电化学治疗是一种针对实体瘤的局部治疗方法。其主要机制是通过电穿孔介导的肿瘤细胞膜通透性增加,从而促进博来霉素和顺铂等细胞抑制剂在细胞内的富集。因此,在肿瘤部位施加电脉冲可显著增强抗肿瘤效果。
电化学治疗是一种针对实体瘤的局部治疗方法。其主要机制是通过电穿孔介导的肿瘤细胞膜通透性增加,从而促进博来霉素和顺铂等细胞抑制剂在细胞内的富集。因此,在肿瘤部位施加电脉冲可显著增强抗肿瘤效果。
电化学治疗(ECT)是一种用于治疗不同组织学类型实体瘤的局部治疗方法。其作用机制基于通过"电穿孔"使细胞膜通透性增加。为了实现细胞的"电穿孔",需由电脉冲发生器产生电脉冲,并通过电极将电脉冲传递至靶组织。电穿孔是一种物理方法,可用于将诸如细胞毒性药物等自身难以穿过细胞膜的分子导入细胞内。目前在电化学治疗中,临床上使用的药物主要包括顺铂和博来霉素。电化学治疗具有较高的抗肿瘤疗效,例如,对于体积小于 2 cm3 的犬肥大细胞瘤,完全缓解率可达100%。此外,电化学治疗还可用于不可手术切除肿瘤的治疗。电化学治疗的一个重要特征是,单次治疗即可达到有效疗效。然而,若治疗失败或肿瘤部分缓解,也可重复多次治疗,且疗效相当甚至更佳。目前,电化学治疗已成为人类肿瘤学和兽医肿瘤学中多种组织学类型皮肤及皮下肿瘤的标准治疗手段。此外,目前还有多项针对深部肿瘤应用电化学治疗的临床研究正在进行中。
ECT 是一种用于治疗多种组织学类型肿瘤的局部消融技术。消融效果源于药物诱导的细胞杀伤作用,其机制是在肿瘤内或静脉注射药物后,通过在肿瘤周围皮肤直接施加电脉冲,改变细胞膜通透性,从而增加药物在细胞内的蓄积。ECT 的主要作用机制是通过细胞膜电穿孔(电渗透)导致细胞膜通透性增加,提高细胞内药物浓度,从而增强细胞抑制药物的疗效。1,2电穿孔可增强两种亲水性细胞毒药物博来霉素和顺铂的摄取,这两种药物的细胞膜通透性较差。由于在电脉冲作用部位博来霉素和顺铂的细胞毒性增强,因此仅需使用低剂量药物即可获得良好的抗肿瘤效果,从而避免或仅产生轻微的药物全身不良反应。3另一种ECT的特征是肿瘤抗血管效应,该效应首先导致血管闭锁, 即,肿瘤内血流减少,从而导致细胞毒性药物在其中滞留,以及其次的血管破坏作用, 即,小血管内皮细胞的直接杀伤,导致肿瘤细胞继发性死亡4-6ECT抗肿瘤作用的第三种机制是免疫系统的激活,因为ECT通过促使肿瘤周围释放肿瘤抗原,引发免疫反应。免疫系统的参与对于肿瘤的彻底清除至关重要。7.
