萨斯喀彻温大学(University of Saskatchewan,USask)的研究团队开发出一种创新的脑癌治疗技术——基于长针的不可逆电穿孔(IRE)疗法。该技术通过将细长电极针精准插入颅骨,向胶质母细胞瘤(Glioblastoma)区域施加高频脉冲电场,在细胞膜上形成不可逆纳米孔,导致肿瘤细胞凋亡,同时最大限度保护周围健康组织。这一微创方法为高度侵袭性、预后极差的胶质母细胞瘤提供了新的局部治疗策略。
胶质母细胞瘤是成人最常见且最致命的原发性脑肿瘤,中位生存期仅约15个月,五年存活率不足6%。传统治疗包括手术切除、放疗和化疗,但肿瘤常呈浸润性生长,难以完全清除,且血脑屏障(BBB)限制了多数化疗药物的有效递送。USask团队在细胞三维模型中测试了两种电穿孔方案:标准不可逆电穿孔(IRE,又称纳米刀)和高频不可逆电穿孔(H-FIRE)。结果显示,两种方案均能在低于正常组织损伤阈值的电场强度下,选择性摧毁肿瘤细胞,同时保留血管和神经结构。H-FIRE因采用更高频率的脉冲,可减少肌肉收缩和疼痛,更适合临床转化。
研究还发现,电穿孔可暂时性破坏血脑屏障,开放时间窗口约数小时至数天。这一特性为联合化疗或免疫治疗创造了条件。项目负责人Chris Zhang博士指出:“血脑屏障是脑癌治疗的主要障碍,我们的技术不仅能直接杀伤肿瘤,还能为药物进入大脑打开‘大门’。” 目前,团队正计划开展动物实验,进一步优化电极设计和脉冲参数,并探索与替莫唑胺(Temozolomide)等标准药物的协同效应。
该技术的关键优势在于微创性:仅需在颅骨上钻一小孔,通过影像引导将电极针精确送达肿瘤部位,避免开颅手术的高风险和长恢复期。未来,结合实时MRI或CT监测,可实现精准消融边界控制,减少对功能区(如语言、运动皮层)的损伤。此外,IRE不产生热效应,避免了热损伤风险,尤其适合靠近重要神经结构的肿瘤。
尽管前景广阔,该技术仍面临挑战:电极针的植入路径需避开大血管和关键脑区;肿瘤异质性可能导致部分细胞对电场不敏感;长期疗效和安全性需大规模临床试验验证。然而,作为脑癌局部治疗的突破性进展,它为患者提供了新的生存希望。相关研究发表于《Bioelectrochemistry》等期刊,更多细节可参考PubMed收录的原始论文。