腦洞大開!科學家利用弱電場消滅癌細胞!

這個社會的每一個成員都會接觸到癌症-有的是本人不幸患病,有的是親人同事或者朋友得了癌症。一旦生命中接觸到了癌症,我們很快就了解到治療癌症的三種常見治療手段是:手術,放療和化療。一旦到了選擇治療手段的時候,不論是自己的治療還是親人朋友的,我們又很快了解到各種治療手段的優劣之處。

在過去的幾十年,科學家們一直在嘗試各種既能夠避免手術的巨大創傷,又不像放化療那樣產生巨大副作用的抗癌利器。終於,在2000年,以色列教授Yoram Palti利用他在生物物理學的研究成果研究出一種全新的治療實體腫瘤的技術,這種技術會消滅腫瘤細胞,同時對健康細胞沒有任何副作用, 這項黑科技的全稱叫腫瘤治療電場(Tumor Treating Fields,簡稱電場療法或者TTF)。

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那麼什麼是電場療法呢?

我們知道,癌細胞是一群會快速分裂的細胞,而這些細胞分裂的過程中,需要一類特殊的微管蛋白。它們在細胞分裂中,會組成「繩索」,連接上遺傳物質,將它們從一個細胞拉拽到兩個細胞里。如果這些蛋白組成繩索的環節出現了問題,細胞分裂也就會出問題,這往往會導致細胞死亡。有趣的是,這些蛋白攜帶有大量電荷。因此,如果我們施加上一定的電場,也許就能擾亂這些蛋白在快速分裂的癌細胞中的功能,起到抗癌的作用。

電場可以通過抑制細胞分裂的方法,產生抗癌效果

究竟什麼樣的電場可以起到殺傷腫瘤的效果?

在過去的嘗試中,科學家們意識到頻率為100-300千赫茲的電場對這些微管蛋白結構有著影響。在電場作用下,這些蛋白的正常排列會被打斷,從而防止了腫瘤細胞分裂與生長。要達到這一目標,需要的電場強度僅與烤麵包機差不多。

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「科學家們不斷在尋找能夠刺激這些細胞的合適電場,」參與這項研究的Andrea Pavesi博士說:「通過調節電場的頻率與強度,你最終能找到只對癌細胞有效,但不會影響其他細胞的電場。這是整個研究的關鍵。」

經過多次嘗試,他們發現當電場頻率在150-200千赫茲範圍內,強度為每厘米1.1伏特時,有趣的事情發生了:在電場的持續作用下,肺癌細胞的生長與擴散速率顯著下降,這意味著這些惡性腫瘤細胞得到了控制。相反,在同樣環境下的內皮細胞沒有受到任何影響。而在沒有電場的情況下,腫瘤細胞在兩天內就會出現增殖和擴散。這些結果說明了電場在控制腫瘤生長方面的有效性。

合適的電場能夠防止癌細胞進一步分裂

電場療法對哪些癌症有效?

與正常細胞相比,腫瘤細胞對外電場相對更加敏感。有絲分裂過程中微管活動可以產生高電壓,因此在細胞分裂時腫瘤細胞對外電場的反應更加顯著,更加具有破壞性。電場治療設置了足夠低強度和低頻率的電場,在有絲分裂過程中隻影響腫瘤細胞。研究人員很快在培養皿中驗證了他們的想法。對20種不同的癌細胞進行實驗后,他們發現這種電場對所有的癌細胞都能起到抑制的作用。更重要的是,這些腫瘤治療電場對分裂較慢的正常細胞幾乎沒有影響!

  • 2011 美國FDA批准Optune治療複發腦膠質瘤。

  • 2015 美國FDA批准Optune治療初診腦膠質瘤。Optune是近20年第一個展示出明顯提高腦膠質瘤患者生存期的治療技術。

  • 2016 在2016NCCN指南中,美國推薦情況良好的惡性膠質瘤患者接受創新療法--電場治療。

此外,幾項重磅的臨床研究數據已證實電場療法對多種實體瘤有效!

1、肺癌:與化療相比,電場療法使肺癌患者無進展生存期延長一倍多!