电穿孔化疗(ECT)在人类肿瘤学中已展现出巨大潜力,目前已被用作皮肤和皮下肿瘤的标准治疗方法,其客观缓解率可达80%3。此外,ECT还被应用于多项治疗脑部8、骨骼9和肝脏10肿瘤转移的临床研究中。在兽医肿瘤学中的临床研究已表明,对犬11, 12、猫13和马14的皮肤及皮下肿瘤进行ECT治疗时,可实现高达80%的持久性客观缓解。抗肿瘤疗效与肿瘤大小相关,体积小于2 cm3的肿瘤比更大的肿瘤具有更好的治疗反应15。
此外,一项比较手术与电化学疗法(ECT)治疗犬肥大细胞瘤的研究显示,采用ECT治疗的完全缓解率为70%,而手术治疗的完全缓解率为50%。11 证明电化学疗法(ECT)是一种与手术效果相当的治疗方法。此外,ECT 还可作为手术治疗实体瘤的一种替代方法,特别是在主人不同意手术或肿瘤因位置原因难以完整切除(即无法获得清晰切缘)的情况下例如,侵犯主要血管、头颈部或腿部肿瘤、肛门区域肿瘤 等等。本文旨在定义电化学治疗(ECT)的操作规程,提供顺铂和博来霉素与电脉冲联合应用的使用说明,以安全、恰当地治疗犬猫的皮肤及皮下肿瘤。
本方案已获得农业、林业和食品部伦理委员会的批准,并遵循其指导方针。该方案已在80多只犬和20只猫上得到验证。
注意:电化学治疗(ECT)包括给予顺铂或博来霉素,并将肿瘤结节暴露于电脉冲中。
1. 患者选择
注意:患者选择可使临床医生判断该患者是否适合接受此治疗并从中获益。
2. 实验室分析
3. 治疗方式的选择
注意:犬的电化学治疗使用顺铂和博来霉素。猫的电化学治疗仅使用博来霉素,因为顺铂在猫中属于禁忌。
4. 手术模式的选择
5. 随访
注意:每次随访时,使用游标卡尺测量肿瘤结节并进行拍照。随访还用于评估可能的局部和全身不良反应。治疗反应根据以下标准在4周后进行评分 "实体瘤疗效评价标准" (实体瘤疗效评价标准)19 完全缓解(CR)——结节完全消失;部分缓解(PR)——以基线直径总和为参照,目标病灶直径总和至少减少30%;疾病进展(PD)——以所研究的最小直径总和为参照,目标病灶直径总和至少增加20%;疾病稳定(SD)——病灶缩小程度未达PR标准,且增大程度未达PD标准,以所研究的最小直径总和为参照。所有疗效评价类型的确认均需至少持续4周。观察时间定义为首次治疗日期与患者最后一次检查日期之间的间隔。可能的不良反应根据兽医协作肿瘤学组毒性评价标准(VCOG - CTCAE)进行判定。20 在每次随访检查时。
本病例展示了一例位于犬眼睑的肥大细胞瘤。对该患者采用顺铂瘤内注射,并使用板状电极施加8次电脉冲进行治疗。
肿瘤大小为 5 mm。由于肿瘤位于敏感区域,因此使用了全身麻醉。根据肿瘤大小,瘤内注射了 0.5 ml(0.5 mg)顺铂。注射后 1 分钟,使用 8 mm 板状电极施加电脉冲。仅进行了一次电脉冲处理。治疗后,对患者进行监护直至意识充分恢复。两小时后患者出院。一周后,患者前来进行常规复查。肿瘤发生溃疡,肿瘤周围区域略有肿胀。使用游标卡尺测量肿瘤大小并拍照记录。治疗一个月后,未再发现肿瘤存在的证据。伤口已闭合,治疗部位可见伴有脱发的瘢痕。治疗后,该犬未表现出任何疼痛迹象,眼睑功能在整个愈合期间均得以保留,治疗后的美容效果良好。

图 1. 电化学治疗。 该图显示了治疗前的犬(A)、治疗后一周(B)、一个月(C)和三个月(D)的情况。(A)下眼睑的肥大细胞瘤。一只2.5岁的德国拳师犬,治疗前肿瘤大小为5 mm。(B)治疗后,肿瘤开始发生溃疡,电穿孔区域周围的组织出现轻度肿胀。治疗两周后,肿瘤部位形成结痂并脱落(未显示)。(C)电化学治疗一个月后,肿瘤部位未见肿瘤迹象,可见伴有脱发的瘢痕。(D)电化学治疗三个月后,肿瘤部位完全重新上皮化。请点击此处查看该图的放大版本。
