治療惡性腫瘤最理想的方法是在殺滅腫瘤細(xì)胞的同時(shí)盡量減少對鄰近正常組織的損害。而現(xiàn)今在腫瘤所有的治療技術(shù)中,無論是傳統(tǒng)的手術(shù),放療,化療,還是近兩年取得重大突破的靶向免疫治療,實(shí)際上,都會對正常的組織細(xì)胞產(chǎn)生不同程度的損害。以腦腫瘤為例,手術(shù)后要進(jìn)行放化療,而我國使用的大部分放療設(shè)備為X線,在治療低浸潤惡性腫瘤時(shí),為了達(dá)到較好的治愈效果,需要照射周邊一定范圍的正常腦組織,達(dá)到更大限度殺傷癌細(xì)胞的目的,但是常常會產(chǎn)生顱內(nèi)水腫,認(rèn)知障礙等嚴(yán)重的副作用。在更大限度殺滅腫瘤的同時(shí)不傷害正常組織細(xì)胞是當(dāng)前全球都在研發(fā)的目標(biāo)。
BNCT是一種劃時(shí)代的癌癥治療方法,可選擇性地破壞癌細(xì)胞而不會對正常細(xì)胞造成嚴(yán)重?fù)p害。這種方法是治療高度惡性腫瘤的有效方法,例如在腦腫瘤中,其中健康和腫瘤細(xì)胞常常混合在一起,這種治療方式可以精準(zhǔn)的殺滅癌細(xì)胞,而避免對正常細(xì)胞的傷害.為什么硼中子俘獲療法這么神奇呢?
硼中子俘獲治療是當(dāng)前最新的一種放射線療法,是通過點(diǎn)滴注射含硼化合物,這種化合物和癌細(xì)胞有很強(qiáng)的親和力,進(jìn)入人體后迅速聚集于癌細(xì)胞內(nèi)(相當(dāng)于是我們做PET掃描時(shí)的顯像劑),然后用一種超熱中子射線照射1個(gè)小時(shí)左右。中子與進(jìn)入癌細(xì)胞內(nèi)的硼能產(chǎn)生很強(qiáng)的核反應(yīng),釋放出一種殺傷力極強(qiáng)的射線,從而達(dá)到從癌細(xì)胞內(nèi)部爆破癌細(xì)胞的效果。同時(shí),因?yàn)橹凶泳€的特征是射程很短,只有一個(gè)癌細(xì)胞的長度,所以殺死癌細(xì)胞的時(shí)候不會傷害到周圍組織。
硼中子俘獲療法的治療原理是什么
中子(Neutron)是組成原子核的核子之一,質(zhì)量為電子質(zhì)量的1838倍,是原子核不可缺少的組成成分,于1932年由英國科學(xué)家查德威克發(fā)現(xiàn)。放射生物學(xué)研究表明,癌變組織通常由有氧型和乏氧型兩類細(xì)胞組成,其中有氧癌細(xì)胞易被放射線殺死,但乏氧癌細(xì)胞卻對常規(guī)放療所用的X 射線、伽瑪射線以及電子束不敏感,耐受性強(qiáng),不易殺死,這也就是常規(guī)放療后癌癥容易復(fù)發(fā)的主要原因。
但奇特的是,這種乏氧癌細(xì)胞對中子射線卻特別敏感。經(jīng)中子射線照射后,腫瘤部位乏氧細(xì)胞的復(fù)活率幾乎為零,術(shù)后癌癥復(fù)發(fā)率極低,這就是中子治癌的獨(dú)特優(yōu)勢。而硼中子俘獲治療應(yīng)用熱中子照射靶向聚集在腫瘤部位的硼,當(dāng)存在于自然界的非放射性元素硼(10B)受到熱中子照射時(shí),發(fā)生核裂變反應(yīng),產(chǎn)生具有高線性能量轉(zhuǎn)換的α粒子,自身衰變?yōu)?Li。該技術(shù)產(chǎn)生的α線和7Li粒子與X線或者γ線有很大區(qū)別,其飛行距離短(大約為一個(gè)細(xì)胞的長度),因此在腫瘤細(xì)胞內(nèi)核反的α線與7Li粒子對周邊正常組織的影響很小;但所達(dá)到的生物效應(yīng)卻是X線或者γ線的2~3倍以上,并且物理效應(yīng)與X線及γ線相當(dāng)。因此,放療界期待利用BNCT治療得到更好的效果。
