肿瘤电场治疗

肿瘤电场治疗(英语︰tumor-treating fields,TTFields),是一种新的癌症治疗模式[1][2],透过输出低强度、中等频率、交变的电场至癌细胞,从而干扰癌细胞的分裂过程,造成抗癌的效果[1]。与其他癌症治疗方式不同,TTFields主要是运用物理原理来发挥疗效。

目前TTFields的临床应用需要用上特定的医疗仪器,在所针对的部位外周的皮肤佩戴释放电场的装置。TTFields属于全新的抗癌技术[3],已得到美国食品药品监督管理局(FDA)核准,并得到欧洲合格(CE)认证[4]。TTFields这项技术亦在近年引入至日本[4]香港[5]等地。

运作原理 编辑

TTFields的抗癌方式属于物理性,主要针对细胞有丝分裂的过程[6]

很多有丝分裂中关键的高分子细胞器(如微管蛋白)都带有极性,它们需要随机地运动才能正常运作[1]。一旦处于交变的电场,这些高分子和细胞器会依据外部施加的电场方向平行地排列,导致分裂中期至后期的过程无法正常进行。正常细胞的有丝分裂和癌细胞的有丝分裂在电场频率上不一样,因此TTFields的技术能通过调校电场频率来选择性地抑制癌细胞的有丝分裂[7]

同时间在有丝分裂的后期,不均匀的交变电场会令大部分电场聚集于连接两个子细胞的分裂沟,这个介电泳(dielectrophoresis)现象会把带极性的高分子和细胞器拉向分裂沟处,甚至令高分子和细胞器外排出细胞外。透过此原理,TTFields能破坏及干扰子细胞内部结构的形成和功能发挥,最终破坏细胞[6]

与其他抗癌治疗比较 编辑

跟抗癌化学治疗(化疗)类同,TTFields的电场都只对分裂较快的癌细胞起作用[7]。但相对TTFields的递送是局部的,只会对佩戴装置的部位发挥抗癌效果,而非如化疗般抗癌作用游走全身,因此能将全身性不良反应的风险降至最低[8]。此外,TTFields并不如化疗药物般有半衰期,只要一直佩戴装置,抗癌效果便能一直维持[8]

原理上,TTFields与紫杉醇类的化学药物都有破坏微管蛋白功能的作用,不过两者的作用时间点不尽相同[9]。基于此,TTFields临床上可与化疗药物一并使用︰研究亦显示TTFields配合替莫唑胺(temozolomide)作为胶质母细胞瘤的维持治疗会比单用替莫唑胺有效[10]

放射治疗在华人社会又会被称作“电疗”,但放射治疗的实质作用并非如TTFields般依靠电场。放射治疗是利用高能量的放射线X光)直接伤害细胞,破坏癌细胞中的染色体,从而诱发细胞死亡。TTFields亦可与放射治疗并用︰在胶质母细胞瘤的临床研究中,TTFields与替莫唑胺的组合治疗是在完成放射治疗后开始[10];而TTFields与放射治疗同时并用的疗效和安全性亦正在研究中。

医疗用途 编辑

TTFields的抗癌治疗目前能透过特定的医疗仪器进行,适用于新确诊或复发性的胶质母细胞瘤(glioblastoma)。另外,美国在2019年亦批准TTFields用于恶性胸膜间皮瘤。用于其他癌症如卵巢癌胰脏癌肺癌、肺癌脑转移的疗效和安全性亦正在试验中。

胶质母细胞瘤 编辑

一项名为EF-14的临床试验验证了TTFields用于胶质母细胞瘤的疗效,结果显示TTFields配合口服化疗药物替莫唑胺比起单用替莫唑胺能显著减低死亡风险,而TTFields亦提高了患者的5年存活率超过1倍[10]

对于接受过TTFields与替莫唑胺联合治疗的胶质母细胞瘤患者,在首次复发后继续使用TTFields是可行的[11]。配合替莫唑胺以外的治疗药物(如贝伐珠单抗[bevacizumab]或其他化疗药物),持续使用TTFields比起单用化疗能显著减低死亡风险[11]

