[发明专利]利用电场从不同方向治疗肿瘤等

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2004年12月27日提交的美国临时申请60/639,873的权利，其全部内容在此引入作为参考。

技术领域

本发明涉及选择性破坏局部区域内的快速分裂的细胞，并且尤其是涉及通过对活的患者内的目标区域应用具有特定特性的电场选择性破坏分裂细胞而不会破坏附近未分裂的细胞。

背景技术

所有的活体都通过细胞分裂增殖，包括细胞培养、微生物(如细菌，支原体，酵母，原生动物，以及其它单细胞组织)，真菌，藻类，植物细胞等等。通过基于这些有机体的分裂细胞对某种药剂的敏感性的方法，可以破坏有机体的分裂细胞或者控制它们的增殖。例如，某些抗生素停止细菌的增殖过程。

真核细胞分裂的过程称为“有丝分裂”，其包含细微的截然不同的阶段(参见Darnell等人，Molecular Cell Biology，New York：ScientificAmerican Books，1986，p.149)。在分裂间期，细胞复制染色体DNA，其前期早期开始凝集。在这一点上，中心粒(每个细胞2个)开始朝细胞相反的两极移动。在前中期，每个染色体由复制的染色单体组成。微管纺锤体从邻近中心粒的区域辐射，中心粒靠它们的极点越来越近。到前期末，中心粒到达极点，并且一些纺锤丝延伸到细胞的中心，而另外的从极点延伸到染色单体。细胞于是进入中期，此时染色体移向细胞的赤道并排列在赤道面内。随后是后期早期，在此期间子染色体通过沿朝向相反的两极处的着丝点的纺锤丝移动在赤道处相互分离。细胞开始沿极轴拉长；极-极的纺锤体也拉长。当每个子染色体(如现在所称呼它们的)到达它们各自的相反的极时出现了后期。在此点上，随着在细胞的赤道处开始形成卵裂沟，胞质分裂开始。换言之，后期是细胞膜开始收缩的点。在末期期间，胞质分裂基本上已完成并且纺锤体消失。仅有相对较窄的膜连接使两个细胞质连接在一起。最后，膜完全分离，胞质分裂完成并且细胞回到分裂间期。

在有丝分裂中，细胞经历了一个两次分裂，包括沿纺锤丝到细胞相反的两极的姐妹染色体的分离，继之以卵裂沟的形成和细胞分裂。然而，这个分裂并不先于染色体复制，产生单倍体生殖细胞。细菌也通过染色体复制分裂，继之以细胞分离。然而，由于子染色体是通过附着到细胞膜体上分离的；没有可见的如真核细胞那样使细胞分裂的设备。

众所周知，肿瘤，特别是恶性肿瘤或癌症，相比与正常组织不受控制地增长。这种迅速的增长使得肿瘤占据不断增长的空间并损害或破坏与之相邻的组织。此外，某些癌症还具有转移患癌的“种子”的特征，包括单个细胞或小的细胞群集(转移)到新的位置，在此转移性的癌细胞生长为另外的肿瘤。

如上所述，通常肿瘤的快速增长以及特别是恶性肿瘤是相比正常组织细胞的这些细胞的相对频繁的细胞分裂或增殖的结果。癌细胞的可区分的频繁细胞分裂是现有癌症治疗的有效性的基础，例如放射治疗和使用各种各样的化疗药剂。此类治疗基于正在经历分裂的细胞相比未分裂的细胞对辐射和化疗药剂更为敏感的事实。因为肿瘤细胞比正常细胞分裂更为频繁，在一定程度上就可能通过放射治疗和/或化疗选择性地损害或破坏肿瘤细胞。细胞对辐射、治疗药剂等的实际敏感性还依赖于不同类型的正常或恶性细胞类型的特定特性。由此，不幸的是，肿瘤细胞的敏感性并不比许多类型的正常组织显著地要高。这就使得在肿瘤细胞和正常细胞之间进行区别的能力减弱，并因此现有癌症治疗典型地使得对正常细胞的显著损害，由此限制了此类治疗方法的治疗效果。此外，对其它组织的不可避免的损害使得治疗对患者非常有损伤性，并且患者经常不能从表面上成功的治疗中恢复过来。并且，某些类型的肿瘤对现有治疗方法根本就不敏感。

还存在不单独依赖于放射治疗或化疗的用于破坏细胞的其它方法。例如，可另外或替代常规治疗方法使用用于破坏治疗细胞的超声波或电的方法。电场和电流被用于医学目的已经有许多年了。最为普通的是借助于一对导电电极，在导电电极之间维持一个电位差，通过应用一个电场在人或动物的体内产生电流。这些电流或者用于发挥它们的特殊效果，即刺激易兴奋的组织，或者由于身体充当电阻用于通过在体内流动产生热。第一种类型的应用的例子包括：心脏去纤颤器，外周神经和肌肉刺激器，大脑刺激器等。电流用于产生热的例子如在以下设备中：肿瘤切除，不正常工作的心脏或脑组织的切除，烧灼，减轻肌肉风湿痛或其它疼痛等等。