在正式介绍电场疗法前,我们需要了解下细胞的分裂和电场的作用。
首先,我们来复习一下生物知识:细胞是通过分裂来增殖的,分裂方式有两种:有丝分裂(减速分裂)和无丝分裂。正常细胞分裂到一定次数的时候就会衰老和死亡。
而癌细胞具备以下特征:1、无限繁殖;2、有丝分裂。
接着,我们来复习一下电场知识:
在直流均匀电场中,带负电荷的电子会向正极移动;
在交流均匀的电场中,带正负电荷的偶极会在原地旋转;
在交流不均匀的电场中,带电的电子或偶极会向场强高处移动;
肿瘤细胞的微环境中也存在生物电
就以上两点,科研人员开始琢磨:
1、人体细胞的细胞膜内外含有多种携带电荷的电离子,他们在细胞内定向移动,产生了直流电,肿瘤细胞老爱搞特殊,它的细胞表面电荷发生明显的改变,在非增生区和增生区产生电势差,形成肿瘤内源性电场,使肿瘤细胞进行转移,这可能肿瘤患者在晚期常发生肿瘤转移的原因。
如果我们能诱导肿瘤细胞沿着既定的方向去运动,把转移的肿瘤细胞拉回原来的位置,是不是能够避免肿瘤转移,延长患者寿命呢?
2、另外一方面,我们知道有丝分裂过程中,纺锤体起着不可或缺的作用,干扰了纺锤体的形成,也就破坏了癌细胞的分裂,同样能起到治疗的效果。
电场疗法的雏形由此开始。
正常细胞的分裂有前期、前中期、中期、后期和末期,电场疗法主要作用于两个时间段:
1、中期结束进入后期时,在电场的牵拉作用下,阻止肿瘤细胞形成正常的纺锤体。
2、后期肿瘤细胞逐渐形成两个亚子细胞,两个细胞中间以卵裂沟相连,电场线把细胞内带电的物质都引到卵裂沟中,卵裂沟的压力剧增,受不住的时候,肿瘤细胞就自杀了。
电场疗法靠谱不靠谱?
电场疗法的现实场景大概这样的:
使用的仪器大概是这样的
看完上面的介绍,大家可能会提出有质疑:
万一肿瘤细胞跟着从有丝分裂转为无丝分裂,那不白瞎了?
详见第二种诱导肿瘤细胞自杀方式
电场疗法难道就不会作用于正常细胞吗?
前面提到的第二种方法有个前提,就是当卵裂沟演化长轴方向和电场方向平行时,细胞分裂才能被破坏。肿瘤细胞侵袭性强,恨不得分分钟把正常细胞给“感化”成自己人,人一激动就容易被带沟里去,肿瘤细胞也不能例外,而正常细胞的增殖速度较慢,甚至失去分裂能力(例如神经细胞),所以几乎不受影响。
不吃药、不手术,就贴几张东西,穿件衣服,就能治疗?你是不是在逗我?
这个疑惑不仅存在于患者,也存在于科研人员,于是,基于一系列的基础实验研究后,科研人员开始了一系列的临床验证,你听我细细和你说。
神经细胞由于失去分裂能力,成为最佳的探索方向,也因此,现阶段电场疗法的研究均集中在脑胶质瘤中。
2006-2009年,一项研究入组了237例复发胶质瘤的患者,随机分成两组,一组采用化疗,一组采用电场疗法,结果显示:电场疗法的中位生存期是6.6个月,化疗是6个月,中位无进展生存期分别是2.2个月和2.0个月,6个月无进展生存率分别是21.4%和15.1%,无论哪一项,差异都没有统计学意义,换句话说,电场疗法和化疗的效果相当[1]。
那电场疗法就黄了么?
必须没有这么简单,虽然效果相当,但患者的恶心、呕吐、便秘等症状明显好转。
基于此,2011年FDA批准中频交变电场可用于复发性神经胶质母细胞瘤的治疗。
但如果仅仅是改善预后,电场疗法的价值仍然有限,于是另一项研究试图了解电场疗法对新诊断为胶质母细胞瘤的患者的效果:
该研究纳入了695例已经完成标准手术与同步放化疗的患者,随机分成两组,一组采用电场疗法联合替莫唑胺,一组单纯使用替莫唑胺,结果显示:联合疗法的中位生存期为20.9个月,单纯疗法为16.0个月,中位无进展生存期分别为6.7个月和4.0个月,差异均有统计学意义,换句话说,联合疗法好于单纯疗法[2]。
基于此,FDA批准中频交变电场可用于新诊断为神经胶质母细胞瘤的治疗。
当然这并不是结束
在2018年的ASOC年会上,一项电场疗法应用于卵巢癌的2期试验结果表明,电场疗法联合紫杉醇与单纯使用紫杉醇效果相比,联合疗法将患者无进展生存期提高了2倍以上,目前正在进行3期试验设计[3]。
现下仍然有不少关于电场疗法的研究正在进行中,相信未来会有更多的证据来验证电场疗法的适应证。
电场疗法还有哪些需要注意的?
1、电场疗法需要将电极片长期与皮肤相接触,要达到有效治疗的目的,每天至少要接受>18个小时的治疗,容易出现皮炎,研究显示,大约有16%的患者会出现轻度-中度接触性皮炎,3%会出现重度皮炎[1]。
2、新发的胶质母细胞瘤试验采取的是非盲,无空白对照的模式,试验结果值得考量。
3、现有的电场疗法,尚不能做到针对肿瘤的大小、深度进行参数调整,精准性还有待提高。
4、从目前研究来看,电场疗法多与其他治疗联合使用,无法解释对肿瘤细胞抑制原理的改变问题。
5、目前,仅有美国亨利福特医院和梅奥诊所接受患者,治疗费用为700美元/天,2019年2月28日,电场疗法被批准在中国香港上市,用于治疗胶质母细胞瘤,大陆地区尚未得到批准。
6、日本的电场疗法与美国的有所差异,尚未有大型的临床试验数据支撑,但在日本被批准作为辅助疗法,一套设备费用在9万人民币左右。国产的设备目前也在研发过程中,还是值得期待一下的。
7、目前,电场疗法已经开展于胶质母细胞瘤、非小细胞肺癌和脑转移(3期)、胰腺癌(3期)、卵巢癌(2期)、间皮瘤(2期)、肝癌(2期)的治疗。
总的来说,电场疗法是一种新兴的非侵袭性的肿瘤治疗手段,但还存在一定的质疑,但大宗临床试验已经证明电场疗法对胶质母细胞瘤治疗是有效且安全的,未来还需要更精准的应用,切实给患者带来好处。