科技日報(bào)記者 張佳星

一位復(fù)發(fā)腦腫瘤患者嘗試了各種方法無效后，用振蕩磁場治療后五周，體內(nèi)腫瘤縮小了31%。這份之前發(fā)表在《腫瘤學(xué)前沿》的治療報(bào)告曾震動(dòng)整個(gè)腫瘤界。人們好奇的是，控制腫瘤只需頭戴磁場就可以嗎？

磁場之前，人們已發(fā)展出化學(xué)藥物、射線、免疫檢查點(diǎn)抑制劑等多樣的方法對付腫瘤，磁場會(huì)否成為下一個(gè)更有效的手段仍需驗(yàn)證。《科學(xué)報(bào)告》日前發(fā)表了我國學(xué)者關(guān)于磁場對腫瘤細(xì)胞抑制機(jī)制的研究成果。“我們研究發(fā)現(xiàn)磁場會(huì)使得實(shí)體腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)超極化的現(xiàn)象。”5月14日，論文通訊作者、上海海洋大學(xué)教授楊光華告訴科技日報(bào)記者，“之前的研究多是化學(xué)角度，例如認(rèn)為磁場讓腫瘤細(xì)胞釋放了抑制生長的分子，我們首次從物理角度通過磁場對膜電位的影響進(jìn)行了探討。”

【資料圖】

實(shí)現(xiàn)“從化學(xué)到物理”的轉(zhuǎn)變

“最初，我們并沒有想到會(huì)與‘電荷’‘電位’等概念有關(guān)聯(lián)。”楊光華介紹，研究時(shí)在對一系列化學(xué)離子的對比中發(fā)現(xiàn)了一些端倪。

團(tuán)隊(duì)讓腫瘤細(xì)胞在特定頻率和強(qiáng)度的磁場中生長，一段時(shí)間后研究細(xì)胞中的鈣、鈉、鉀和酸堿度的變化。結(jié)果顯示，在磁場作用下，細(xì)胞內(nèi)的氫離子、鈉離子、鉀離子濃度都沒有變化，只有鈣離子濃度發(fā)生了變化。

“鈣離子提示我們細(xì)胞發(fā)生了一種特別的現(xiàn)象。”楊光華解釋，學(xué)術(shù)上稱為“超極化”，與其相對的是“去極化”。

如何理解這一現(xiàn)象，團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》的一篇論文中找到啟示。“有一篇研究顯示‘去極化’的細(xì)胞會(huì)加速生長，我們就利用反向思維，‘超極化’的細(xì)胞就會(huì)被抑制增長。”楊光華表示，團(tuán)隊(duì)順利地為磁場抑制腫瘤細(xì)胞生長拼上最后一塊“拼圖”。

為了印證推論正確，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步通過膜電位試劑盒進(jìn)行證明，熒光方法可視化地反映出磁場作用下貼壁培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞出現(xiàn)明顯超極化。

“蛋白質(zhì)大分子作為細(xì)胞內(nèi)的運(yùn)轉(zhuǎn)‘機(jī)器’，不僅會(huì)受到各種分子、因子等化學(xué)因素影響，也會(huì)受到電荷、電場等物理因素影響。”楊光華說，過去可能偏重化學(xué)角度多一些，隨著研究手段的進(jìn)步物理影響也將逐步揭示。

對付腫瘤必須考慮環(huán)境因素

楊光華團(tuán)隊(duì)在生物療法、放射療法等方面持續(xù)開發(fā)新的腫瘤療法，因此研究人員對腫瘤微環(huán)境的作用理解深刻。

該項(xiàng)研究中，團(tuán)隊(duì)對磁場對微環(huán)境的影響也進(jìn)行了研究。例如，他們將已經(jīng)發(fā)生抑制的腫瘤細(xì)胞分離出來，用剩下的培養(yǎng)液去培養(yǎng)新的腫瘤細(xì)胞，結(jié)果表明，新轉(zhuǎn)移進(jìn)來的腫瘤細(xì)胞同樣被抑制了。這表明，磁場作用下腫瘤細(xì)胞的分泌物，能夠讓周圍的細(xì)胞一并被抑制。

“腫瘤細(xì)胞間是密切聯(lián)系的，有點(diǎn)‘一損俱損、一榮俱榮’的意思。”楊光華介紹，腫瘤細(xì)胞會(huì)通過間分泌和旁分泌向周圍細(xì)胞傳遞信號，其他細(xì)胞在接收到信號后，伴隨著膜電位的改變，細(xì)胞有相應(yīng)的反饋行為，產(chǎn)生了抑制效果進(jìn)而讓實(shí)體腫瘤縮小或消失。

從零開始設(shè)計(jì)磁場發(fā)生器

研究機(jī)理的主要難點(diǎn)是確保磁場影響是細(xì)胞生長變化的唯一誘因。那么，如何設(shè)計(jì)磁場穩(wěn)定、可接觸細(xì)胞、散熱通暢等磁場發(fā)生器呢？

“這也是我們投稿時(shí)審稿編輯問到的一個(gè)專業(yè)性問題。”楊光華告訴科技日報(bào)記者，以前的一些研究中，磁場強(qiáng)度不固定，而我們團(tuán)隊(duì)專門設(shè)計(jì)定制了磁場發(fā)生器以達(dá)到上述要求，納入了極低頻恒流驅(qū)動(dòng)技術(shù)、電磁場控制技術(shù)、指令信號控制技術(shù)等。

楊光華認(rèn)為，生命活動(dòng)是復(fù)雜的，隨著對生命科學(xué)探索的深入，只有通過學(xué)科交叉匯聚才能找到“新方向”“新大陸”。此次對于磁場影響細(xì)胞膜電位繼而抑制細(xì)胞增長的新發(fā)現(xiàn)有望促成膜電位測量成為這一療法應(yīng)用效果的驗(yàn)證手段。

談及用磁場治療腫瘤的應(yīng)用前景，楊光華表示，磁場治療正在獲得越來越多的關(guān)注，它的優(yōu)勢包括對不同類的腫瘤細(xì)胞都有影響，而且治療腫瘤不會(huì)誤殺正常細(xì)胞，避免“殺敵一千自損八百”的問題，這些都使得極低頻磁場治療腫瘤有望成為未來腫瘤治療方案的重要組成部分。

相關(guān)報(bào)道鏈接截圖

關(guān)鍵詞：