技术。

2016 在2016NCCN指南中,美国推荐情况良好的恶性胶质瘤患者接受创新疗法--电场治疗。
此外,几项重磅的临床研究数据已证实电场疗法对多种实体瘤有效!

1、肺癌:与化疗相比,电场疗法使肺癌患者无进展生存期延长一倍多!
瑞士温特图医院癌症中心的医学肿瘤学主任Miklos Pless在2010年欧洲医学肿瘤协会(ESMO)上发表了一个重要数据:在瑞士的四个中心进行一项单臂二期临床研究,招募了42名患有局部晚期和转移性的NSCLC(IIIb-IV期)患者,这些患者先前化疗失败,每天接受TTF治疗12个小时,并联合使用培美曲塞(爱宁达,礼来公司),直到病情恶化。
结果显示,接受TTF联合培美曲塞治疗组相比单独培美曲塞治疗平均存活时间为13.8 vs 8.3个月。联合治疗一年生存率为57%,单独培美曲塞治疗只有30%。当TTF联合培美曲塞治疗,无进展的存活时间增加了一倍多,达到了22-28周,单独培美曲塞治疗仅为12周。唯一报告的TTF治疗不良反应是在治疗部位轻微到中度的皮肤刺激。目前仍在进行三期临床试验(NCT02973789)

2、卵巢癌:电场治疗卵巢癌,无进展生存期延长两倍!
一项重磅2期临床试验致力于研究肿瘤治疗电场在结合每周一次紫杉醇时对于复发性卵巢癌的疗效。美国癌症研究协会将亲自见证这一结果。该研究是一项前瞻性的单臂创新研究,以探究电场疗法在治疗复发性卵巢癌的可行性、安全性和初步疗效。

研究发现,接受TTFields治疗的患者,无进展生存期(PFS)延长至8.9个月(而对照组患者PFS仅为3.9个月),显著延长了患者生命。但有小部分患者表现为铂类耐药性,治疗对复发性卵巢癌无效。目前尚未发现严重不良事件,仅两例患者出现严重皮肤过敏。


3、胰腺癌:电场同样对“癌王”胰腺癌效果显著!
2017年欧洲肿瘤医学协会第19届世界胃肠癌大会上,发表的三篇研究胰腺癌电场疗法的摘要。 其中的亮点是PANOVA-3的试验设计,使用吉西他滨和紫杉醇作为局部晚期胰腺癌前列腺癌治疗的TTField的关键研究。

PANOVA-3是一项前瞻性随机试验,将包括600例不可切除的局部晚期胰腺癌患者。 患者应具有0-2的ECOG评分,无进展或之前未接受治疗。 实验组患者将每天使用至少18小时,150 kHZ的电场疗法,直到疾病进展。实验结果显示,与紫杉醇和吉西他滨相比,增加电场疗法的一年生存期和无进展生存期增加了1倍以上。


此外,电场疗法正在测试治疗更多的癌症类型,包括:间皮瘤、非小细胞肺癌、非小细胞肺癌脑转移、乳腺癌、宫颈癌、结直肠癌、肝癌、胃癌、肾癌、小细胞肺癌等。相信未来十年里,肿瘤治疗电场将成为医生和患者的武器,来对付所有顽固的实质固态肿瘤。


真实案例:

莉迪雅是名66岁的农妇,住在瑞士。五年前,她被诊断为肺癌。她在两年内接受了四种不同的化疗,没有一个有效果。她的肿瘤持续增大。三年前。她参加了电场疗法的肺癌临床试验。


可以看到她携带着她的传感器设备一个在胸前,一个在背后,另一副并排放在肝部上方。你能看到肿瘤治疗电场的生发器。


但更重要的可以看到她仍然照常生活,经营她的农场。她和儿女还有孙子孙女们一起玩乐,我们和她聊天的时候,她说当她接受化疗时,每个月她得去医院接受输液。她的整个家庭因为她的治疗副作用而遭罪。

现在她能自己从事农场的所有活计。这只是开始。

据全球肿瘤医生网了解,目前世界上只有美国和日本拥有TTF电场技术,还未正式进入中国。中国国产化的电场治疗设备正在加紧研发,并获得了301医院、华山医院等多家医院及神外专家的支持。美国的治疗费用较高,每天700美金,需每天去医院治疗;日本已研发成功类似TTF的电场治疗设备,称为ECCT,一套设备9万人民币左右,可购买回国内长期使用。详情可咨询全球肿瘤医生网医学部(400-666-7998).我们希望,这种新型癌症疗法能够早日在国内上市,造福更多的肿瘤患者。

参考资料:
https://medicalxpress.com/news/2010-10-ttf-chemotherapy-survival-patients-advanced.html
 Combination of Tumor Treating Fields with Standard of Care Therapies, Nab-Paclitaxel and Gemcitabine, Suggests Improved Survival of Patients with Advanced Pancreatic Cancer
Combination of Tumor Treating Fields with Paclitaxel may Improve Survival of Patients with Recurrent Ovarian Cancer
Combination of Optune™ with Standard of Care Chemotherapy, Temozolomide, Provides Landmark Five-Year Survival Rates for Newly Diagnosed Glioblastoma Patients
http://www.businesswire.com/news/home/20170628005725/en/Novocure-Present-Abstracts-Tumor-Treating-Fields-Pancreatic
New microfluidic device offers means for studying electric field cancer therapy
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