恶性胸膜间皮瘤 编辑

建基于一项2003年出版的试验[12],培美曲塞(pemetrexed)于2004年获美国FDA核准作恶性胸膜间皮瘤的治疗药物。自此,包括培美曲塞的化疗组合成为了恶性胸膜间皮瘤的标准治疗,此情况一直维持达15年而未有更新的治疗面世。

于2019年,美国FDA批准TTFields用于恶性胸膜间皮瘤,可算是治疗这种癌症方面的一大突破。目前一项名为STELLAR的第II期临床试验显示TTFields可配合含培美曲塞的化疗组合医治不适合切除的恶性胸膜间皮瘤,能够作为患者的第一线治疗[13]。于STELLAR中,用上TTFields、培美曲塞和类化疗组合的患者平均存活超过1年半[13]。至于加用TTFields抗癌治疗对患者生存率的疗效还需待第III期临床试验去验证。

参考资料 编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Mun EJ, Babiker HM, Weinberg U, Kirson ED, Von Hoff DD. Tumor-treating fields: A fourth modality in cancer treatment. Clin Cancer Res. 2018, (24): 266–275. 
  2. ^ Mrugala MM, Engelhard HH, Dinh Tran D; et al. Clinical practice experience with NovoTTF-100A system for glioblastoma: The patient registry dataset (PRiDe). Semin Oncol. 2015, (42): e33–e43. 
  3. ^ Kessler AF, Frömbling GE, Gross F; et al. Effects of tumor treating fields (TTFields) on glioblastoma cells are augmented by mitotic checkpoint inhibition. Cell Death Discov. 2018, (4): 12–9. 
  4. ^ 4.0 4.1 Benson L. Tumor treating fields technology: Alternating electric field therapy for the treatment of solid tumors. Semin Oncol Nurs. 2018, (34): 137–150. 
  5. ^ In NH. Cancer therapy that fights brain tumours with electric fields brings hope to hong kong patients. South China Morning Post. Mar 6, 2019. 
  6. ^ 6.0 6.1 Berkelmann L, Bader A, Meshksar S; et al. Tumour-treating fields (TTFields): Investigations on the mechanism of action by electromagnetic exposure of cells in telophase/cytokinesis. Sci Rep. 2019, (9): 7362–9. 
  7. ^ 7.0 7.1 Burri SH, Gondi V, Brown PD, Mehta MP. The evolving role of tumor treating fields in managing glioblastoma: Guide for oncologists. Am J Clin Oncol. 2018, (41): 191–196. 
  8. ^ 8.0 8.1 Toms SA, Kim CY, Nicholas G, Ram Z. Increased compliance with tumor treating fields therapy is prognostic for improved survival in the treatment of glioblastoma: A subgroup analysis of the EF-14 phase III trial. J Neurooncol. 2019, (141): 467–473. 
  9. ^ Giladi M, Schneiderman RS, Voloshin T; et al. Mitotic spindle disruption by alternating electric fields leads to improper chromosome segregation and mitotic catastrophe in cancer cells. Sci Rep. 2015, (5): 18046. 
  10. ^ 10.0 10.1 10.2 Stupp R, Taillibert S, Kanner A; et al. Effect of tumor-treating fields plus maintenance temozolomide vs maintenance temozolomide alone on survival in patients with glioblastoma: A randomized clinical trial. JAMA. 2017, (318): 2306–2316. 
  11. ^ 11.0 11.1 Kesari S, Ram Z, EF-14 Trial Investigators. Tumor-treating fields plus chemotherapy versus chemotherapy alone for glioblastoma at first recurrence: A post hoc analysis of the EF-14 trial. CNS Oncol. 2017, (6(3)): 185–193. 
  12. ^ Vogelzang NJ, Rusthoven JJ, Symanowski J; et al. Phase III study of pemetrexed in combination with cisplatin versus cisplatin alone in patients with malignant pleural mesothelioma. J Clin Oncol. 2003, (21(14)): 2636–2644. 
  13. ^ 13.0 13.1 Ceresoli GL, Aerts JG, Dziadziuszko R; et al. Tumour treating fields in combination with pemetrexed and cisplatin or carboplatin as first-line treatment for unresectable malignant pleural mesothelioma (STELLAR): A multicentre, single-arm phase 2 trial. Lancet Oncol. 2019, (20(12)): 1702–1709.