瑞士溫特圖醫院癌症中心的醫學腫瘤學主任Miklos Pless在2010年歐洲醫學腫瘤協會(ESMO)上發表了一個重要數據:在瑞士的四個中心進行一項單臂二期臨床研究,招募了42名患有局部晚期和轉移性的NSCLC(IIIb-IV期)患者,這些患者先前化療失敗,每天接受TTF治療12個小時,並聯合使用培美曲塞(愛寧達,禮來公司),直到病情惡化。

結果顯示,接受TTF聯合培美曲塞治療組相比單獨培美曲塞治療平均存活時間為13.8 vs 8.3個月。聯合治療一年生存率為57%,單獨培美曲塞治療只有30%。當TTF聯合培美曲塞治療,無進展的存活時間增加了一倍多,達到了22-28周,單獨培美曲塞治療僅為12周。唯一報告的TTF治療不良反應是在治療部位輕微到中度的皮膚刺激。目前仍在進行三期臨床試驗(NCT02973789)

2、卵巢癌:電場治療卵巢癌,無進展生存期延長兩倍!

一項重磅2期臨床試驗致力於研究腫瘤治療電場在結合每周一次紫杉醇時對於複發性卵巢癌的療效。美國癌症研究協會將親自見證這一結果。該研究是一項前瞻性的單臂創新研究,以探究電場療法在治療複發性卵巢癌的可行性、安全性和初步療效。

研究發現,接受TTFields治療的患者,無進展生存期(PFS)延長至8.9個月(而對照組患者PFS僅為3.9個月),顯著延長了患者生命。但有小部分患者表現為鉑類耐藥性,治療對複發性卵巢癌無效。目前尚未發現嚴重不良事件,僅兩例患者出現嚴重皮膚過敏。

3、胰腺癌:電場同樣對「癌王」胰腺癌效果顯著!

2017年歐洲腫瘤醫學協會第19屆世界胃腸癌大會上,發表的三篇研究胰腺癌電場療法的摘要。 其中的亮點是PANOVA-3的試驗設計,使用吉西他濱和紫杉醇作為局部晚期胰腺癌前列腺癌治療的TTField的關鍵研究。

PANOVA-3是一項前瞻性隨機試驗,將包括600例不可切除的局部晚期胰腺癌患者。 患者應具有0-2的ECOG評分,無進展或之前未接受治療。 實驗組患者將每天使用至少18小時,150 kHZ的電場療法,直到疾病進展。實驗結果顯示,與紫杉醇和吉西他濱相比,增加電場療法的一年生存期和無進展生存期增加了1倍以上。

此外,電場療法正在測試治療更多的癌症類型,包括:間皮瘤、非小細胞肺癌、非小細胞肺癌腦轉移、乳腺癌、宮頸癌、結直腸癌、肝癌、胃癌、腎癌、小細胞肺癌等。相信未來十年裡,腫瘤治療電場將成為醫生和患者的武器,來對付所有頑固的實質固態腫瘤。

真實案例:

莉迪雅是名66歲的農婦,住在瑞士。五年前,她被診斷為肺癌。她在兩年內接受了四種不同的化療,沒有一個有效果。她的腫瘤持續增大。三年前。她參加了電場療法的肺癌臨床試驗。

可以看到她攜帶著她的感測器設備一個在胸前,一個在背後,另一副並排放在肝部上方。你能看到腫瘤治療電場的生髮器。

但更重要的可以看到她仍然照常生活,經營她的農場。她和兒女還有孫子孫女們一起玩樂,我們和她聊天的時候,她說當她接受化療時,每個月她得去醫院接受輸液。她的整個家庭因為她的治療副作用而遭罪。

現在她能自己從事農場的所有活計。這只是開始。

據全球腫瘤醫生網了解,目前世界上只有美國和日本擁有TTF電場技術,還未正式進入中國。中國國產化的電場治療設備正在加緊研發,並獲得了301醫院、華山醫院等多家醫院及神外專家的支持。美國的治療費用較高,每天700美金,需每天去醫院治療;日本已研發成功類似TTF的電場治療設備,稱為ECCT,一套設備9萬人民幣左右,可購買回國內長期使用。詳情可諮詢全球腫瘤醫生網醫學部(400-666-7998).我們希望,這種新型癌症療法能夠早日在國內上市,造福更多的腫瘤患者。

參考資料:

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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