硼中子俘獲療法的臨床數(shù)據(jù)
該理論誕生于1936年,至今已經(jīng)有80余年的發(fā)展歷史。據(jù)日本京都大學(xué)、大阪大學(xué)的研究小組,于2015 年10月29日舉行的日本癌癥治療學(xué)會,第53屆學(xué)術(shù)集會上,發(fā)表的實(shí)例報(bào)告顯示,對37名頭頸部末期癌癥患者進(jìn)行臨床試驗(yàn)后,半數(shù)以上患者的癌細(xì)胞消失了。
此外,從2005年6月至2011年9月,BNCT在20例復(fù)發(fā)性腦膜瘤中治療28次。所有患者之前都接受了強(qiáng)化治療,如多次手術(shù)和多次放療。其中19例患者接受硼中子俘獲療法,這些患者的原始腫瘤大小在4.3 cm3和109 cm3之間,治療兩個(gè)月后,平均腫瘤體積減少64.5%。中位隨訪時(shí)間為13個(gè)月。六名患者在研究發(fā)表時(shí)仍然活著; 目前,硼中子俘獲治療組和診斷后的中位生存時(shí)間分別為45.7個(gè)月(32.4-70.7個(gè)月)和14.1個(gè)月(8.6-40.4個(gè)月);在有癥狀的病例中,硼中子俘獲治療后,如偏癱和面部疼痛得到顯著改善。專家推測:硼中子俘獲療法對腦膜瘤可能特別有效。
硼中子俘獲療法與質(zhì)子放療有什么區(qū)別
最近,高精度放射治療--質(zhì)子治療因其選擇性地靶向殺傷腫瘤的能力而被公認(rèn)為全球最精準(zhǔn)的放療技術(shù),其特有的布拉格峰使它們只針對癌癥病灶照射,更大程度的避免對正常組織的損害,如圖所示,在質(zhì)子束到達(dá)腫瘤之前,布拉格峰還是會使正常組織暴露于一部分輻射,雖然相較于傳統(tǒng)放療對正常組織的傷害要少的多,但還是會產(chǎn)生一定的損傷和副作用。
相比之下,允許選擇性照射細(xì)胞的硼中子俘獲療法與這些方法完全不同。甚至腫瘤組織內(nèi)存在的正常細(xì)胞也會受到保護(hù)。當(dāng)用DVH(劑量體積直方圖)(下圖)說明時(shí),差異很明顯:觀察到正常組織劑量和腫瘤(細(xì)胞)劑量的曲線在任何地方都不相交。除了BNCT之外,沒有任何治療方法DVH曲線彼此完全分離。BNCT可以選擇性地對腫瘤(細(xì)胞)施加一定劑量的放射。
硼中子俘獲療法的優(yōu)勢
BNCT之所以得到廣泛關(guān)注,是因?yàn)榫哂幸韵聝?yōu)勢:
1.靶向性好,對周圍細(xì)胞組織損傷小。硼化合物只被癌細(xì)胞吸收,具有普通輻射和鋰顆粒三倍生物效應(yīng)的α光束精準(zhǔn)破壞癌細(xì)胞DNA。
2.無需增氧效應(yīng)。不僅可殺死富氧細(xì)胞,也可殺死乏氧細(xì)胞及處于靜止期細(xì)胞。
3.其對細(xì)胞產(chǎn)生的損傷不可逆。
4.針對難治性癌癥的新治療方式。對于侵入性,多發(fā)性,復(fù)發(fā)性,抗輻射性,不能手術(shù)的癌癥,以及放射治療適應(yīng)不良的癌癥都可以嘗試硼中子俘獲治療。
哪些患者最適合接受硼中子俘獲治療
適合治療多種癌癥種類,包括晚期復(fù)發(fā)類癌癥:
1. 各種惡性原發(fā)性腦腫瘤;
2. 黑色素瘤;
