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BNCT含硼剂 | 硼中子俘获治疗癌症的药剂

BNCT

硼中子俘获疗法

突破性放射治疗：BNCT为癌症疗法
　　BNCT是Boron Neutron Capture Therapy（硼中子俘获治疗）的缩写。
　　BNCT为跨时代的癌症治疗，对癌细胞进行选择性破坏，而不伤及正常细胞，特别针对癌细胞与正常细胞共存的恶性脑肿瘤治疗有显著效果。

BNCT的原理

中子束能轻易穿透组织，对身体几乎没有影响。硼中子俘获疗法原理是病人注射硼化合物药剂，利用中子束照射，让核反应产生高生物破坏的α粒子与锂（Li）原子核。
　　α粒子与锂（Li）原子核射程短（几微米）,仅吸收硼的癌细胞会遭破坏。因此,可以积极地将硼药物攻入癌细胞内部以选择性杀死癌细胞。

BNCT含硼剂

硼剂向癌组织的递送取决于许多因素，包括给药途径，该剂穿越血脑屏障的能力，非特异性摄取和在邻近正常组织中的保留，肿瘤血流量和亲脂性的药物。目前临床上正在使用静脉给药，但这不是理想的途径，可能需要其他策略来改善含硼剂的输送。
　　如使用F98胶质瘤的大鼠进行的实验研究所示，与静脉内注射相同的含硼药物相比，心内注射BPA或BSH使肿瘤硼吸收增加了一倍。此外，通过颈内动脉注入甘露醇溶液（25％）使肿瘤对硼的吸收增加了四倍。在心内注射Cereport后，在F98大鼠神经胶质瘤模型中观察到了类似的肿瘤硼吸收。
　　不同的含硼化合物可能需要不同的策略。例如，含硼核苷的摄取取决于细胞周期，因此可能需要连续给药的一些研究已经表明，直接鞘内注射和对流增强的输送是必要的，适用于各种高分子量剂，如硼化的单克隆抗体，的13和表皮生长因子，以及用于低分子量的试剂，如卟啉。这些研究表明，优化含硼药剂的输送可以显着提高治疗效果。
　　必须优化含硼试剂的输送，以改善肿瘤吸收和细胞微分布，特别是对不同肿瘤细胞亚群的输送。此外，几项研究表明，患者对含硼药物的摄取差异很大。目前，这些药物的剂量和递送没有被优化。大多数相关研究仅基于动物实验，将来需要相关的临床数据。
　　辐射剂量测定在BNCT中起着重要作用。BNCT的成功实施是基于肿瘤组织中硼10的累积量，以给出相应的中子暴露。因此，需要能够测量中子注量率或提供残留肿瘤中硼含量的半定量估计的方法。当前已知的中子注量率的计算方法包括光纤闪烁探测器的实时测量，三维直接测量和间接测量。肿瘤细胞中硼剂量的计算也至关重要。BNCT需要根据肿瘤组织中硼的剂量设置照射剂量。因此，硼10浓度是BNCT中的关键参数，它将为制定BNCT治疗方案提供剂量学基础。

血液和正常组织中的硼10浓度与肿瘤组织中的硼10浓度相关。因此，在肿瘤组织中B的浓度可以通过测量血液中估计的硼10NCT期间B的浓度。但是，这种方法会导致估计误差。当前，存在三种类型的估计方法：

航迹技术；
电感耦合等离子体原子发射光谱法;
瞬发伽玛中子活化分析。

轨道雕刻技术高度敏感。但是，它不能用于实时测量。迄今为止，ICP‐AES是常用的方法。尽管处理时间短，但是ICP-AES的采样过程却很复杂。PGNAA准确，快速且无需样品处理，已在中国成功应用。氟-对-硼烷-苯丙氨酸正电子发射断层显像也已用于估算BNCT前肿瘤组织中硼的累积剂量，并已用于治疗多种癌症，例如转移性黑色素瘤和复发性口腔癌。
　　尽管18F-BPAPET在许多类型的癌症中均有效，但在炎症部位使用半定量评估其硼含量的特异性还不够好，其准确性仍存在一些局限性。因此，如何使其更准确地用于肿瘤的治疗尚待进一步研究。进入肿瘤细胞的硼10的数量和位置随肿瘤等级和生化特性而变化。为了使BNCT成为放射治疗更有效的技术，有必要获取更准确，实时的约10个数据来自不同肿瘤阶段的患者的B浓度。这样，可以准确地设定每个靶的中子照射的动态剂量分布，并且需要普遍适用于各种癌症，从而提高治疗效果。此外，磁共振成像与正电子发射断层扫描结合可能成为BNCT的未来方向之一。以下是BNCT对中子源的要求。首先是中子通量。第二点是必须在中子目标点产生的中子通量。第三个是中子能量，该能量应足够高以穿透肿瘤。令人满意的中子源仅由核裂变反应堆产生，这不仅成本高昂，而且还需要考虑操作和安全问题。加速器产生的中子束很难满足通量要求。此外，中子束的污染包括快中子和伽马射线污染也不能忽视。
　　高强度的中子源保证了高效的处理。核反应堆中子源用于BNCT已有很长时间了，因为高强度中子束仅由反应堆提供。但是，许多反应堆已经关闭。即使在中国，也只为BNCT建造了一个反应堆。另一方面，基于加速器的中子源在中子应用领域变得越来越流行。为了将基于医院的BNCT确立为一种常规治疗方法，必须在全球范围内开发紧凑的基于加速器的中子源。

电子加速器中发生的光核反应会产生高强度X射线，这些X射线会污染辐照中子束。这是使用电子促进剂时要克服的问题之一。
　　目前，中子也由质子产生，其能量范围为1.45至30MeV。仍无法生产用于BNCT研究的选举加速器。BNCT的发展受到中子源设计进展的限制。创建经济紧凑的强中子源将大大简化处理过程，而无需使用昂贵而复杂的核反应堆和加速器。D‐D或D‐T中子发生器是此类源的替代类型之一。

BNCT治疗效果

BNCT已经在临床上使用了数十年，用于治疗各种癌症，例如多形性胶质母细胞瘤和头颈癌。回顾性研究已经证明了BNCT的安全性和有效性，这已经显示出对癌症患者有前途的治疗方式。
　　 24例BNCT治疗复发性恶性神经胶质瘤的22例患者。BNCT后，整个组和高RPA组的中位生存时间分别为9.6m和9.1m。与历史数据相比，高RPA恶性神经胶质瘤的中位生存时间为4.4个月，BNCT显示复发性恶性神经胶质瘤具有生存优势，尤其是在高风险组中。此外，在这项针对复发性恶性神经胶质瘤的BNCT研究中未观察到严重的不良反应。在文献中，据报道当在BNCT中使用大量BPA时会发生血尿。