鳞状细胞癌(Squamous Cell Carcinoma, SCC)是皮肤角质形成细胞的一种恶性肿瘤,在人类和猫中均为常见病。人类 SCC 通常与紫外线(UV)暴露和人乳头瘤病毒(HPV)感染密切相关,而猫鼻平面 SCC(cSCC)主要发生在长期暴露于阳光的区域,如鼻平面、耳廓和眼睑,特别是在白色毛发或浅色毛发的猫中发病率较高。与人类类似,cSCC 的早期病变多为局限于表皮的癌前病变,若未及时治疗,可发展为侵袭性癌症。
传统治疗方法包括手术切除、放疗、冷冻治疗及光动力疗法等。然而,这些方法在局部肿瘤控制或治疗效果方面存在局限性,尤其是在鼻平面等敏感区域的治疗中。电化学治疗(Electrochemotherapy, ECT)通过电穿孔技术增强化疗药物(如博来霉素)对肿瘤细胞的渗透性,以较低剂量达到显著的抗肿瘤效果,同时最大限度减少全身副作用。这种方法已在兽医和人类肿瘤治疗中得到广泛应用。
尽管 ECT 的局部反应率较高,标准电极的应用在猫鼻平面敏感区域可能引发组织创伤,加重术后炎症并延长食欲恢复时间。因此,本研究设计了一种细针电极,并通过临床试验评估其在减少组织创伤和加速恢复方面的优势。
方法
- 电极设计与模型验证
本研究设计了两种电极:传统电极由 20 G 针组成,细针电极则采用更细的 25 G 针。两种电极的几何结构相同,针间距为 4 毫米。使用计算机模拟(COMSOL Multiphysics)评估电场分布,并验证其电穿孔性能。植物组织模型用于进一步测试电极的实际表现。 - 患者选择与分组
纳入52只经过组织病理学确诊的猫鼻平面 cSCC 患者,根据实验需要分为两组:使用传统电极的对照组(15只)和使用细针电极的实验组(37只)。患者的肿瘤分期基于世界卫生组织(WHO)标准,包括早期(I + II)和晚期(III + IV)分期。 - 治疗流程
所有患者在全身麻醉下接受ECT。通过静脉注射博来霉素(15,000 IU/m²)后,使用单极方波电穿孔仪(EPV-200)施加 400 V 的脉冲电场(8个 100 µs 的脉冲,频率 5 kHz)。治疗后的随访每两周一次,直至肿瘤完全反应或病变稳定。 - 评估指标
- 局部反应率:采用 RECIST 1.1 标准,评估肿瘤的完全缓解(CR)、部分缓解(PR)、疾病稳定(SD)及疾病进展(PD)。
- 术后食欲恢复时间:根据 LeBlanc 等人的标准,将术后食欲减少的程度分为5个等级。
- 总生存期:采用 Kaplan-Meier 生存分析评估不同分组的长期生存率。
结果
- 电场分布与组织穿孔
模拟结果显示,细针电极在针间区域产生了充分的可逆电穿孔(> 480 V/cm),同时减少了不可逆电穿孔区域(> 1050 V/cm),从而显著降低了组织损伤。这一结果在植物模型中得到验证,细针电极的电穿孔效果更加均匀。 - 肿瘤反应率
- 传统电极组的总体反应率为80%,其中40%为完全缓解(CR),40%为部分缓解(PR)。
- 细针电极组的总体反应率为97.3%,其中70.3%为完全缓解(CR),27%为部分缓解(PR)。
- 两组间差异无统计学显著性(P = 0.067),但细针电极组在早期肿瘤(I + II)中表现出更高的完全缓解率(P < 0.0001)。
- 术后食欲恢复
使用细针电极的患者术后食欲恢复显著加快,平均食欲恢复时间为48小时内(平均评分1.3),而传统电极组为3-5天(平均评分3.1),差异具有显著性(P < 0.0001)。 - 生存分析
细针电极组的中位生存期为611天(范围170-1003天),传统电极组为520天(范围23-840天),两组间差异无统计学显著性(P = 0.019)。早期肿瘤患者的生存率显著高于晚期肿瘤患者(P < 0.0001)。
讨论
细针电极在治疗猫鼻平面 cSCC 中展现出多项优势,包括:
- 减少组织损伤,显著缩短术后恢复时间;
- 在保持高局部反应率的同时改善患者的术后舒适度;
- 提高早期肿瘤患者的完全缓解率。
与传统电极相比,细针电极通过减小针头直径减少电流强度(降低约44%),有效避免了过度组织损伤及电解反应引起的局部酸碱变化。此外,细针电极的均匀电场分布减少了不可逆电穿孔区域,从而降低了健康组织的损伤。
研究进一步验证了猫作为人类疾病转化模型的价值。由于猫鼻平面 cSCC 与人类 SCC 在致病机制和治疗反应上的高度相似性,这项研究为细针电极在兽医和人类医学中的广泛应用提供了理论和实践依据。
参考文献:
Electrochemotherapy using thin-needle electrode improves recovery in feline nasal planum squamous cell carcinoma – a translational model