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硼中子俘获疗法(BNCT)只要1次照射即可完全缓解多数复发性头颈

时间:2022-10-25 16:00

  新冠时代的最尖端癌症放射治疗技术

  硼中子俘获疗法(BNCT)只要1次照射,即可完全缓解多数复发性头颈部癌

  日本放射线肿瘤学会学术大会市民公开讲座

  中西美荷(医学作家)

  作为癌症治疗三大支柱之一的“放射线治疗”,是在维持脏器与功能的前提下能够实现根治的优秀的治疗方式。传统的放射线治疗为了尽可能地减少对正常细胞的影响,照射是以“少量、长期”为基本原则的,所以在1~2个月的治疗期内需要每天往返医院。但是,近年来放射治疗取得了飞速的发展,已经开发出了多种可以实现“短期治疗、微创治疗”的照射方式和设备,尤其适合目前往返医院不是很便利的新冠时代。

  BNCT(硼中子俘获疗法)是日本引领世界的放射治疗

  中子俘获疗法,英文为Boron Neutron Capture Therapy,简称BNCT。作为目前最尖端的癌症治疗技术之一,BNCT的历史其实非常久远,这个概念早在1936年,即人们发现中子的4年后就被提出了。

  世界上第一项临床研究于1951年在美国布鲁克黑文国家研究所开始。虽然进行了10年,但由于当时使用的硼化合物和中子束的质量不佳,因此没有达到预期的效果,因此美国将该项临床研究停止了30年。

  在这30年间,日本的研究人员针对各种各样的癌症进行着BNCT治疗,得到了大量的有效或非常有效的报告。但是,此项临床研究都是使用核反应堆进行的。只要脱离不了核反应堆,那就没有办法在医院里面进行建造,也就无法应用于实际的临床治疗。因此,从2000年左右开始,针对能否使用加速器来实现,全世界都开始了设备的研发。

  2012年,在京都大学和住友重工的共同努力下,日本首次成功研发出了可以用于BNCT的加速器。东南北BNCT研究中心于2016年获得该装置,针对恶性脑肿瘤和头颈部癌(复发性腮腺癌)进行了第2期临床试验。根据此项结果,药物申请于2020年3月获得批准,6月开始针对头颈部癌的治疗被纳入医保。可以说,BNCT是日本引领世界的放射治疗。

  只需一次高剂量照射的癌细胞靶向治疗

  传统的放射治疗主要依靠照射的放射线的直接作用影响细胞,而BNCT则以不同的原理使癌细胞死亡。首先让癌细胞吸收硼这个元素,之后用中子射线进行照射,硼就会捕获中子引起核反应(核转换反应)分裂成2个分子(α粒子和锂原子核),最终依靠这些粒子的能量破坏癌细胞的DNA等等,导致细胞死亡。

  癌细胞的大小为10~20μm,而两个粒子的作用范围是9μm或5μm,由于距离非常短,因此所释放的能量只会作用在一个细胞内。可以说BNCT是发生在一个癌细胞中的重粒子线治疗。

  BNCT治疗是将硼化合物通过静脉点滴(2小时)注射到体内,然后经过血液到达癌细胞处,并被癌细胞选择性地吸收。之后再利用中子射线进行照射就会产生核反应,而这个过程中只有癌细胞会被选择性地破坏掉,即使是对癌组织进行大剂量的照射,正常细胞也不会受到太大的影响,这就是所谓的“癌细胞靶向性性治疗”。而且,只需一次照射即可,这就是BNCT治疗最大的特点。

  但是,根据物理条件限制,可以适用的癌症是有限的。BNCT中使用的中子射线其能量较低,无法到达身体深处,因此治疗对象限定在距离身体表面6~7cm处的“浅表肿瘤”。

  BNCT的照射过程

  当质子经过回旋加速器加速后,撞击到末端的一个叫做铍的轻金属靶时,质子就会被转换成中子。然后通过照射口对患者进行照射,就可以选择性地破坏掉实现结合了硼化合物的癌细胞。由于中子的能量很低,出了照射口之后,不会像普通的X射线那样笔直地前进,而是具有扩散性的特质,所以需要将癌症部位尽量靠近照射口。

  对于头颈部癌患者,因为需要将癌症部位(脸的前方,脸的侧方,颈部的侧方等)靠近照射口,因此会选择坐姿接受治疗。为此,需要事前进行各种各样的准备工作。首先,需要确认肿瘤的位置,在假定剂量分布的同时对束轴进行设定,同时制作用于将头颈部癌患者固定在照射口的适当位置的模具(患者戴的内壳和用于将其固定在照射口的外壳)。

  其次,为了对照射部位和照射剂量进行准确的评估,患者必须要保持坐姿完成CT拍摄。也就是说之后还需要再把坐姿拍摄的CT转换成侧卧、半俯卧的体位。这样的一系列操作(设置)是非常复杂的工作,在传统的放射线治疗中准备工作所需的时间为15分钟~20分钟左右,而BNCT则长达2~3小时。

  硼药的滴注时间约为2小时,但为了不降低血药浓度,在照射的过程中也会以半速持续进行滴注。照射的次数基本上为1次,照射时间为连续照射40~60分钟左右。

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