探究电场对巨噬细胞极化的影响文献综述

探究电场对巨噬细胞极化的影响

背景：

电信号在生物体中有着非常重要的作用。我们的大脑中每时每刻都有电流在神经细胞间通过；细胞膜上的膜电位可以影响离子的转运，进而影响细胞行为；当我们受伤时，伤口也会释放出电信号来趋化免疫细胞。

事实上，利用电来治疗癌症由来已久。上世纪70年代人们第一次将直流电应用于肺癌治疗。北京中日友好医院，是国内第一家应用电化疗技术治疗癌症的医疗机构，从1987年到1991年，至少有200家医院应用电化学疗法治疗了上千名癌症患者，到2003年，中国至少有15000名良性或恶性肿瘤患者接受了电化学疗法。电化学疗法的根本原理是直流电，其治疗方法很简单：将正负电极直接插进肿瘤部位，并持续加载低压直流电。至于这种方式到底为何能杀死癌细胞，科学家解释是：对肿瘤施加直流电刺激, 造成一个 “模仿的愈合” , 而后引发出经生物闭合电路的愈合过程。即由一个人为的原级发动系统转变为一个自身推动的运转系统，促成肿瘤的愈合。

来自中国原子能研究院的李开华等人的研究显示，直流电场能令癌细胞生存环境产生电化学反应，导致pH值急剧变化，细胞膜崩溃，细胞核凝固，最终导致癌细胞死亡，也有研究表明，直流电场也可能通过影响癌细胞的代谢和生长而实现抗癌效果。

电脉冲是小至细胞级别的治疗技术。从20世纪80年代起，电脉冲就广泛用于生物技术领域，在细胞融合、基因转导等领域。电脉冲主要做法是通过在电极上提升电压，击穿细胞膜以治疗癌症。用电脉冲在细胞膜上打孔，同时往里直接注入药物，注入后小孔还可以自动闭合。有不同实验表明，这使得不同药物效果因此提高80~10000倍。

在电脉冲疗法基础上，人们又做了一些微小的工作，得到更强的“纳秒级脉冲”。2002年人们发现纳秒脉冲电场可以在细胞膜上产生更多孔道，促进大分子的包内运输。

过去两百多年里，直流电、脉冲电治疗等概念层出不穷，但一直都缺乏有力的临床证据，难以被学术界广泛接受。直到肿瘤治疗电场出现，电场才重新被学术界再一次关注与重视。

肿瘤治疗电场（Tumor-treating fields，简称TTFields）是一种场强为1-2V/cm，频率100-200kHZ的交变电场。TTFields疗法自以色列理工学院教授Yoram Palti首次发现。

2004年，首篇TTFields的主题论文发表;2007年，TTFields即已通过欧盟CE认证；到2011年4月，美国FDA批准TTFields用于复发胶质母细胞瘤的治疗；2015年10月，进一步被FDA批准用于新诊断胶质母细胞瘤的治疗——各国医药监管部门对TTFields可谓大开方便之门。相比于传统的手术治疗，，使用电场治疗只要将特制的电极，用电场贴片贴在头部特定部位，持续放电就行，并且不会产生像化疗放疗等方法那么大的副作用。