10月29日，李詠妻子哈文發(fā)文稱丈夫李詠去世。她原文寫道：“在美國，經(jīng)過17個月的抗癌治療，2018年10月25日凌晨5點20分，永失我愛……”這是一條令人痛心的消息，癌癥這一人類公敵又一次成為公眾焦點。對于癌癥，即便醫(yī)療水平越來越發(fā)達(dá)，也還沒能完全攻克，當(dāng)下對付癌癥更多的也是“預(yù)防為主”。但癌癥總有一天能夠克服，在這條路上，激光技術(shù)被寄予厚望，近年來也取得了一定進(jìn)展。

癌癥襲來無可奈激光技術(shù)承厚望

在當(dāng)下主流的癌癥治療方法中，化療、放療以及手術(shù)不僅費用昂貴，還會造成免疫系統(tǒng)功能退化，且不適用于所用癌癥患者。因此，更多的治療手段將逐漸被開發(fā)出來。目前，激光技術(shù)在癌癥治療中主要包括三個方面：成像診斷、輔助治療、直接治療。OFweek激光網(wǎng)將從這三個方面梳理激光技術(shù)在癌癥研究方面的進(jìn)展。

成像診斷：

激光在癌癥上的成像診斷，可以精確地鎖定癌細(xì)胞，對后續(xù)選用治療方案提供有效參考。

量子級聯(lián)激光器縮短分析時間

紅外成像是一種可靠的細(xì)胞組織分類方法。目前常用的方法是傅立葉紅外光譜儀（FTIR）顯微鏡技術(shù)，但這種技術(shù)分析所需的時間過長，妨礙了臨床環(huán)境中紅外成像的使用。

今年5月，來自德國波鴻魯爾大學(xué)（RUB）的一個研究小組部署了一臺帶有量子級聯(lián)激光器（QCL）的紅外顯微鏡，用QCL技術(shù)取代了FT技術(shù)。通過使用QCL簡化測量設(shè)置，該團隊將分析所需的時間從一天縮短到了幾分鐘。加之生物信息圖像分析，基于QCL的紅外顯微鏡可以執(zhí)行無標(biāo)簽癌癥組織分類，并可以實現(xiàn)完全自動化。

與FTIR顯微鏡相比，基于QCL的紅外顯微鏡允許使用單一頻率。因此，在非常短的測量時間內(nèi)，可以獲得目標(biāo)區(qū)域的概覽圖像，然后可以對其進(jìn)行詳細(xì)分析。該團隊使用基于QCL的紅外成像分析了從結(jié)腸直腸癌患者取得的110個細(xì)胞組織樣本。與被認(rèn)為是常規(guī)臨床診斷中的黃金標(biāo)準(zhǔn)的組織病理學(xué)相比，這種無標(biāo)記方法的結(jié)果顯示了96％的靈敏度和100％的特異性。

太赫茲頻譜：癌癥診療新進(jìn)展

太赫茲（THz）位于電磁波譜的微波和紅外區(qū)域之間，頻率范圍在0.3～3x1012Hz，為生物細(xì)胞的內(nèi)部探視提供獨特視角，并提供了一種非電離式的癌癥成像方法。隨著實驗室太赫茲光源和敏感探測器的引入，太赫茲技術(shù)對臨床應(yīng)用將產(chǎn)生重大影響。

在今年8月召開的“TowardstheTHzImagingofCancer”（邁向癌癥診斷的太赫茲成像技術(shù)）會議匯集了研究人員、臨床醫(yī)生和業(yè)內(nèi)人士，探討如何將太赫茲成像轉(zhuǎn)變?yōu)橛行У呐R床工具。

大會上，倫敦帝國理工學(xué)院的NorbertKlein表示，太赫茲和微波頻段的測量對細(xì)胞的水含量敏感，無需標(biāo)記即可快速獲取細(xì)胞表征。華威大學(xué)的EmmaPickwell－MacPherson則致力于研究體內(nèi)太赫茲成像，她表示，利用太赫茲成像可以發(fā)現(xiàn)糖尿病患者和對照組之間組織水含量的差異；也可以對瘢痕愈合的細(xì)微組織變化進(jìn)行成像監(jiān)測；此外，太赫茲技術(shù)還可以檢測正常組織和癌組織之間的差異。然而，由于需要控制大量變量，體內(nèi)檢測具有挑戰(zhàn)性。

太赫茲技術(shù)：癌癥成像的新視角

利物浦大學(xué)PeterWeightman教授

在小組討論中，發(fā)言者們探討了太赫茲成像的未來潛力。他們認(rèn)為，要讓太赫茲技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療保健行業(yè)，需要在一些實際問題上與現(xiàn)有技術(shù)競爭，例如癌癥管理，任何可以檢測早期疾病的東西都非常重要。另外可能是在手術(shù)期間淋巴結(jié)的快速評估。也許太赫茲甚至可以癌癥治療，選擇性的光熱和破壞癌細(xì)胞。利物浦大學(xué)物理學(xué)教授PeterWeightman指出，區(qū)分癌癥和非癌癥并不困難，組織學(xué)可以做到這一點，更具挑戰(zhàn)性的是確定組織是否會發(fā)生癌變，病變是否會惡化。

輔助治療

輔助治療，指的是激光技術(shù)作為一種協(xié)助手段，配合其他藥物或醫(yī)療技術(shù)共同對癌細(xì)胞發(fā)生作用的治療方法，例如激光微創(chuàng)、光動力療法等。

激光微創(chuàng)技術(shù)

