肿瘤电场治疗仪

1. TTF技术原理

肿瘤治疗电场（Tumor Treating Fields，TTFields/TTF），是一种低强度中频（100~300kHz）交变电场，可阻止某些肿瘤细胞有丝分裂过程中纺锤体微管的形成及细胞分裂期胞内细胞器的分离，诱导有丝分裂期的细胞凋亡，从而实现治疗肿瘤的作用。

与传统的癌症治疗方式相比，TTF具有创新的作用机制。肿瘤细胞的一些生理特性，如几何形状和高频有丝分裂，使其易受TTF的影响。TTF通过在细胞内极性粒子（例如大分子和细胞器）上施加定向力来破坏微管蛋白的正常聚集。这些过程可能导致细胞膜的物理破坏和细胞凋亡。而在细胞有丝分裂末期，卵裂沟的结构形态会导致其周围电场分布不均，同时在TTF影响下，卵裂沟处的电场强度显著增强，细胞中带电物质向卵裂沟移动，使细胞结构的形成受到干扰甚至破坏，最终可导致细胞分裂失败，走向凋亡[i]。

图 1 TTF对细胞分裂中期的影响：1）破坏高度极化的微管蛋白亚基的排列；2）在有丝分裂期间破坏纺锤体形成并最终可能导致细胞凋亡

图 2 TTF对细胞分裂末期的影响：1）细胞分裂末期，卵裂沟的形成导致其周围形成非均匀电场；2）极性分子向卵裂沟移动；3）细胞无法正常分裂，可能最终走向凋亡

2. TTF技术临床应用

TTF是继手术、放疗、化疗等治疗手段之后全新的肿瘤治疗方法，理论上对所有实体瘤有效。目前体外实验研究已经证明：TTF对多种肿瘤细胞株的增殖有显著抑制作用，如人恶性黑素瘤、神经胶质瘤、肺癌、前列腺癌、乳腺癌，小鼠恶性黑素瘤、神经胶质瘤及腺癌细胞等。而首先展开大样本临床应用研究的是将TTF技术应用于多形性胶质母细胞瘤(glioblastomamultiforme，GBM)的治疗。GBM被世界卫生组织（WHO）分类为Ⅳ级星形细胞瘤，恶性程度最高。

2006年启动的一项临床研究比较了单独TTF疗法与最佳化疗方法治疗复发性GBM患者的疗效。患者以1:1比例随机分配到两种组，120例患者被分配到单独TTF组，117患者被分配到最佳化疗组。主要研究终点为总生存期（OS），单独TTF组和对照组的中位生存期分别为6.6和6.0个月。尽管研究未能显示TTF在总生存期和次要研究终点上优于最佳化疗组，但TTF治疗的毒性最小，临床上具有同等的主要和次要疗效，与化疗对照组相比，其生活质量更好。基于该实验结果，2011年美国食品和药物管理局（FDA）批准了TTF疗法治疗复发性GBM。

2009年启动了TTF治疗新诊断GBM患者的临床研究， 695名患者以2：1的比例随机接受电场疗法+替莫唑胺（TMZ）联合治疗或单独TMZ（标准辅助治疗）的维持治疗。实验结果显示：TTF联合治疗组比对照组的中位无进展生存期（PFS）显著延长（7.1个月VS 4.0个月）。联合组中位OS为20.5个月，而对照组为15.6个月。根据该研究的中期数据分析，TTF联合TMZ疗法显著改善患者PFS和OS。2015年TTF联合TMZ被FDA批准用于治疗新诊断的GBM。

TTF疗法由于疗效好，副作用低，被美国肿瘤学会（ASCO）誉为肿瘤领域的重大突破，TTF治疗GBM于2014年列入《美国国家综合癌症网络（NCCN）肿瘤学临床实践指南》。

3. 国内TTF技术发展情况

鉴于TTF相关研究在国际临床试验研究的显著结果，中国神经外科临床专家制定的《中国中枢神经系统胶质瘤诊断与治疗指南（2015）》^[ii]中加入了TTF治疗，国家卫生健康委办公厅发布的《脑胶质瘤诊疗规范（2018年版）》中也推荐肿瘤电场疗法用于GBM的治疗。即将于西安召开的第三届中国脑胶质瘤大会中，专门安排了肿瘤电场疗法的专题讨论会。由此可见，我国神经外科领域专家高度关注和认可TTF技术。

中国目前暂无TTF相关产品上市，赴美诊疗费用高昂，国内GBM患者急需可用的TTF设备。可喜的是，国内首台TTF设备已经由江苏海莱新创医疗科技有限公司自主研发成功，已经完成注册检验，通过细胞动物实验验证，同时在该领域已申请多项国家专利。

4. 国内首个TTF设备临床研究即将开展

江苏海莱作为申办单位，复旦大学附属华山医院作为牵头单位，联合首都医科大学附属北京天坛医院、四川大学华西医院、空军军医大学唐都医院、浙江大学医学院附属第二医院、江苏省人民医院、天津医科大学总医院、中国人民解放军陆军军医大学第一附属医院(重庆西南医院) 共八家中国顶级的神经外科医院，即将开展国产TTF设备的多中心临床研究，这将是国内首个TTF技术的临床应用研究。2019年3月17日，将召开肿瘤电场治疗仪第一次临床研讨会，会议聚集了国内经验丰富的神经外科专家，将依据专家意见制定出符合我国患者情况的临床研究方案。

江苏海莱希望通过自主研发大幅度降低治疗成本，打破国外技术垄断。通过临床研究探索出符合国人个体化治疗参数，为中国脑胶质瘤患者提供安全有效、便利且质优价廉的治疗方式，为我国肿瘤领域电场治疗及研究做出贡献。

参考文献：

i  Saria M G , Kesari S . Efficacy and Safety of Treating Glioblastoma With Tumor-Treating Fields Therapy[J]. Clinical Journal of Oncology Nursing, 2016, 20(5):S9-S13.

ii 《中国中枢神经系统胶质瘤诊断和治疗指南》编写组. 中国中枢神经系统胶质瘤诊断与治疗指南(2015)[J]. 中华医学杂志, 2016, 96(7):485.