一位複發腦腫瘤患者嘗試了各種方法無效後，用振蕩磁場治療後五周，體內腫瘤縮小了31%。這份之前發表在《腫瘤學前沿》的治療報告曾震動整個腫瘤界。人們好奇：控制腫瘤只需頭戴磁場就可以？
磁場之前，人們已發展出化學藥物、射線、免疫檢查點抑製劑等多樣的方法對付腫瘤，磁場會否成為下一個更有效的手段仍需驗證。《科學報告》日前發表了我國學者關於磁場對腫瘤細胞抑制機制的研究成果。“我們研究發現磁場會使得實體腫瘤細胞出現超極化的現象。”5月14日，論文通訊作者、上海海洋大學教授楊光華告訴科技日報記者，“之前的研究多是化學角度，例如認為磁場讓腫瘤細胞釋放了抑制生長的分子，我們首次從物理角度通過磁場對膜電位的影響進行了探討。”
《科學報告》上的論文截圖
實現“從化學到物理”的轉變
“最初，我們並沒有想到會與‘電荷’‘電位’等概念有關聯。”楊光華介紹，研究時在對一系列化學離子的對比中發現了一些端倪。
團隊讓腫瘤細胞在特定頻率和強度的磁場中生長，一段時間後研究細胞中的鈣、鈉、鉀和酸鹼度的變化。結果顯示，在磁場作用下，細胞內的氫離子、鈉離子、鉀離子濃度都沒有變化，只有鈣離子濃度發生了變化。
“鈣離子提示我們細胞發生了一種特別的現象。”楊光華解釋，學術上稱為“超極化”，與其相對的是“去極化”。
如何理解這一現象，團隊在《科學》的一篇論文中找到啟示。“有一篇研究顯示‘去極化’的細胞會加速生長，我們就反向思維，‘超極化’的細胞就會被抑制增長。”楊光華表示，團隊順利地為磁場抑制腫瘤細胞生長拼上最後一塊“拼圖”。
為了印證推論正確，團隊進一步通過膜電位試劑盒進行證明，熒光方法可視化地反映出磁場作用下貼壁培養的腫瘤細胞出現明顯超極化。
“蛋白質大分子作為細胞內的運轉‘機器’，不僅會受到各種分子、因子等化學因素影響，也會受到電荷、電場等物理因素影響。”楊光華說，過去可能偏重化學角度多一些，隨着研究手段的進步物理影響也將逐步揭示。
對付腫瘤必須考慮環境因素
楊光華團隊在生物療法、放射療法等方面持續開發新的腫瘤療法，因此研究人員對腫瘤微環境的作用理解深刻。
該項研究中，團隊對磁場對微環境的影響也進行了研究。例如，他們將已經發生抑制的腫瘤細胞分離出來，用剩下的培養液去培養新的腫瘤細胞，結果表明，新轉移進來的腫瘤細胞同樣被抑制了。這表明，磁場作用下腫瘤細胞的分泌物，能夠讓周圍的細胞一併被抑制。
“腫瘤細胞間是密切聯繫的，有點‘一損俱損、一榮俱榮’的意思。”楊光華介紹，腫瘤細胞會通過間分泌和旁分泌向周圍細胞傳遞信號，其他細胞在接收到信號後，伴隨着膜電位的改變，細胞有相應的反饋行為，產生了抑制效果進而讓實體腫瘤縮小或消失。
從零開始設計磁場發生器
研究機理的主要難點是確保磁場影響是細胞生長變化的唯一誘因。那麼，如何設計磁場穩定、可接觸細胞、散熱通暢的磁場發生器呢？
“這也是我們投稿時審稿編輯問到的一個專業性問題。”楊光華告訴科技日報記者，以前的一些研究中，磁場強度不固定，而我們團隊專門設計定製了磁場發生器以達到上述要求，納入了極低頻恆流驅動技術、電磁場控制技術、指令信號控制技術等。
楊光華認為，生命活動是複雜的，隨着對生命科學探索的深入，只有通過學科交叉匯聚才能找到“新方向”“新大陸”。此次對於磁場影響細胞膜電位，繼而抑制細胞增長的新發現，有望促成膜電位測量成為這一療法應用效果的驗證手段。
談及用磁場治療腫瘤的應用前景，楊光華表示，磁場治療正在獲得越來越多的關注，它的優勢包括對不同類的腫瘤細胞都有影響，而且治療腫瘤不會誤殺正常細胞，避免“殺敵一千自損八百”的問題，這些都使得極低頻磁場治療腫瘤有望成為未來腫瘤治療方案的重要組成部分。
