聽過腫瘤電場治療嗎?應用技術顛覆抗癌的認知

每個時代都有自己的抗癌武器,從 N百年前的嗎啡止痛開始,逐步發展出切除腫瘤手術、放射治療、化學治療、賀爾蒙治療、幹細胞移植、標靶治療,甚至是免疫療法,其實這些抗癌武器目標非常明確,成功挽救罹癌患者的性命即可。目前腫瘤電場治療是一項抗癌的黑科技,可應用於治療膠質母細胞瘤(GBM,是一種高復發性的腦癌),利用特殊頻率的電場,破壞癌細胞的分裂,讓癌細胞自爆,對付癌細胞的過程宛如一場奇幻電影交戰,這樣的治療技術也廣泛進入不同癌症進行測試,目前在研究上,已創造對抗 6 種癌的可能,包含臺灣最恐懼的「肺癌」。

腫瘤電場治療締造無侵入、低副作用、無復發的驚人成果

2011年美國一場TED演講,Bill Doyle講解「腫瘤治療電場(Tumor Treating Fields, TTFields)」的臨床試驗,證明這項治療技術對某些癌症是有效的,復發機率低,同時這項技術無侵入性、低副作用,病人也不太需要經常進出醫院,減少感染問題,而且裝置穿戴方式超簡易,只需將裝置與膠布貼片貼在癌症部位即可。Bill Doyle表示,腫瘤治療電場技術由以色列理工學院的榮譽教授Yoram Palti所發明,2004年他在《癌症研究》發表一篇論文,研究結論載明,中頻電場可以和癌症戰鬥的!

Yoram Palti

顛覆抗癌症的認知 非直接用電打擊病灶

人體是由不規則的導電體,體內均有帶電力子,從神經、肌肉每一個細胞均是由生物微電流來傳導,目前醫療科技將各式各樣的電流應用於治療上,如復健用的干擾波治療、巴金森的深層腦刺激、促進傷口癒合的微電流、疼痛緩和的低周波治療器等。腫瘤電場治療利用電的原理,與我們過去所認知的電流、電磁波應用有些不同,它就只是「電場」,以下用白話文解釋這三者的差異,就不怕大家看不懂。

  • 電流 ─ 看過插座嗎?在家中、咖啡廳隨處可見的插座內,就有滿滿的電流!!!若膽子大的朋友,可以嘗試用手免費體驗被電的感覺(開玩笑的,請不要隨意嘗試,免得送醫院)。
  • 電磁波 ─ 舉凡手機、微波爐、無線網路(wifi)、拍X光片的放射線,以及日常絢麗繽紛的光,如紫外線、紅外線等,均帶有電磁波。
  • 電場 ─ 屬於看不見的力場,是帶電力子(即電荷)相互作用的空間,所有帶電電荷都被電場圍繞,正電荷會產生向外推的電場,近似於推門的動作,而負電荷會產生像內推的電場,近似於拉門的動作。當一個電荷周圍有其他電場,電場會對電場中的其他帶電荷體施力。

由電場的定義可以發現,腫瘤電場治療不是利用電流將癌細胞電死,或是產生的熱能將癌細胞烤熟,而是利用細胞本身所帶有的電荷所產生的電場。過往研究,將電場的研究將電場分為低、中、高。頻率低於1kHz的電場是低頻電場,這類型的電場是不能穿透細胞膜,對細胞內部束手無策,但是能干擾細胞膜表面粒子運動,激活細胞反應,可應用於不容易癒合的骨折治療。與低頻電場作用相反,10MHz以上的高頻電場能穿越細胞膜,影響到細胞內部,在高頻電場的作用下,熱效應急劇增加,產生的大量熱量可把細胞活活熱死。

超廢中頻電場成為腫瘤電場治療的技術

中頻電場不能激活神經和肌肉,或是產生足夠的熱能,這讓多數研究者認為中頻電場是很廢的電場,因中頻電場只會影響細胞內部微觀粒子的排列,讓細胞在電場的作用下會旋轉。其實癌細胞和正常細胞的最大差別就是,癌細胞永遠處於積極的增殖中。在Yoram Palti的實驗中,對癌細胞施加中頻電場,由於微管蛋白和胞裂蛋白都帶正電荷和負電荷,正負電荷必須以特定方式就位,才能讓癌細胞症長的分裂,但中頻電場干擾癌細胞中蛋白質的運動,結果就是癌細胞沒法分裂成兩個細胞,要不然分裂出的細胞不正常,最後癌細胞就凋零了!

圖說:擷取自TTFields-腫瘤電場治療的運作理論

在Yoram Palti的老鼠實驗中,他發現極低強度的中頻電場(100至300kHZ)對各種癌細胞系生長都表現出明顯的抑製作用。當研究發表後,Yoram Palti創辦Novocure公司,並將研究應用於癌症治療上,當時Novocure 開發兩個系統,一個系統是針對於頭部癌症 ,一個系統是對身體軀幹內的癌症。 如果給癌症做個排行榜的話,肺癌絕對排在第一位,它的發病與致死率是最高的,它無疑是癌症中的大魔王,而腫瘤治療電場對肺癌的研究,在2009年就進入人體臨床試驗階段,初步結果以腫瘤治療電場+培美曲塞化療作為第二線治療,晚期肺癌患者的總體生存期能達到13.8個月,比單純化療提升5個月以上的存活率。 

電的應用於治療上,乍看很簡單,但背後應用原理需要科學家進一步證實。打個比方,人體這麼多類型的細胞,對電場的反應都一樣嗎?如何讓深處的癌症,能夠處於需要的電場條件?當上述實驗室的問題解決,應用到臨床上,腫瘤治療電場對所有患者是否都合用,會不會有其他副作用?和其他治療方案相比是否更安全?腫瘤治療電場完整的治療方案又是什麼?抗癌是一段艱辛的過程,而且醫學不是探險遊戲,目前醫學與現代科學都希望提升任何一種抗癌療法的作用,並且盡可能延長患者的生存,這才是醫學研究與科學進展的首要考慮的重點。

參考資料:

談百年來人類癌症治療發展史
Tumor treating fields: a new frontier in cancer therapy.
New Studies Assess Promise of Tumor Treating Fields
Disruption of Cancer Cell Replication by Alternating Electric Fields
The development and application of pulsed electromagnetic fields (PEMFs) for ununited fractures and arthrodeses
A phase I/II trial of Tumor Treating Fields (TTFields) therapy in combination with pemetrexed for advanced non-small cell lung cancer
Combination of immunotherapy with chemotherapy and radiotherapy in lung cancer: is this the beginning of the end for cancer?
optune官網
novocure官網
TTFields香港官網

圖片擷取自freepik

程婷 生醫編輯

作者

程婷 生醫編輯

曾任職媒體機構,熱愛簡單的科學與醫學新知,用簡單的文字,協助大眾快速理解最新的技術與知識。

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