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再放e彩 | 2022 SNO——100%疗效需要三个方向的肿瘤电场治疗吗?

2022年12月05日

整理：肿瘤资讯

来源：肿瘤资讯

崔勇

博士研究生，副主任医师

1993年毕业后一直在北京天坛医院工作至今;
擅长神经外科成人胶质瘤及颅内原发淋巴瘤的预防、诊断及综合治疗。参与多项国自然的撰写及中标后的工作，2019年中标首发专项《小剂量放疗联合免疫佐剂治疗复发胶质母细胞瘤》；
在中华牌杂志及国外SCI收录杂志上发表论文多篇；
参与《Handbook of Neurosurgery》的翻译工作及《颅底及脑干肿瘤外科手术图谱》一书的编写工作；
“中国医刊”杂志的特约编委。

研究背景

既往的研究报道了Kirson等人的剂量反应曲线拟合和外推，以预测肿瘤电场治疗完全有效所需的场强1，2。实验表明，每秒两个正交TTFields方向可提高20%的疗效1。

TTFields作用于可极化的细胞结构(例如微管蛋白二聚体，线粒体)。由于细胞在体内是随机定向的，理论预测定向改变会增加疗效，这已被验证。

图1. TTFields在静止和分裂细胞中及其周围的分布

图1.A显示的是静止细胞和均匀交变电场。在均匀的交变电场中，所有电荷（正或负）和极性分子（偶极子）受到电场的交替方向的力的影响。因此，电荷（离子）流向或移向相反的电荷，并且偶极子将旋转或振荡以试图与电场方向对齐。

图1.B显示的是分裂细胞和非均匀电场。非均匀电场通过称为介电泳的过程推动所有偶极子和电荷向场强较高的区域移动或向分裂沟移动。

疑问

细胞的排列是随机定向的3D，而不是2D: 是否需要三个TTFields方向才能完全发挥其功效呢?

研究方法

图2和表1是使用数学软件Mathematica。可极化亚细胞结构的轴与TTFields方向之间的夹角余弦被用作该结构所看到的电场强度。

图2. 每增加一个TTFields方向的变化，就会减少电场中可极化结构所看到的电场强度的标准偏差。第二个（黄色）和第三个（绿色）变化:每个变化与另一个正交。第四个变化（橙色）:每个在70.53⁰处。场强已标准化。x轴显示采样的细胞角度的数量。

表1. 给定可极化细胞结构的轴与TTFields入射角之间的夹角(左列)，该结构所看到的电场强度(右列，归一化)。例如，在场强为2v /cm时，从TTFields方向偏移50⁰的结构将得到0.64 * 2 = 1.29 V/cm。TTFields的细胞毒性效应可以从剂量-反应曲线中读出。

研究结果

答案是肯定的。从图2可以看出， TTField的每一次方向变化都会降低极化单元结构所看到的场强标准差。表1显示了给定结构相对于TTFields入射角的角度，使用角度的余弦计算标准化后的极化单元结构看到的场强。

结论

第三个贴片不一定是正交的。TTFields设置的方向需要杀死靶点上的所有肿瘤细胞。使用当前的前后/左右贴片可以实现小部分偏离设置方向，而完全达到理想化的正交场强是困难的。每个方向的占空比降低1/6至0.33秒; 实验表明，这并不会降低疗效。

参考文献

1. Kirson, E. D., et al. (2007). "Alternating electric fields arrest cell proliferation in animal tumor models and human brain tumors." Proc Natl Acad Sci U S A 104(24): 10152-10157. Figure 2, above, reproduced with permission.
2. Moser, J. C., et al. (2022). "The Mechanisms of Action of Tumor Treating Fields." Cancer Res.

ZMCNNP20221202001

责任编辑：肿瘤资讯-Hedy
排版编辑：肿瘤资讯-CYX

2022年12月06日

郭永轶

西吉县人民医院 | 外科

TTFields作用于可极化的细胞结构(例如微管蛋白二聚体，线粒体)。由于细胞在体内是随机定向的，理论预测定向改变会增加疗效，这已被验证。

2022年12月05日

崔艳东

叶县人民医院 | 肿瘤科

100%疗效需要三个方向的肿瘤电场治疗吗

2022年12月05日

欧阳波

酒钢医院 | 呼吸内科

内容很精彩，值得学习！