电化学氢气抗癌疗法问世!【靓】

中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室金永东(ydjin@ciac.ac.cn)教授课题组,2019年12月在NationalScience Review发表一篇论文,提出并验证采用活体组织电解产氢气,作为治疗癌症简单有效治疗方法。

Qi G,Wang B, Song X, et al. A green, efficient and precise hydrogen therapy ofcancer based on in-vivo electrochemistry[J]. National Science Review, 2019.

研究借用中国传统中医在体电针灸思路,通过在肿瘤组织局部可控产生氢气,首次建立了一种绿色有效癌症治疗方法。当电解电压为3伏特,电解对活体组织损伤比较小,满足在肿瘤酸性组织环境产生氢气的条件,能让肿瘤细胞爆炸(burst)死亡。通过定位穿刺、酸性肿瘤微环境和气体扩散效应,利用胶质瘤和乳腺癌动物模型,证明该研究开发的氢气电化学疗法(H2-ECT)能进行大尺度实体肿瘤的精准治疗。这种简单、高效、损伤小、制作简单的绿色技术将具有潜在广泛的临床应用价值。

癌症是当今威胁人类生命的重要因素之一,但治愈癌症的手段仍然缺乏,手术、化疗和放疗单独或联合使用是临床上常用的癌症治疗方法,当然免疫治疗也越来越受到重视。人们也在探索一些新的癌症治疗方法如基因治疗、光热疗法和光动力疗法等。这些新技术往往需要依赖化学药物、基因药物或纳米材料辅助,这不仅存在治疗难度增加,潜在生物毒性和生物危害风险,这些技术也存在遗传和伦理学争议。免疫治疗和基因治疗技术复杂,成本高昂。这些问题都是限制其广泛应用的因素。因此,开发价廉有效的新疗法在癌症治疗领域仍然有必要性。

上述技术中,光动力疗法可能是比较少见的技术。这里引用网络资料给大家参考:光动力作用是指在光敏剂参与下,在光的作用下,使有机体细胞或生物分子发生机能或形态变化,严重时导致细胞损伤和坏死作用,而这种作用必须有氧的参与,所以又称光敏化-氧化作用,在化学上称这种作用为光敏化作用,在生物学及医学上称之为光动力作用,用光动力作用治病的方法,称为光动力疗法(photodynamic therapy, PDT)。光动力疗法是以光、光敏剂和氧的相互作用为基础的一种新的疾病治疗手段,光敏剂(光动力治疗药物)的研究是影响光动力治疗前景的关键所在。光敏剂是一些特殊的化学物质,其基本作用是传递能量,它能够吸收光子而被激发,又将吸收的光能迅速传递给另一组分的分子,使其被激发而光敏剂本身回到基态。国际上,已批准上市或正在临床研究的新的光敏剂近十种。

研究技术模式图:通一下电流,肿瘤消失!

本研究基于氢气在生物医学领域的应用证据,特别是近年采用氢气对癌症治疗领域的进展,结合中国电针灸方法,建立了一种简单的给肿瘤组织进行电解治疗的电化学方法。

研究证明电化学可产生氢气,且存在电压依赖性

研究证明电化学可产生氢气,且存在电压依赖性。

对肿瘤治疗效果明确,1、2、3伏特,电压越高效果越好

对肿瘤治疗效果明确,1、2、3伏特,电压越高效果越好。

让人激动的是,研究利用两个针灸电极插入肿瘤组织,工作电压为3伏特直流电,这种装置可以有效在酸性肿瘤组织内电解产生氢气,并对肿瘤组织产生破坏效应。重要的是,氢气电化学疗法H2-ECT能发挥气体扩散效应,避免了传统电化学反应有效范围小的缺陷。由于穿刺位置处于肿瘤酸性微环境,这种方法可以提供更好的选择性和精准性,只对酸性肿瘤组织产生杀伤,对正常组织影响比较小。这给将来的临床应用提供了巨大潜力。研究用动物胶质瘤和乳腺癌进行了效果验证,发现这种方法能快速有效治疗两种动物肿瘤。

点评:我当然也希望是氢气能发挥这样好的癌症治疗效果,也乐见研究作者提出是氢气产生了癌症治疗效果。但是,对生物组织来说,电化学反应是一种特别强大的反应。电化学会产生多种反应,例如导致酸碱改变,产生大量自由基和释放金属离子等,这些作用都会对细胞产生很强作用,这些作用应该超过氢气效应,产生肿瘤生长抑制和破坏这种剧烈效应,应该慎重考虑氢气的地位。

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