“烧死”肿瘤！科学家开发远程加热、磁性引导热种子的癌症新疗法

近日，发表在《美国医学会杂志肿瘤学》（JAMA Oncology）上的一项研究显示，2019年，全球癌症死亡人数上升至1000万，新发病例数跃升至2300多万。与2010年比，这两个数字分别增长了20.9%和26.3%。

癌症已成为仅次于心血管疾病的全球第二健康杀手，同时，这也给了癌症治疗领域增加了越来越多的挑战。

“烧死”肿瘤！科学家开发远程加热、磁性引导热种子的癌症新疗法

传统的癌症治疗方法 (外科手术、放疗和化疗) 具有一定的疗效，但主要适用于早期癌症患者，而且通常会给患者带来痛苦以及影响生活质量的副作用，术后还易扩散。因此，开发侵入性小、高效且安全的癌症新型疗法是大势所趋。

2022年2月2日，发表在工程技术领域顶刊《Advanced Science》（IF=16.806）上的一项最新研究中，来自英国伦敦大学学院（UCL）领导的研究团队开发了一种新型癌症疗法，使用磁共振导航引导治疗性铁磁性热种子穿过组织到达目标位置，然后通过热消融摧毁肿瘤。该研究结果为精准有效治疗胶质母细胞瘤和前列腺癌等癌症确立了 “概念证明”。

“烧死”肿瘤！科学家开发远程加热、磁性引导热种子的癌症新疗法

该疗法被称为“微创图像引导消融”（MINIMA），包括一颗铁磁性热种子（也称铁磁热籽）。铁磁性热种子呈球形，直径2毫米，由金属合金制成，它在交变磁场下产热并具有自控温特性。热种子通过磁共振扫描（MRI）产生的磁推进梯度导航到肿瘤上，然后被远程加热（无需导线连接）杀死附近的癌细胞。在被导航到肿瘤之前，热种子已被植入组织中。

在这项研究中，研究人员首次评估MINIMA疗法的三个基本组成部分：成像、导航和治疗。使用对铁磁材料敏感的MRI序列，证明了热种子的准确位置；MRI推进梯度用于热种子在动物模型和脑组织中的精确导航；使用定制的高热装置对热种子进行加热，证明了在细胞培养和体内肿瘤模型中诱导细胞死亡。最后，研究人员还展示了来自可切换（开/关）的MRI扫描的数据，显示磁场可以被移除，以确保热种子的安全植入和取出。

MINIMA已在小鼠模型中得到了验证。

研究人员认为，MINIMA有潜力将诊断和治疗结合到单个MRI治疗设备中，在同一平台上实现定位和治疗，并有可能在同一时间内完成。MRI图像将有助于确定最小的侵入路径，同时使用成像技术实时评估热种子的位置，在到达目标组织后应用交变磁场（AMF）。然后，热种子可以在目标组织中导航，并在多个位置加热，直到整个肿瘤区域被热消融。在对热种子进行导航移除后，MRI可以用来告知手术是否成功。

研究通讯作者、UCL高级生物医学成像中心Mark Lythgoe教授说：“MINIMA是一种新型MRI引导疗法，通过精确治疗肿瘤而不伤害健康组织来避免传统的副作用。由于加热的种子是有磁性的，MRI扫描仪中的磁场可以用来远程引导种子穿过组织到达肿瘤。一旦进入肿瘤，种子就可以被加热，以摧毁癌细胞，并仅对周围的健康组织造成有限的损害。”

研究合著者、英国国家神经病学和神经外科医院的Lewis Thorne 博士说：“我治疗的有胶质母细胞瘤患者。他们术后的平均生存时间为12-18个月。MINIMA可以成功摧毁小鼠体内的癌症，并有可能延长患者的生存期，同时还限制了对患者邻近脑组织的损害。”

该研究首席癌症临床医生Mark Emberton教授说：“每8个男性中就有一个会被诊断出前列腺癌。虽然放射疗法和手术等治疗可能有效，但它们往往会引起不必要的和使人衰弱的副作用，如失禁和阳痿。MINIMA 可以让我们精确地靶向和破坏前列腺肿瘤组织，同时减少对正常细胞的伤害。”

Lythgoe教授补充说：“从长远来看，我们将改变热种子的形状，使其充当可以引导穿过组织的微型切割手术刀，这将使外科医生能够执行远程操作，从而彻底改变非侵入性手术。”

论文链接：

https://doi.org/10.1002/advs.202105333

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