今年5月，美國普渡大學(xué)的研究團隊開發(fā)出了一種微創(chuàng)技術(shù)，可以幫助醫(yī)生更好地發(fā)現(xiàn)和治療癌細(xì)胞、組織和腫瘤，而不會對附近的健康細(xì)胞造成影響。這一方法被稱為PLASMAT，通過將冷常壓等離子體（CAP）與電穿孔和／或光穿孔結(jié)合，以消滅癌細(xì)胞而不損害附近的健康細(xì)胞。

CAP是一種近乎室溫的電離氣體，能將活性氧或氮物質(zhì)引入癌細(xì)胞、組織或腫瘤。隨后使用電場或激光切開細(xì)胞膜以方便上述活性氧或氮物質(zhì)的進(jìn)入。一旦活性物質(zhì)數(shù)量達(dá)到臨界水平，就會導(dǎo)致癌細(xì)胞凋亡（死亡）。附近的健康細(xì)胞要么不受影響，要么受到的影響最小，輕松就能恢復(fù)到正常水平。該方法在實驗室中已被證明對幾種類型的癌細(xì)胞和癌細(xì)胞系有效，包括乳腺癌、口腔癌／宮頸癌和前列腺癌等。

PLASMAT開發(fā)者之一的PrasoonDiwakar表示：“相比其他治療方法，使用了這三種技術(shù)的組合方法，消滅癌癥細(xì)胞的效果提升了70％到90％。”此外，PLASMAT不會在治療過程中將化學(xué)物質(zhì)引入體內(nèi)，并且比化療或放療更便宜。該技術(shù)比傳統(tǒng)的癌癥治療方法移動性更高，因為所需的設(shè)備尺寸很小，并且在大多數(shù)醫(yī)療環(huán)境中都很容易獲得。

光動力療法

光動力療法（PhotodynamicTherapy，PDT）是用光敏藥物和激光活化治療腫瘤疾病的一種新方法，是一種有氧分子參與的伴隨生物效應(yīng)的光化學(xué)反應(yīng)。與傳統(tǒng)腫瘤療法相比，PDT的優(yōu)勢在于能夠精確進(jìn)行有效的治療，無創(chuàng)傷，副作用小。

今年8月，韓國科學(xué)技術(shù)研究院的一組研究人員開發(fā)了一種近紅外光動力療法，有效地彌補了當(dāng)前PDT技術(shù)的缺陷。他們開發(fā)了一種名為線粒體靶向光動力治療劑（MitDt）的光敏劑，能最大限度地發(fā)揮PDT效應(yīng)，同時減少不必要的副作用。因為線粒體在新陳代謝中發(fā)揮重要的作用，且具有較高的跨膜電位，因此將線粒體作為靶點，以最大限度地發(fā)揮光敏劑的作用。

根據(jù)該研究小組的研究，當(dāng)線粒體被激光照射后，會產(chǎn)生活性氧（ROS）并立即失去線粒體膜電位，進(jìn)而引發(fā)細(xì)胞凋亡。因此，將PDT試劑與線粒體靶向劑相結(jié)合，可造成腫瘤細(xì)胞的迅速損傷，提高了治療效果，并減少了不必要的副作用。為了應(yīng)用線粒體靶向光敏劑，研究小組開發(fā)了近紅外區(qū)PDT試劑，由于近紅外激光具有滲透性，該制劑可用于治療深層組織惡性腫瘤。同時也降低了光散射，獲得更高的治療效果。

然而，用近紅外激光照射時正常細(xì)胞產(chǎn)生的單態(tài)氧也是個棘手的問題。為了解決這個問題，研究小組開發(fā)了一種新的光敏劑，它結(jié)合了功能化的近紅外染料和線粒體靶向劑，可在完成治療后快速清除細(xì)胞器，并長期存留在癌線粒體中，以增加激光照射到靶部位的活性氧數(shù)量。為了驗證治療效果，研究小組將MitDt注入荷瘤小鼠體內(nèi)。用波長為762nm的近紅外激光照射它們來誘導(dǎo)癌癥治療，最終將其腫瘤區(qū)域降低原來的三分之一。

直接治療

直接治療，實際上指的是利用激光的精確性以代替標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)工具（手術(shù)刀）。

這種方法是通過把能量比較高的激光束照射到組織上，使組織溫度升高而發(fā)生汽化。對位于人體表面的癌腫瘤可以直接用激光加熱汽化掉。而對于體積比較大的腫瘤，或者是長在人體內(nèi)部的大腫瘤，則須先用激光束的能量加熱燒結(jié)在它周圍的血管，使癌組織與周圍組織“斷絕流通”，以減少癌細(xì)胞擴散轉(zhuǎn)移的機會，然后激光切除癌組織。目前，CO2激光和氬激光可以用來切除表面癌，Nd：YAG激光可配合內(nèi)窺鏡來治療子宮、食管、結(jié)腸等內(nèi)部器官的癌變。

激光比標(biāo)準(zhǔn)手術(shù)工具更精確，對正常組織傷害小，因此對患者造成的疼痛、出血、腫脹和瘢痕形成較少。

總結(jié)

盡管激光技術(shù)取得諸多進(jìn)展，但在臨床上僅有個別成功案例，還未能廣泛推廣。在未來針對癌癥的研究道路中，激光技術(shù)有望取得更大的突破和應(yīng)用。而在目前面對癌癥這一人類公敵，還是只能以預(yù)防為主，大家要保持健康的生活習(xí)慣。