超声组织切除术可体外无痛根除肿瘤

肝癌 是一种常见恶性肿瘤，高居我国癌症死亡率第二位和全球癌症死亡率第三位。 根据肝癌位置、严重程度和分期，目前有多种治疗选择，包括手术切除、肝移植、消融术、放化学疗法、靶向药物疗法和免疫疗法等。但即使在治疗成功后，肿瘤复发和转移的发生率也非常高。事实上，肿瘤转移占所有癌症相关死亡的90%以上。 近日，发表在MDPI期刊旗下 《Cancers》 上的一项新研究中，来自美国密歇根大学生物医学工程系 徐蓁 教授领导的研究团队通过体外使用超声组织切除术在患有肝癌的大鼠中成功摧毁了近八成的肝肿瘤体积，随后触发动物的免疫系统，使其清除残余部分肿瘤，并且在监测的三个月内没有转移或复发的迹象。更重要的是，该疗法已经用于人体临床试验。  

徐蓁 是世界知名的超声专家，十几年来一直致力于 超声组织切除术 （Histotripsy）的研发，是该技术的主要发明者之一。

徐蓁（左） 该疗法使用换能器从物理上破坏肿瘤：它通过在体外用微秒级的高强度超声脉冲产生能量微气泡，这些气泡会在短时间内迅速膨胀至破裂，这一过程中会对组织局部产生巨大的机械力，从而让目标组织随着气泡破裂而瓦解。如果用超声波直接靶向肿瘤，肿瘤组织会迅速崩溃，其中一些死亡，另一些会成为组织碎片。

超声组织切除术为患有肝癌的患者带来了新的希望。此前的研究结果已经证明了该疗法可以有效并且安全的用于血栓清除、脑部疾病，以及肝癌的治疗。 目前，超声组织切除术正在欧洲和美国的肝癌患者中开展临床试验。上个月， 英国首批接受该疗法的患者肿瘤在不到7分钟内就被无痛切除，并且无需止疼药和住院 。欧洲另外四家医院也参与了这项名为HOPE4LIVER的试验，涉及40名患者。

在这项新研究中，研究人员在原位、免疫活性、转移性啮齿动物肝细胞癌模型中，评估了超声组织切除术的治疗效果。 在实验中，22只肝细胞癌大鼠模型被分为两组，一半作为对照组不接受任何治疗；另外一半使用超声组织切除术治疗，目标是消除肿瘤体积的50%到75%。

治疗后，研究人员检测肿瘤进展、转移和免疫标志物的迹象，以确定治疗的成功程度。 他们发现，对照组大鼠的预后非常糟糕，所有11只的肿瘤都有继续进展和转移的迹象。三周后，肿瘤已达到伦理协议允许的最大尺寸，动物被实施了安乐死。  

而经过超声治疗的大鼠要好得多，它们不仅在治疗过程中没有出现并发症或副作用，而且大多数（11只中的9只）显示出肿瘤消退，并且在研究的剩余时间（大约10周）中经历了无瘤生存期 。但由于新冠疫情导致实验室关闭，治疗组的大鼠也被执行了安乐死。

先前的组织病理学研究已经表明超声组织切除术能有效减少肿瘤体积。这项新研究进一步表明，该疗法还能显著提高治疗后的生存率。 超声组织切除术通常不可能靶向整个肿瘤。因为肿瘤的位置、大小和发展阶段都会影响在整个肿瘤上进行该疗法的安全性。 研究人员发现，即使是部分治疗也使81%接受治疗的大鼠肿瘤完全消退。相比之下，100%的对照组大鼠显示出肿瘤继续发展。 徐蓁教授说：“我们的换能器能提供高振幅微秒级的超声脉冲（声空化）以聚焦于肿瘤，并将其分解。即使不针对整个肿瘤，我们仍然可以使肿瘤消退，并降低未来转移的风险。” 这项研究显示出超声组织切除术在成功进行非侵入性肿瘤消融以及预防局部肿瘤进展和转移方面的潜力。研究人员表示，未来的研究将继续调查该疗法的安全性、有效性和生物学效应，以便将其应用于更广泛的肿瘤治疗。

论文链接：

https://doi.org/10.3390/cancers14071612

来源：中国生物技术网 2022-04-23