科學家開發一種能夠破壞腫瘤而不受化療、和放射副作用的治療方法

賴斯大學(Rice University)發明的一種癌症療法跨越了臨床試驗的一個里程碑，這是數十年來致力於開發一種不受化療、侵入性手術和放射療法削弱的副作用而摧毀腫瘤的治療方法的重大進展。

根據本周發表在「科學」雜誌上的一項研究，在一項以納米粒子為基礎的焦點療法的臨床試驗中，前15名前列腺癌患者中有13名在治療一年後沒有發現癌症的跡象。國家科學院會議記錄 (PNAS).

本文介紹了在紐約西奈山伊坎醫學院接受治療的16名患者的結果。該研究的作者說，這被認為是第一次在一份參考科學期刊上發表的光熱癌症治療的臨床研究-一種使用發光納米粒子加熱和摧毀腫瘤的療法。

在這項研究中，16名年齡在58歲至79歲之間的前列腺癌患者同意參加AuroLase療法的試驗，這是一種使用金納米粒子加熱和破壞腫瘤的局部消融療法。16名患者中有15人接受了為期兩天的治療，第一天接受了納米粒的靜脈注射，第二天接受了圖像引導的消融治療。所有患者在治療當天回家，並在治療後三個月、六個月和一年後返回進行隨訪測試。在完成治療的15名患者中，只有兩名在一年後的後續活檢和核磁共振檢查中發現了癌症的跡象。

西奈山伊坎醫學院(Icahn School Of Medicine)泌尿外科副教授阿德希爾·拉斯特內哈德(Ardeshir Rastinehad)博士說：「金-硅納米殼輸液可以進行集中治療，既能治療癌症，又能節省前列腺的其他部分，從而減少不必要的副作用，從而保持患者的生活質量，包括勃起功能障礙和/或尿漏。」

這項試驗正在進行中，已經在西奈山和密歇根州和得克薩斯州的另外兩個臨床地點治療了44名患者，這是萊斯大學工程師、納米科學家納奧米·哈拉斯和杜克大學生物工程師詹妮弗·韋斯特20年探索的高潮。哈拉斯和韋斯特是這項新研究的共同作者，他們在2000年前後首次設想了納米粒子療法，當時他們在賴斯的布朗工程學院(Rice『sBrown School of Engineering)共同工作。

這些微粒，微小的二氧化硅球，外面有一層薄薄的金，被稱為納米殼。它們比紅細胞小50倍，哈拉斯於1997年在賴斯發明了它們。通過改變金殼的厚度，哈拉斯已經表明她可以調整納米殼來與特定波長的光相互作用。2000年左右，她和韋斯特發明了一種方法，用一種低功率近紅外激光加熱納米殼來破壞癌細胞，這種激光可以無害地穿過健康的組織。

這項工作獲得了全國獎項和媒體報道，到21世紀初，哈拉斯和韋斯特共同創建了一家總部位於休斯頓的初創公司Nanospetra Bioscience，開發用於臨床應用的技術。

大約在那個時候，85歲的哈拉斯的父親被診斷患有前列腺癌。

哈拉斯說：「他聽力嚴重受損，在法律上是盲人，所以我必須成為他和泌尿科醫生之間溝通的紐帶。」「我知道很多人因為我爸爸而患前列腺癌的經歷。」

哈拉斯說，當她的父親問她的發明是否能解決他的前列腺癌時，她永遠不會忘記。

「他知道納米殼，」她說。「這個故事刊登在」商業周刊「上，他把剪報貼在了辦公室的牆上。」

當時，奈諾斯佩特拉仍在進行必要的臨床前工作，以證明納米殼可以安全地應用於人類。

放射治療兩年後，他幾乎不可能小便。

「太可怕了，」哈拉斯回憶道。「他每周進出醫院。醫生會給他做導管。他會回家。幾天後一切都會好起來，然後他就得去急診室。他所經歷的真是難以置信。」

她生動地回憶起一段仍然激勵著她的談話。

哈拉斯說：「他對我說，『如果你能阻止一個人經歷我所經歷的地獄，那是值得的。』」

從一開始，韋斯特和哈拉斯就設想了一種治療方案，這種療法可以消滅癌症，而不會產生通常與化療、侵入性手術和放射有關的衰弱副作用。這一點在他們早期的細胞培養和小鼠研究中得到了證實。

「科學沒有改變，」韋斯特說。「如果你回顧一下我們的原著PNAS在論文中，我們做了第一次動物研究，在科學上沒有什麼本質上的不同。「

但要獲得美國食品和藥物管理局(FDA)批准的臨床試驗並不容易，部分原因在於這項技術是開創性的。

韋斯特說：「我們是第一個真正設計的納米粒子進入人體。」「一開始，FDA並不確定如何處理這些材料。我們在靜脈注射袋中發現了一種看起來像可注射的液體的東西。它是一種藥物還是一種設備？有一段時間，FDA正在討論創建一個專門針對納米的全新部門。」

最後，該機構選擇規範這種治療，奈諾斯佩特拉稱之為AuroLase療法，作為醫療設備。以安全性為重點的臨床試驗始於近10年前，一項針對晚期頭頸癌的研究。哈拉斯說奈諾斯佩特拉在每一步都學到了寶貴的經驗，但她說這是另一大進步-在醫學成像方面-為前列腺癌的成功奠定了基礎。

哈拉斯說，2011年，美國國立衛生研究院的研究人員發表了一項新技術的結果，該技術將超聲和磁共振成像技術結合起來，以毫米波精度解決前列腺腫瘤。臨床醫生開始採用「融合活檢」技術，這是一種將穿刺活檢定位於可疑腫瘤的特定部位的方法。

Rastinehad是致力於研究融合活檢技術的領先研究人員之一，他於2015年加入西奈山，是使用融合成像平台進行「焦點治療」的早期支持者，這種微創治療可以針對腫瘤，而不會出現尿失禁和陽痿的風險，而這種治療與手術切除前列腺或放射等全腺體治療相關。

對哈拉斯和韋斯特來說，這份新發表的研究是20年旅程中又一個重要的步驟，它一直是個人的，感人的。

「熱帶風暴艾莉森襲擊時，我們正在做我們最早的動物實驗在德克薩斯醫學中心，」韋斯特回憶說。「動物研究機構中的許多核磁共振儀器都被破壞了，最終我們不得不在我們的老鼠身上做核磁共振成像，而這些設備都是用來給病人成像的。看到癌症對人的影響，和他們一起等待，並認為我們正在發展的東西有一天可能真的會對他們有幫助，這是非常令人感動的。」

哈拉斯的父親幾年前去世了，但她說她每天都在想他。

「這裡有一個更大的畫面，」她說。「這項(研究)是16名男性，但何時才能達到160億？1600萬？因為每9名男性中就有1名要在有生之年應對這一問題。認為這種療法能減輕我父親所經歷的副作用和痛苦，真是令人感動。」

韋斯特說，研究結果表明，當醫生和工程師共同努力解決問題時，什麼是可能的。

她說：「這項工作證明了工程和醫學合作的力量。」「它展示了合作如何能夠將令人興奮的新技術轉化為臨床醫學，以改善患者的生活。」

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