雷射可破壞血液中循環的癌細胞

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對人類新療法的第一項研究證明了這是一種無創、無害的癌症殺手。

近日，發表在Science Translational Medicine上的一項研究顯示，研究人員對28名患有黑色素瘤的淺膚色患者和19名沒有黑色素瘤的健康志願者進行了對比測試。他們將雷射照射到患者手上，發現在10秒至60分鐘內，該技術可以識別28名黑色素瘤患者中的27名循環腫瘤細胞。雖然暫時無法正式進入臨床應用，但雷射的靈敏度是目前用於檢測血液中腫瘤細胞的方法的1000倍。對於腫瘤的早期診斷和檢測複發具有重大的價值。

如果進一步開發，這個工具可以給醫生提供一種無害的、無創的、徹底的方法，在這些細胞在體內形成新的腫瘤之前搜尋並摧毀這些細胞。領導這項研究的阿肯色大學醫學科學院納米醫學中心主任Vladimir Zharov說：「這項技術有可能顯著抑製轉移進程。」

癌症的擴散或轉移是癌症相關死亡的主要原因。當來自原發腫瘤的縱橫諜海並通過血流和淋巴系統傳播時，癌細胞擴散，在身體的新區域沉澱並形成繼發腫瘤。

在這些循環中的腫瘤細胞（CTC）有機會「定居」之前殺死它們，可以幫助防止轉移和挽救生命。簡單地計算CTC可以幫助醫生更準確地診斷和治療轉移癌，這是任何設備都無法有效做到的。

Zharov和他的團隊在患有黑色素瘤或皮膚癌的人身上測試了他們的系統。雷射射向靜脈，向血液輸送能量，產生熱量。黑色素瘤CTC比正常細胞吸收更多的能量，導致它們迅速升溫並擴張。

這種熱膨脹產生聲波，稱為光聲效應，可以通過放置在雷射附近皮膚上的小型超聲波感測器來記錄。記錄顯示CTC何時通過血流。

同樣的雷射也可以用來實時摧毀CTC。雷射產生的熱量會在腫瘤細胞上形成氣泡。氣泡膨脹和摺疊，與細胞相互作用並機械破壞細胞。想像一下在電子遊戲中射殺壞人，或者用紫外線照射細菌。如果這對你來說是件好事，想像一下用雷射照射你所愛的人的癌細胞是多麼令人滿意。

近日發表的這項研究的目的是測試該裝置在檢測CTC中的準確性。但即使雷射處於低能診斷模式，也會導致6名患者中大量的CTC死亡。Zharov說：「在一個病人身上，我們摧毀了96%穿過雷射束的腫瘤細胞。」他和他的同事們說，他們希望在未來的研究中，當他們提高能量時，雷射會更有效。

Zharov十多年前就提出了這項技術的想法，此後一直在動物身上測試這項技術，並向美國食品藥品監督管理局（FDA）證明其安全性。在進行臨床試驗之前，美國食品藥品監督管理局（FDA）必須獲得其批準。Zharov說，該裝置是第一個在人類身上證實的無創CTC診斷。

至少有100個其他設計用於監控CTC的設備被提出。這些系統通常包括從靜脈中抽取血液並在體外對其進行分析。只有一個這樣的裝置得到了FDA的批準：一種叫做CellSearch的機器，大約有烤箱那麼大。它處理少量的血液樣本，隻提供可能出現在整個血流中的CTC的快照。因此，這種診斷方法在標準癌症治療中沒有廣泛應用。

四月份，密歇根大學的研究人員宣布他們在這方面取得了進展。他們戴在手腕上的裝置將血液泵出身體，捕獲CTC，然後將凈化後的血液泵回身體。不過，在一項對狗的研究中，該裝置在兩到三個小時內隻處理了幾湯匙動物的血液。

Zharov的裝置可以在大約一小時內檢測一升血液，而血液不會離開身體。研究人員報告說，它的靈敏度是細胞搜索的1000倍。下一步，Zharov和他的同事們正在一個更大的人類群體上測試這個裝置，並將其與傳統的癌症治療相結合，以觀察它對轉移的影響。

順便說一下，光聲效應最早是由Alexander Graham Bell於1880年提出的，當時他在一項名為「光電話」的發明中傳輸聲音信號。Zharov的團隊將他們的設備命名為「cytophone（細胞電話）」。