中频微电流无创治疗复发乳腺癌新技术的研究

Due to the non-thermal inhibitive effect of the intermediate frequency micro-electric fields on tumor cell division, the U.S. FDA approved this new technology in noninvasive treatment for refractory brain glioblastoma in 2011. During the past five years, our basic research has showed that the noninvasive intermediate frequency micro-electric fields could inhibit several tumor cell growth both in vitro and in vivo, which results have been published on international Journals. So it is reasonable to develop this technology for recurrence tumor and radioresistant or drug-resistant tumor therapy. Based on our previous biological and engineering work on the intermediate frequency micro-electric fields, this project aims to develop the intermediate frequency micro-electric fields device for noninvasive tumor therapy; investigate its mechanisms in cancer therapy and optimize the therapeutic parameters for the tumor targets; explore the safety, efficacy, as well as the possibility of drug-sensitive improvement by the equipment in breast cancer cell lines and tumor-bearing animal models. This is the first study to apply the intermediate frequency micro-electric fields in breast cancer therapy, which will not only provide new ideas in recurrent breast cancer remedy and chemotherapy sensitization, but also contribute to our national independent innovation in cancer physical therapy.

2011年美国FDA批准了中频微电场非热效应无创治疗脑神经胶质细胞瘤新技术，其机理是该电场可有效地抑制肿瘤细胞分裂。我们另辟蹊径探索了5年，证明我们创新的中频微电流无创治疗技术也明显抑制乳腺癌等肿瘤细胞增生和动物肿瘤生长，并发表多篇SCI文章，技术的核心是大幅度提高了作用电流的频率。因此，我们认为中频微电流无创治疗新技术可能是肿瘤治疗和增敏的新手段。本课题拟在我们对中频微电流的细胞、动物、工程和软件等已有的研究基础上，通过电流分布的模拟与仿真，完善中频微电流无创治疗设备研制；优化肿瘤靶区刺激参数；揭示该技术的作用机理；通过乳腺癌细胞和动物模型明确技术的安全性和有效性；同时，探索该技术增敏化疗药物的可能性。本课题是国内外首次探索将中频微电流无创治疗技术应用于恶性肿瘤，为复发乳腺癌治疗和乳腺癌化疗增敏提供新的思路，为我国自主创新发展肿瘤物理治疗新技术提供新方向。

乳腺癌是女性患病率最高的恶性肿瘤，手术、化疗、放疗及内分泌治疗是其最常见的治疗方式，但治疗疗效欠满意，特别是复发性乳腺癌常产生化疗药物耐药性，亟需寻找新的治疗方式。经过多年的基础研究，我们发现中频微电流无创治疗技术对于乳腺癌、神经胶质瘤、肝癌和黑色素瘤等细胞具有抑制作用，其中对乳腺癌细胞的抑制作用明显。我们在对中频微电流的细胞、动物、工程和软件研究基础上，通过电流场的模拟与仿真，研发和完善了中频微电流无创治疗设备。我们经过四年的基础实验，多次优化中频微电流的作用参数、通过乳腺癌细胞和动物模型明确了技术的安全性和有效性。中频微电流能诱导细胞凋亡、改变细胞周期各期细胞的分布，其作用机制可能是使细胞体积增大、细胞表面微绒毛卷曲甚至消失，细胞内产生空泡，线粒体明显肿胀，细胞膜通透性增大；同时，研究表明中频微电流联合表柔比星、紫杉醇等药物时具有协同增敏作用，并能够降低人乳腺癌耐药株（MCF-7/Adr）对阿霉素的IC50和耐药指数，显著提高化疗药物的治疗效果，其机制可能是降低耐药蛋白P-gp的表达量。本课题是国内外首次探索将中频微电流无创治疗技术应用于肿瘤治疗，为复发乳腺癌的治疗和乳腺癌化疗的增敏提供新的思路，为我国自主创新发展肿瘤物理治疗新技术开拓新方向。