用于通过内脏神经刺激治疗癌症的设备和方法技术

本文描述了用于治疗受试者中的癌症或抑制受试者的癌症生长或复发的方法、可植入设备和系统。这种方法可以包括：用从与内脏神经电连通的一个或多个电极发射的多个电脉冲电刺激受试者的胸内脏神经(例如内脏大神经)，其中，多个电脉冲触发内脏神经中的一个或多个动作电位，以增加受试者的循环自然杀伤(NK)细胞。可植入设备可以包括一个或多个电极，其被配置为与患有癌症的受试者的胸内脏神经电连通，并且被配置为操作一个或多个电极以用多个电脉冲电刺激内脏神经，多个电脉冲触发内脏神经中的一个或多个动作电位，动作电位增加循环NK细胞。NK细胞。NK细胞。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通过内脏神经刺激治疗癌症的设备和方法


[0001]本文描述了用于通过电刺激受试者的胸内脏神经来治疗受试者的癌症或预防受试者的癌症的生长或复发的方法和设备。
[0002]优先权
[0003]本申请要求于2020年6月4日提交的美国专利申请第63/034,604号的优先权，该美国专利申请的公开内容以引用的方式全文并入本文。

技术介绍

[0004]自然杀伤(Natural Killer，NK)细胞是先天免疫系统的元件，其可以识别和破坏体内的癌细胞而无需预先抗原呈递。已知增加NK活性或数量的干预(例如运动训练)已显示在减少癌症的发生和复发方面是有效的。相反，已知抑制NK细胞活性的干预(例如手术应激)已知增加肿瘤生长和转移的风险而且恶化患者预后。手术应激尤其成问题，因为肿瘤切除是癌症的常见治疗。另外，在手术期间，肿瘤的破坏将癌细胞释放到血流中，这增加了转移的风险，从而对患者产生“双重危害”，其中，他们既处于癌症转移的风险，又经历通常在破坏癌症中起作用的天然杀伤细胞活性的抑制。
[0005]NK细胞表达影响其活性的几种受体。一种这样的受体是β2
‑
肾上腺素能受体(β2
‑
AR)，其相对于其它淋巴细胞高度富集在NK细胞膜中。β2
‑
AR以高亲和力结合到肾上腺素，并且在较小程度上结合到去甲肾上腺素。NK细胞上的β2
‑
AR的活化降低了它们对内皮细胞的粘附，从而导致循环中NK细胞数量的增加。另外，肾上腺素对β2
‑
AR的活化还可以通过增加NK细胞针对肿瘤细胞的细胞毒性活性来改变NK细胞的活性。该途径可能是体育锻炼的抗癌益处的至少一部分的原因，因为在锻炼人类受试者中阻断β2
‑
AR降低了细胞毒性活性和循环NK细胞的增加。