3. 頭頸部腫瘤(口腔癌,舌癌,咽癌,喉癌,甲狀腺癌,腮腺癌,外耳癌,中耳癌癥);
4. 肝臟腫瘤(包括幾個(gè)病灶);
5. 膀胱癌;
6. 局部復(fù)發(fā)性乳腺癌;
7. 肺癌;
8. 結(jié)腸癌;
9. 間皮瘤。
硼中子俘獲療法的治療流程
療程:對于腦腫瘤的患者來說 BNCT 的療程具有劃時(shí)代的意義。根據(jù)病情不同,最短的療程僅需照射 1 次,照射時(shí)間為 30 分鐘。
第1步預(yù)先施用特定的“硼化合物”,其僅被癌細(xì)胞吸收并在癌細(xì)胞中累積。
第2步當(dāng)硼攜帶劑在腫瘤組織與正常組織的濃度比值(T/N比值)達(dá)到高峰時(shí),用中子束照射腫瘤部位。
第3步硼化合物與中子碰撞并通過“α射線”從內(nèi)部殺死癌細(xì)胞,“α射線”是裂變產(chǎn)生的一種粒子束。
硼中子俘獲療法治療各類癌癥卓越的臨床效果
1.頸腫瘤-完全消退
頭頸癌的標(biāo)準(zhǔn)治療方案是手術(shù),X射線治療和化療。硼中子俘獲療法可以對復(fù)發(fā)的患者進(jìn)行重復(fù)放射治療,這些患者因?yàn)樵谙惹敖邮苓^X射線治療而無法再次進(jìn)行X線照射。
世界上次使用硼中子俘獲治療的頭頸癌是腮腺復(fù)發(fā)癌的病例。經(jīng)過兩次BNCT治療后,腫瘤完全消退,患者的皮膚反應(yīng)未達(dá)到干脫屑的程度。其他治療方法不可能避免損傷,如皮膚出現(xiàn)水泡。在這個(gè)案例中觀察到的反應(yīng)顯示BNCT的高度腫瘤細(xì)胞選擇性和殺傷性。
2.腦瘤
硼中子俘獲療法對于惡性腦腫瘤具有卓越的臨床效果。由于硼中子俘獲療法允許一次性施用大劑量輻射,因此有些情況下腫瘤會發(fā)生快速完全反應(yīng)(通過MRI顯示,兩天左右病變的退化和消失),這是與X射線不同治療。
32歲男性腦瘤患者,手術(shù)后進(jìn)行放化療,一年后復(fù)發(fā),再次手術(shù)化療后病情進(jìn)展,出現(xiàn)麻痹和失語癥狀。作為緩和癥狀的療法,患者接受了BNCT治療,希望達(dá)到癥狀改善和在家休養(yǎng)的目的。BNCT照射后在三周內(nèi)結(jié)束點(diǎn)滴治療,繼續(xù)少量服用類固醇類藥物。雖然還有輕微的失語癥癥狀,但已經(jīng)能在家獨(dú)立行走。MRI分別顯示了BNCT治療后、兩周后和一個(gè)月后腫瘤逐漸縮小的過程。
結(jié)論:針對復(fù)發(fā)的惡性膠質(zhì)瘤行非開顱BNCT治療,具有縮小腫瘤和維持患者日常生活能力的效果。
重大喜訊!日本硼中子俘獲療法即將招募患者!
近十年來,隨著強(qiáng)流質(zhì)子加速器技術(shù)的迅速發(fā)展,硼中子俘獲治療在醫(yī)院的廣泛應(yīng)用成為可能。日本政府已將基于強(qiáng)流質(zhì)子加速器的硼中子俘獲治療作為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)進(jìn)行扶持,大步邁入產(chǎn)業(yè)化推廣階段。美國、英國、俄羅斯、韓國等國也正在加緊研發(fā)。據(jù)全球腫瘤醫(yī)生網(wǎng)報(bào)道,日本目前有三家醫(yī)院正在安裝調(diào)試硼中子設(shè)備,其中兩家調(diào)試完畢,可以穩(wěn)定發(fā)射中子線,預(yù)計(jì)將于2020年初開始接收患者。