| 操作模式 (OM) | ||
| 肿瘤结节数量、体积和位置 | A | B |
| 1–3 个结节,体积 < 1 cm³,皮肤和口腔肿瘤 | √ | |
| > 3 个结节,任意体积,皮肤和口腔头颈部肿瘤 | √ | |
| 任意数量、任意体积的皮肤和口腔头颈部肿瘤 | √ | |
表1. 手术模式的选择依据肿瘤结节数量及其大小。 深度镇静 = 模式A;全身麻醉 = 模式B。
| 化疗药物/肿瘤大小 | 瘤内给药 | 静脉给药 |
| 顺铂剂量 (1 mg/ml) < 1 cm3 | 1 ml (1 mg)/cm3 肿瘤组织 | |
| 顺铂剂量 (1 mg/ml) > 1 cm3 | 0.5–1 ml (0.5–1 mg)/cm3 肿瘤组织 | |
| 博来霉素剂量 (3,000 IU/ml) < 1 cm3 | 0.5 ml (1,500 IU)/cm3 肿瘤组织 | 300 IU/kg |
| 博来霉素剂量 (3,000 IU/ml) > 1 cm3 | 0.5 – 1 ml (1,500–3,000 IU)/cm3 肿瘤组织 | 300 IU/kg |
表2. 根据给药途径和犬肿瘤大小确定的细胞毒性药物适宜注射体积。
| 化疗药物/肿瘤大小 | 瘤内给药 | 静脉给药 |
| 博来霉素剂量 (3,000 IU/ml) < 1 cm3 | 0.5 ml (1,500 IU)/cm3 肿瘤 | 300 IU/kg |
| 博来霉素剂量 (3,000 IU/ml) > 1 cm3 | 0.5 - 1 ml (1,500 - 3,000 IU)/cm3 肿瘤 | 300 IU/kg |
表3. 根据猫肿瘤大小选择细胞毒性药物的合适注射体积。
电化学疗法已被证明对犬和猫的不同原发性肿瘤或转移灶具有高度有效性。电化学疗法可用于治疗单发或多发的皮肤或皮下肿瘤结节,以达到根治目的,也可作为手术的辅助治疗。对于犬的多种肿瘤(包括肥大细胞瘤),标准首选治疗方法是手术切除肿瘤。一项将手术作为标准治疗与电化学疗法(ECT)用于治疗犬肥大细胞瘤的比较研究表明,ECT治疗的完全缓解率为70%,而手术治疗的完全缓解率为50%11,表明ECT与手术具有相当的治疗效果。
要实现电化学治疗(ECT)显著的抗肿瘤效果,必须满足两个关键条件,这两个条件是方案中的关键步骤。第一个条件是细胞毒性药物的给药。药物在靶组织中的存在决定了ECT的疗效,因为药物必须进入细胞内部才能发挥杀伤作用。当药物通过瘤内注射给药时,组织变白是药物良好滞留的标志。此外,在给药后,部分溶液可能通过穿刺针在肿瘤上造成的孔洞或在后续ECT治疗过程中坏死组织的裂隙发生渗漏。因此,在这些情况下,达到1 mg/cm3(顺铂)或3,000 UI/cm3(博来霉素)的浓度可能仅具有理论意义,但目标仍是尽可能在靶组织中保留更多的药液。此外,应尽快施加电脉冲,以产生血管收缩效应,从而有助于药液在组织中的滞留。
