腫瘤治療電場的微觀機制及臨床應(yīng)用進(jìn)展

楊麗姝，劉麗珠，韓波

哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院腫瘤科，黑龍江哈爾濱150001

前言

腫瘤治療電場（Tumor Treating Fields,TTFields）是一種便攜式設(shè)備，利用非侵入式一次性傳感器陣列提供低強度、中頻、交變電場，對細(xì)胞施加物理力，干擾腫瘤細(xì)胞有絲分裂，抑制腫瘤生長，但對于靜止期細(xì)胞沒有作用。TTFields 由以色列理工學(xué)院Yoram Palti首倡，2004年以色列研究人員Kirson 等［1］發(fā)表首篇主體論文，報道TTFields對腫瘤細(xì)胞有絲分裂的干擾作用以及對小鼠體內(nèi)黑色素瘤的抑制作用；之后的多項體外、體內(nèi)和臨床研究則顯示了其良好的安全性和可靠的抗腫瘤作用［2‐6］。2007年TTFields 通過歐盟CE 認(rèn)證；2011年美國食品藥品監(jiān)督管理局（Food and Drug Administration, FDA）批準(zhǔn)NovoTTF‐100A 系統(tǒng)（產(chǎn)品Optune）用于治療復(fù)發(fā)膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（Glioblastoma，GBM）［7］；2015年FDA 批準(zhǔn)其用于治療新診斷GBM［8］；2019年FDA 批準(zhǔn)NovoTTF‐100L 系統(tǒng)用于治療局部晚期或轉(zhuǎn)移性惡性胸膜間皮瘤（Malignant Pleural Mesothelioma，MPM），這是15年來FDA 批準(zhǔn)的首款MPM 療法［9］。美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(luò)［10］和我國腦膠質(zhì)瘤診療規(guī)范均推薦TTFields 用于GBM 的治療［11］。2020年5月，中國國家藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)TTFields 產(chǎn)品愛普盾上市，用于新診斷和復(fù)發(fā)GBM 的治療，這是15年來中國內(nèi)地首個獲批的GBM 療法。本研究將對TTFields 這一新的抗腫瘤治療方式的生物學(xué)原理進(jìn)行綜述。

1 電生理學(xué)基礎(chǔ)

TTFields不是直接使用電流治療腫瘤，而是使用電場。電場由電荷產(chǎn)生，場強方向從正電荷指向負(fù)電荷，而處于電場中的電荷也會受到電場力的作用。在恒定均勻電場中，帶電離子可沿著電場方向流動，而極性分子（也稱偶極子）則只能沿著電力線方向排布。交變電場中，電場力在相反方向上交替變換，帶電粒子的運動方向也交替變換形成離子流振蕩，而偶極子則會發(fā)生旋轉(zhuǎn)振蕩（圖1a）［2］。……