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    科學家開發遠程加熱、磁性引導熱種子的癌癥新療法

      近日,發表在《美國醫學會雜志 腫瘤學》(JAMA Oncology)上的一項研究顯示,2019年,全球癌癥死亡人數上升至1000萬,新發病例數躍升至2300多萬。與2010年比,這兩個數字分別增長了20.9%和26.3%。癌癥已成為僅次于心血管疾病的全球第二健康殺手,同時,這也給了癌癥治療領域增加了越來越多的挑戰。


      傳統的癌癥治療方法 (外科手術、放療和化療) 具有一定的療效,但主要適用于早期癌癥患者,而且通常會給患者帶來痛苦以及影響生活質量的副作用,術后還易擴散。因此,開發侵入性小、高效且安全的癌癥新型療法是大勢所趨。

      發表在工程技術領域頂刊《Advanced Science》(IF=16.806)上的一項最新研究中,來自英國倫敦大學學院(UCL)領導的研究團隊開發了一種新型癌癥療法,使用磁共振導航引導治療性鐵磁性熱種子穿過組織到達目標位置,然后通過熱消融摧毀腫瘤。該研究結果為精準有效治療膠質母細胞瘤和前列腺癌等癌癥確立了 "概念證明"。

      該療法被稱為“微創圖像引導消融”(MINIMA),包括一顆鐵磁性熱種子(也稱鐵磁熱籽)。鐵磁性熱種子呈球形,直徑2毫米,由金屬合金制成,它在交變磁場下產熱并具有自控溫特性。熱種子通過磁共振掃描(MRI)產生的磁推進梯度導航到腫瘤上,然后被遠程加熱(無需導線連接)殺死附近的癌細胞。在被導航到腫瘤之前,熱種子已被植入組織中。

      在這項研究中,研究人員首次評估MINIMA療法的三個基本組成部分:成像、導航和治療。使用對鐵磁材料敏感的MRI序列,證明了熱種子的準確位置;MRI推進梯度用于熱種子在動物模型和腦組織中的精確導航;使用定制的高熱裝置對熱種子進行加熱,證明了在細胞培養和體內腫瘤模型中誘導細胞死亡。最后,研究人員還展示了來自可切換(開/關)的MRI掃描的數據,顯示磁場可以被移除,以確保熱種子的安全植入和取出。

      研究人員認為,MINIMA有潛力將診斷和治療結合到單個MRI治療設備中,在同一平臺上實現定位和治療,并有可能在同一時間內完成。MRI圖像將有助于確定最小的侵入路徑,同時使用成像技術實時評估熱種子的位置,在到達目標組織后應用交變磁場(AMF)。然后,熱種子可以在目標組織中導航,并在多個位置加熱,直到整個腫瘤區域被熱消融。在對熱種子進行導航移除后,MRI可以用來告知手術是否成功。

      研究通訊作者、UCL高級生物醫學成像中心Mark Lythgoe教授說:“MINIMA是一種新型MRI引導療法,通過精確治療腫瘤而不傷害健康組織來避免傳統的副作用。由于加熱的種子是有磁性的,MRI掃描儀中的磁場可以用來遠程引導種子穿過組織到達腫瘤。一旦進入腫瘤,種子就可以被加熱,以摧毀癌細胞,并僅對周圍的健康組織造成有限的損害?!?br />
      研究合著者、英國國家神經病學和神經外科醫院的Lewis Thorne 博士說:“我治療的有膠質母細胞瘤患者。他們術后的平均生存時間為12-18個月。MINIMA可以成功摧毀小鼠體內的癌癥,并有可能延長患者的生存期,同時還限制了對患者鄰近腦組織的損害?!?br />
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