电化学治疗(ECT)可采用两种不同的给药途径:瘤内注射和静脉注射。瘤内注射顺铂或博来霉素,以及静脉注射博来霉素的抗肿瘤效果相当21,而静脉给予顺铂进行电化学治疗的效果较差22,因此顺铂仅用于瘤内给药。顺铂药物的另一个重要特点是禁止在猫中使用,因为已证实顺铂对猫具有高度毒性23。如果患者仅有单个或少数几个结节,则推荐采用瘤内给药途径。若结节数量超过约5个,则推荐采用静脉给药途径。即使不施加电脉冲,瘤内注射顺铂仍具有一定抗肿瘤效果,而由于博来霉素具有高度亲水性,其在无电脉冲时则无此效果。因此,若在犬中可行瘤内给药,顺铂为首选药物。这一点尤为重要,因为电化学治疗要发挥有效抗肿瘤作用必须满足第二个条件,即整个肿瘤区域需被足够强的电场覆盖。为了实现细胞膜通透性的增加,组织内感应产生的电场必须超过一定阈值。组织中电场的分布取决于所用电极的类型,因此选择何种电极至关重要。对于较小的表浅肿瘤,可安全使用板状或平行阵列电极24。若肿瘤较厚或较大,则更适合使用六角形电极。一个重要事实是,电脉冲的应用可以重复进行,以确保覆盖整个肿瘤区域,包括安全边缘。由于电脉冲会引起血管闭锁,其施加应从肿瘤边缘开始,逐步向中心推进。
目前,该技术的局限性在于电极的可获得性,这限制了对深部肿瘤的治疗。然而,电极的构型是一种正在快速发展的技术特征,目前已有不同类型的电极用于特定部位的治疗:长针形单电极用于肝内结直肠肿瘤转移灶25、骨转移灶7、软组织肉瘤26;腔内电极用于结直肠、胃和食管肿瘤27;可扩张的“伞形”电极则用于脑肿瘤8。
电穿孔化疗(ECT)可作为单次治疗手段即产生疗效,但在治疗失败或肿瘤部分缓解的情况下,可重复进行多次治疗,以提高疗效。ECT是一种局部消融治疗,其局部疗效可达80%的局部肿瘤控制率,但对远处转移灶无明显作用。7,这是该疗法的另一个局限性。因此,为了实现全身性反应,可将电穿孔疗法(ECT)与其他疗法联合使用。近期,我们提出将电穿孔疗法(ECT)与电穿孔的另一种生物医学应用相结合, 即,编码具有抗肿瘤活性的免疫调节分子白细胞介素-12(IL-12)的基因电转移。已有研究显示,电化学治疗(ECT)联合IL-12基因电转移是一种安全的联合疗法,无不良反应,对局部肿瘤控制效果良好,完全缓解率高28,同时也防止了远处转移的复发。
总之,电化学治疗的优点在于其操作简便、治疗时间短、细胞毒性药物剂量低且副作用轻微。此外,该治疗可在门诊进行,因此患者无需住院。
如今,市场上各种电脉冲发生器的可获得性不断提高,同时也使得这些发生器的价格降低,而可靠性并未下降,从而使电化学治疗变得更加经济实惠。这些因素都将推动该疗法在兽医学领域得到更广泛的应用。
作者无任何利益冲突需要披露。
作者感谢斯洛文尼亚研究署通过国家预算提供的财政支持(项目编号 P3-0003,项目编号 J3-6796)。本研究在EBAM欧洲关联实验室(LEA)的框架内开展。本文是COST行动TD1104网络合作成果的一部分。我们谨向Alenka Seliskar、Mojca Juvan(兽医学院,外科与小型动物诊所)以及Jakob Konda(斯洛文尼亚卢布尔雅那肿瘤研究所)致以诚挚谢意,感谢他们提供的所有宝贵帮助。
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 顺铂 Kobi | Fresenius Kobi Oncology, Hampshire, Great Britain | 细胞毒性药物 | |
| 博来霉素 PCH | Pharmachemie B.V., Haarlem, Dutch | 细胞毒性药物 | |
| AquaUltra Basic | Ultragel, Budapest, Hungary | 水性凝胶 | |
| Electropulsator ELECTROvetS13 | Leroy biotech, Toulouse, France | 方波脉冲发生器 |