中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院強(qiáng)磁場科學(xué)中心張欣課題組與陸輕鈾課題組，以及中科院大連化學(xué)物理研究所的李國輝課題組等合作，在磁場抑制腫瘤細(xì)胞生長機(jī)制以及磁場聯(lián)合化療藥物抑制腫瘤細(xì)胞生長方面的研究取得系列進(jìn)展。相關(guān)文章分別發(fā)表在Oncotarget、Bioelectrochemistry 和Science Bulletin 等雜志上。
近年來的一些實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明穩(wěn)態(tài)磁場能夠抑制一些腫瘤細(xì)胞的生長，然而，目前此領(lǐng)域的研究缺乏系統(tǒng)性和深入性，導(dǎo)致磁場對腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)效應(yīng)并不明確，機(jī)制并不清楚�？蒲腥藛T通過比較不同類型的細(xì)胞在不同強(qiáng)度穩(wěn)態(tài)磁場下的生長增殖響應(yīng)，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)高表達(dá)表皮生長因子受體（EGFR）的腫瘤細(xì)胞生長受到抑制，進(jìn)一步體外實(shí)驗(yàn)研究表明EGFR純化蛋白的活性能夠直接被穩(wěn)態(tài)磁場所抑制。溶液掃描隧道顯微鏡單分子成像和理論計(jì)算模擬顯示，中高強(qiáng)度的穩(wěn)態(tài)磁場能夠改變EGFR 蛋白的排列方向，影響其二聚體之間的不對稱結(jié)合，從而對其激活產(chǎn)生抑制效應(yīng)。另外，通過比較不同EGFR表達(dá)量的細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)磁場可以抑制EGFR高表達(dá)的結(jié)腸癌細(xì)胞和鼻咽癌細(xì)胞，以及轉(zhuǎn)染了人源EGFR的中國倉鼠卵巢細(xì)胞（CHO，非腫瘤），但是對于CHO細(xì)胞本身以及轉(zhuǎn)染了失活人源EGFR的CHO細(xì)胞并沒有明顯的抑制效果。因此，EGFR是腫瘤細(xì)胞增殖受穩(wěn)態(tài)磁場抑制的重要因素之一。
同時(shí)，科研人員還發(fā)現(xiàn)9T（ 特斯拉）的磁場比1T的中等強(qiáng)度磁場抑制腫瘤細(xì)胞生長的效果更明顯，并且穩(wěn)態(tài)磁場能夠增強(qiáng)EGFR抑制劑對結(jié)腸癌細(xì)胞和鼻咽癌細(xì)胞的生長抑制（Moderate and strong static magnetic fields directly affect EGFR kinase domain orientation to inhibit cancer cell proliferation. Oncotarget, 2016）。
已有報(bào)道表明，穩(wěn)態(tài)磁場能夠在體外影響細(xì)胞骨架蛋白——微管，然而對細(xì)胞有絲分裂的影響并不明確。研究發(fā)現(xiàn)1T的穩(wěn)態(tài)磁場能夠?qū)?xì)胞分裂中的紡錘體產(chǎn)生影響，并進(jìn)一步影響同步化腫瘤細(xì)胞的分裂。以此為基礎(chǔ)，研究人員將穩(wěn)態(tài)磁場和化療藥物紫杉醇以及常與紫杉醇聯(lián)合使用的化療藥物5-Fu等聯(lián)合使用，在多種腫瘤（鼻咽癌、宮頸癌、結(jié)腸癌、乳腺癌）細(xì)胞中進(jìn)行了磁場聯(lián)合化療藥物的測試。結(jié)果顯示，雖然磁場與化療藥物cisplatin聯(lián)用并沒有增強(qiáng)效應(yīng)，但是在多種腫瘤細(xì)胞中磁場和紫杉醇/5-Fu聯(lián)用都能夠得到比單獨(dú)使用化療藥物紫杉醇/5-Fu更好的抑瘤效果（Moderate intensity static magnetic fields affect mitotic spindles and increase the antitumor efficacy of 5-FU and Taxol. Bioelectrochemistry, 2016）。
科研人員發(fā)現(xiàn)1T中等強(qiáng)度穩(wěn)態(tài)磁場能夠抑制鼻咽癌CNE-2Z細(xì)胞的增殖，機(jī)制研究表明其與在多種腫瘤中高度活化的Akt/mTOR信號通路相關(guān)。雖然mTOR抑制劑如Torin 2是具有潛在應(yīng)用價(jià)值的化療藥物，然而由于使用過程中出現(xiàn)了其他信號分子如EGFR和AKT的負(fù)反饋重新激活，使得這類抑制劑的臨床效果受到限制。研究顯示，1T穩(wěn)態(tài)磁場不僅增強(qiáng)了Torin 2對mTOR底物磷酸化的抑制，而且減弱了mTOR抑制劑誘導(dǎo)的EGFR和Akt的負(fù)反饋重激活，從而增強(qiáng)了Torin 2的抑瘤效果（1 T moderate intensity static magnetic field affects Akt/mTOR pathway and increases the antitumor efficacy of mTOR inhibitors in CNE-2Z cells. Science Bulletin, 2015）。
這幾項(xiàng)研究從實(shí)驗(yàn)上證明了穩(wěn)態(tài)磁場以及穩(wěn)態(tài)磁場聯(lián)合化療藥物在腫瘤治療方面的潛在應(yīng)用。研究得到穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場實(shí)驗(yàn)裝置的支持，受中科院百人計(jì)劃和國家自然科學(xué)基金等的資助。
中高強(qiáng)度穩(wěn)態(tài)磁場影響EGFR激酶區(qū)非對稱二聚體的形成從而抑制EGFR高表達(dá)細(xì)胞的增殖
1T穩(wěn)態(tài)磁場增強(qiáng)mTOR抑制劑Torin2的抑瘤效果