技术实现思路

[0006]如本文进一步所述，可以通过用从与内脏神经电连通的一个或多个电极发射的多个电脉冲电刺激受试者的胸内脏神经(例如内脏大神经)来治疗受试者的癌症。多个电脉冲可在内脏神经中触发一个或多个动作电位，其导致受试者循环自然杀伤(NK)细胞的数量增加，NK细胞在瞄准和杀伤癌细胞中是有效的。
[0007]在治疗受试者的癌症的示例性方法中，方法包括：用从与内脏神经电连通的一个或多个电极发射的多个电脉冲电刺激受试者的胸内脏神经，其中，多个电脉冲触发内脏神经中的一个或多个动作电位，以增加受试者的循环自然杀伤(NK)细胞。
[0008]在抑制受试者癌症生长或复发的示例性方法中，方法包括：用从与内脏神经电连通的一个或多个电极发射的多个电脉冲电刺激受试者的胸内脏神经，其中，多个电脉冲触发内脏神经中的一个或多个动作电位，以增加受试者的循环自然杀伤(NK)细胞。
[0009]在上述方法的一些实施例中，受试者先前已接受癌症切除手术。
[0010]在一些实施例中，胸内脏神经是内脏大神经、内脏小神经或内脏最小神经。在一些
实施例中，胸内脏神经是内脏大神经。
[0011]在上述方法的一些实施例中，电脉冲具有约100μA至约30mA的电流。在一些实施例中，电流在多个电脉冲上是恒定的。在一些实施例中，多个电脉冲中的电脉冲以约1Hz至约10kHz的频率发射。在一些实施例中，多个电脉冲包括多个双相电脉冲。在一些实施例中，双相电脉冲包括阳极脉冲相、阴极脉冲相和相间延迟。在一些实施例中，双相电脉冲包括阳极相，随后是阴极相。在一些实施例中，电脉冲的长度为约5μs至约50ms。在一些实施例中，多个电脉冲包括多个脉冲串，多个脉冲串包括两个或更多个电脉冲。在一些实施例中，脉冲串被约100ms至约15秒的静止期分开。在一些实施例中，多个电脉冲中的电脉冲紧张性地发射。在一些实施例中，内脏神经由多个电脉冲电刺激持续约1分钟至约60分钟的时段。在一些实施例中，内脏神经由多个电脉冲电刺激每天一次至每天四次。
[0012]在上述方法的一些实施例中，一个或多个电极由完全植入受试者内的可植入设备操作。在一些实施例中，可植入设备基于触发信号操作一个或多个电极以发射一个或多个电脉冲。在一些实施例中，触发信号由可植入设备产生。在一些实施例中，方法包括：在可植入设备处无线地接收触发信号。在一些实施例中，触发信号被编码在由可植入设备接收的超声波中。
[0013]在一些实施例中，触发信号基于在受试者内检测到的一个或多个生理信号。在一些实施例中，可植入设备包括被配置为检测一个或多个生理信号的一个或多个传感器。在一些实施例中，方法包括：在可植入设备处接收超声波；以及从可植入设备发射对与一个或多个生理信号相关的信息进行编码的超声反向散射。在一些实施例中，方法包括：从外部设备发送由可植入设备接收的超声波；在外部设备处接收对与一个或多个生理信号相关的信息进行编码的超声反向散射；在外部设备处生成触发信号；从外部设备发送对触发信号进行编码的超声波；以及在可植入设备处接收对触发信号进行编码的超声波。在一些实施例中，一个或多个生理信号包括电生理信号。在一些实施例中，电生理信号包括由内脏神经传输的电生理信号。在一些实施例中，一个或多个生理信号包括温度、压力、应力、pH或分析物水平。在一些实施例中，一个或多个生理信号包括血液动力学信号。在一些实施例中，血液动力学信号包括舒张压、平均血压、收缩压、血氧水平、心率或血液灌注率。
[0014]在任一上述方法的一些实施例中，方法包括：将来自由可植入设备接收的超声波的能量转换成为可植入设备供电的电能。
[0015]在任一上述方法的一些实施例中，癌症是转移癌。
[0016]在任一上述方法的一些实施例中，方法还包括：向受试者施用NK细胞活化剂。在一些实施例中，NK细胞活化剂包含IL
‑
2、IL
‑
6、IL
‑
15或IL
‑
12或其生物活性片段。
[0017]在任一上述方法的一些实施例中，方法包括：向受试者施用化疗剂。在一些实施例中，受试者是人。
[0018]本文进一步描述了一种系统，包括外部设备和被配置为执行任一上述方法的可植入设备。
[0019]本文还描述了一种可植入设备，包括一个或多个电极，其被配置为与患有癌症的受试者的胸内脏神经电连通，设备被配置为操作一个或多个电极以用多个电脉冲电刺激内脏神经，多个电脉冲触发内脏神经中的一个或多个动作电位，动作电位增加受试者的循环自然杀伤(NK)细胞。在一些实施例中，胸内脏神经是内脏大神经、内脏小神经或内脏最小神
经。在一些实施例中，胸内脏神经是内脏大神经。在一些实施例中，设备还包括基板，其被构造为至少部分地包裹内脏神经，并且将一个或多个电极中的至少一者定位为与内脏神经电连通。
[0020]在上述设备的一些实施例中，电脉冲具有约100μA至约30mA的电流。在一些实施例中，电流在多个电脉冲上是恒定的。在一些实施例中，多个电脉冲中的电脉冲以约1Hz至约10kHz的频率发射。在一些实施例中，多个电脉冲包括多个双相电脉冲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种治疗受试者中的癌症的方法，包括：用从与内脏神经电连通的一个或多个电极发射的多个电脉冲电刺激所述受试者的胸内脏神经，其中，所述多个电脉冲触发所述内脏神经中的一个或多个动作电位，以增加所述受试者中的循环自然杀伤(NK)细胞。2.一种抑制受试者中的癌症生长或复发的方法，包括：用从与内脏神经电连通的一个或多个电极发射的多个电脉冲电刺激所述受试者的胸内脏神经，其中，所述多个电脉冲触发所述内脏神经中的一个或多个动作电位，以增加所述受试者中的循环自然杀伤(NK)细胞。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述受试者先前已接受癌症切除手术。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述胸内脏神经是内脏大神经、内脏小神经或内脏最小神经。5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述胸内脏神经是内脏大神经。