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利用碱金属实现高温消融治疗:常识引发的颠覆性肿瘤疗法






也许用不了多久,在普通门诊部,医生们用一个普通的注射器就能为患者治疗癌症。

这听起来难以置信,但在国家自然科学基金委员会的资助下,中国科学院理化技术研究所研究员刘静及他的博士生饶伟已经找到一种独特的碱金属热消融方法。该方法不需要昂贵复杂的设备,而且操作简单、效果良好,有可能会对传统的肿瘤热疗方法带来颠覆性的改变。

传统热疗方法的难题

肿瘤热疗是指利用非电离辐射物理因子在生物组织中的热效应,使组织升温。在高温状态下,肿瘤细胞的结构遭到破坏,DNA、RNA的合成受到抑制,从而发生细胞凋亡,实现了肿瘤的缩小与患者精神和体力的恢复,由此达到治疗肿瘤的目的。

正因热疗技术避免了手术、放疗、化疗可能造成的身体伤残以及电离辐射与化学药物的毒副作用,有效提高了患者的生存质量,它也被誉为肿瘤的“绿色”疗法。

近年来,医学界在对恶性肿瘤进行局部热疗与放疗、化疗联合应用时发现,这种联合治疗对癌细胞有协同杀伤效应,而对人体无副作用,疗效显著,甚至对一些化疗耐药、放疗抗拒的晚期癌症患者也可能出现良好的治疗效果。这引起了医学界的浓厚兴趣。

但传统的基于微波、射频、超声乃至激光加热等原理形成的肿瘤热疗方法,在如何确保既能有效杀灭肿瘤细胞的同时又不伤及正常组织的问题上面临困境。此外,传统肿瘤热疗所需设备还普遍存在结构复杂、操作繁琐等特点,这就导致手术费用高昂,令病人家庭难以承受。

我国目前已有微波热疗、超声波聚焦热疗、射频热疗等多种方法,它们各有特点。微波由于穿透深度浅,只能作浅表加热,多用于浅表肿瘤。超声波聚焦热疗升温可高达90℃以上,穿透力强,可治疗深部肿瘤;但由于超声波本身的特性限制,不能穿透含气的组织,也不能穿过骨骼,因此不能用于治疗胸部的肺癌、食道癌,也不能治疗受肋骨阻挡的肝癌;此外,超声波还必须依靠水作介导,人体肿瘤部位的体表必须与水接触才能透入超声波,因此病人的体位受很大的限制,且其治疗费用高。射频热疗则可用于加热深部肿瘤,但使用时需要使用水冷却局部皮肤,但即便采取了预防措施,仍有可能导致皮下脂肪发生过热而疼痛,造成人体伤害,而且这种方法操作也较困难。

“这些方法无论是使用体外施热设备或者是介入组织内的热疗探针,它们在将热量导向深部肿瘤的同时,均可能会因沿途的漏热而对健康组织造成过热损伤。而且,由于受技术限制,临床上所采用的治疗探针直径多在数毫米,因而其穿刺造成的机械创伤不容忽视,尤其在需要多探针联合治疗时,情况更为严重。此外,上述方法所使用的设备动辄以百万元计,这必然导致病人接受治疗的成本提升。”刘静在接受《科学时报》记者采访时说。

刘静课题组研究的新方法可以确保高强度热量只在目标部位释放(组织温度最高可升至200℃以上),而对周边组织无明显加热作用及机械创伤,它的毒副作用也相对较小。而且,这种方法可以用极低成本实现许多现代热疗设备很难做到的肿瘤高度局域化加热。

重要的是,经过一系列离体及在体动物试验后,刘静课题组证实了新方法实际应用的可行性。

妙手偶得的新发现

能不能找到一种疗效不错,同时又损伤简单、成本较低的热疗方法呢?这是刘静一直在苦苦思索的问题。

“可以说是偶然发现,但也是长期思考和关注这一问题的结果。”刘静笑着回忆说:“当时也不知道为什么一下子怦然心动,将两个原本不相关的事物联想到一起,就想试试碱金属对肿瘤会产生一个怎样的作用。”

巧合的是,除肿瘤热疗新方法外,刘静还在关注碱金属烧伤问题的研究。有一天,他在看一篇关于碱金属烧伤方面的论文时,灵感忽然前来叩门:钠、钾等碱金属在遇到水时会在短时间内释放大量的热量,这是一个简单的化学常识。

“一个简单得让人忽略的化学常识!碱金属烧伤和肿瘤热疗实际上道理都是一样的,只不过一个烧错了地方,一个烧到了我们想让它烧的部位——靶点细胞上。”

因为碱金属烧伤是一种化工领域较常见的烧伤。通常碱金属也被当做一种危险品来对待,让人惟恐不及。刘静提出的新疗法一反常规,巧妙地利用了碱金属材料不利的一面来消除肿瘤。

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作者:admin@医学,生命科学    2010-10-27 17:11
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