腫瘤電場治療

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腫瘤電場治療(英語︰tumor-treating fields,TTFields),是一種新的癌症治療模式[1][2],透過輸出低強度、中等頻率、交變的電場至癌細胞,從而干擾癌細胞的分裂過程,造成抗癌的效果[1]。與其他癌症治療方式不同,TTFields主要是運用物理原理來發揮療效。

目前TTFields的臨床應用需要用上特定的醫療儀器,在所針對的部位外周的皮膚佩戴釋放電場的裝置。TTFields屬於全新的抗癌技術[3],已得到美國食品藥品監督管理局(FDA)核准,並得到歐洲合格(CE)認證[4]。TTFields這項技術亦在近年引入至日本[4]香港[5]等地。

運作原理[编辑]

TTFields的抗癌方式屬於物理性,主要針對細胞有絲分裂的過程[6]

很多有絲分裂中關鍵的高分子細胞器(如微管蛋白)都帶有極性,它們需要隨機地運動才能正常運作[1]。一旦處於交變的電場,這些高分子和細胞器會依據外部施加的電場方向平行地排列,導致分裂中期至後期的過程無法正常進行。正常細胞的有絲分裂和癌細胞的有絲分裂在電場頻率上不一樣,因此TTFields的技術能通過調校電場頻率來選擇性地抑制癌細胞的有絲分裂[7]

同時間在有絲分裂的後期,不均勻的交變電場會令大部分電場聚集於連接兩個子細胞的分裂溝,這個介電泳(dielectrophoresis)現象會把帶極性的高分子和細胞器拉向分裂溝處,甚至令高分子和細胞器外排出細胞外。透過此原理,TTFields能破壞及干擾子細胞內部結構的形成和功能發揮,最終破壞細胞[6]

與其他抗癌治療比較[编辑]

跟抗癌化學治療(化療)類同,TTFields的電場都只對分裂較快的癌細胞起作用[7]。但相對TTFields的遞送是局部的,只會對佩戴裝置的部位發揮抗癌效果,而非如化療般抗癌作用遊走全身,因此能將全身性不良反應的風險降至最低[8]。此外,TTFields並不如化療藥物般有半衰期,只要一直佩戴裝置,抗癌效果便能一直維持[8]

原理上,TTFields與紫杉醇類的化學藥物都有破壞微管蛋白功能的作用,不過兩者的作用時間點不盡相同[9]。基於此,TTFields臨床上可與化療藥物一併使用︰研究亦顯示TTFields配合替莫唑胺(temozolomide)作為膠質母細胞瘤的維持治療會比單用替莫唑胺有效[10]

放射治療在華人社會又會被稱作「電療」,但放射治療的實質作用並非如TTFields般依靠電場。放射治療是利用高能量的放射線X光)直接傷害細胞,破壞癌細胞中的染色體,從而誘發細胞死亡。TTFields亦可與放射治療併用︰在膠質母細胞瘤的臨床研究中,TTFields與替莫唑胺的組合治療是在完成放射治療後開始[10];而TTFields與放射治療同時併用的療效和安全性亦正在研究中。

醫療用途[编辑]

TTFields的抗癌治療目前能透過特定的醫療儀器進行,適用於新確診或復發性的膠質母細胞瘤(glioblastoma)。另外,美國在2019年亦批准TTFields用於惡性胸膜間皮瘤。用於其他癌症如卵巢癌胰臟癌肺癌、肺癌腦轉移的療效和安全性亦正在試驗中。

膠質母細胞瘤[编辑]

一項名為EF-14的臨床試驗驗證了TTFields用於膠質母細胞瘤的療效,結果顯示TTFields配合口服化療藥物替莫唑胺比起單用替莫唑胺能顯著減低死亡風險,而TTFields亦提高了患者的5年存活率超過1倍[10]

對於接受過TTFields與替莫唑胺聯合治療的膠質母細胞瘤患者,在首次復發後繼續使用TTFields是可行的[11]。配合替莫唑胺以外的治療藥物(如貝伐珠單抗[bevacizumab]或其他化療藥物),持續使用TTFields比起單用化療能顯著減低死亡風險[11]

惡性胸膜間皮瘤[编辑]

建基於一項2003年出版的試驗[12],培美曲塞(pemetrexed)於2004年獲美國FDA核准作惡性胸膜間皮瘤的治療藥物。自此,包括培美曲塞的化療組合成為了惡性胸膜間皮瘤的標準治療,此情況一直維持達15年而未有更新的治療面世。

於2019年,美國FDA批准TTFields用於惡性胸膜間皮瘤,可算是治療這種癌症方面的一大突破。目前一項名為STELLAR的第II期臨床試驗顯示TTFields可配合含培美曲塞的化療組合醫治不適合切除的惡性胸膜間皮瘤,能夠作為患者的第一線治療[13]。於STELLAR中,用上TTFields、培美曲塞和類化療組合的患者平均存活超過1年半[13]。至於加用TTFields抗癌治療對患者生存率的療效還需待第III期臨床試驗去驗證。

參考資料[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.