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述电脉冲具有约100μA至约30mA的电流。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述电流在所述多个电脉冲上是恒定的。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述多个电脉冲中的所述电脉冲以约1Hz至约10kHz的频率发射。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述多个电脉冲包括多个双相电脉冲。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述双相电脉冲包括阳极脉冲相、阴极脉冲相和相间延迟。11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述双相电脉冲包括阳极相，随后是阴极相。12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述电脉冲的长度为约5μs至约50ms。13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述多个电脉冲包括多个脉冲串，所述多个脉冲串包括两个或更多个电脉冲。14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述脉冲串被约100ms至约15秒的静止期分开。15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中，所述多个电脉冲中的所述电脉冲紧张性地发射。16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其中，所述内脏神经由所述多个电脉冲电刺激持续约1分钟至约60分钟的时段。17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其中，所述内脏神经由所述多个电脉冲电刺激每天一次至每天四次。18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个电极由完全植入所述受试者内的可植入设备操作。19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述可植入设备基于触发信号操作所述一个或多个电极以发射所述一个或多个电脉冲。20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述触发信号由所述可植入设备产生。21.根据权利要求19所述的方法，还包括：在所述可植入设备处无线地接收所述触发信
号。22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述触发信号被编码在由所述可植入设备接收的超声波中。23.根据权利要求19至22中任一项所述的方法，其中，所述触发信号基于在所述受试者内检测到的一个或多个生理信号。24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述可植入设备包括被配置为检测所述一个或多个生理信号的一个或多个传感器。25.根据权利要求24所述的方法，包括：在所述可植入设备处接收超声波；以及从所述可植入设备发射对与所述一个或多个生理信号相关的信息进行编码的超声反向散射。26.根据权利要求25所述的方法，包括：从外部设备发送由所述可植入设备接收的所述超声波；在所述外部设备处接收对与所述一个或多个生理信号相关的所述信息进行编码的超声反向散射；在所述外部设备处生成所述触发信号；从所述外部设备发送对所述触发信号进行编码的超声波；以及在所述可植入设备处接收对所述触发信号进行编码的所述超声波。27.根据权利要求23至26中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个生理信号包括电生理信号。28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述电生理信号包括由所述内脏神经发送的电生理信号。29.根据权利要求23至28中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个生理信号包括温度、压力、应力、pH或分析物水平。30.根据权利要求23至29中任一项所述的方法，其中，所述一个或多个生理信号包括血液动力学信号。31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述血液动力学信号包括舒张压、平均血压、收缩压、血氧水平、心率或血液灌注率。32.根据权利要求1至31中任一项所述的方法，包括：将来自由所述可植入设备接收的超声波的能量转换成为所述可植入设备供电的电能。33.根据权利要求1至32中任一项所述的方法，其中，所述癌症是转移癌。34.根据权利要求1至33中任一项的方法，还包括：向所述受试者施用NK细胞活化剂。35.根据权利要求34所述的方法，其中，所述NK细胞活化剂包含IL
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2、IL
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6、IL
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15或IL
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12或其生物活性片段。36.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：艾奧塔生物科技公司，
类型：发明
国别省市：