BNCT
台湾硼中子俘获疗法发展历史
BNCT的五大特点
靶向爆破肿瘤
BNCT放疗要求硼药的肿瘤靶向性要强,即肿瘤吸收的硼与正常组织的硼浓度之比(T/N)以及肿瘤对血液的硼浓度比值(T/B)要远远大于3。
在第二代硼药中,L-对硼酰苯丙氨酸(BPA)的T/N为3~4,T/B约为3,其不但可通过血脑屏障,也可以直接进入癌细胞内。巯基十二硼烷二钠盐(BSH),T/N为10、T/B约为1.5,它不能通过血脑屏障,但可以在血脑屏障破坏后的肿瘤组织内浓聚。二代药BPA、BSH通过大量临床应用,有效性获得了证实。
对超越现行BPA与BSH药物的研究与开发历史已有20余年之久。其中,美国俄亥俄州立大学病理学系BNCT团队分析了一种药物可能靶向的靶体——上皮生长因子受器(EGFR)。EGFR存在于肿瘤细胞外面,由糖基化区所组成。并扎接在细胞外的配位体上,负责原生的与调整中的细胞内信号的发出,对细胞生长、复制与分化具有调整功能。人体不同脏器的肿瘤组织中不同程度地存在着这种上皮生长因子受器的表达。
在人脑胶质瘤中的原型EGFR是超表达的,但正常脑中的表达较低。据此,科学家研究合成了靶向脑胶质瘤的EGF传输硼的新药剂。对实验鼠的效果是极其明显的,肿瘤硼浓度与正常组织之比(T/N)达到100~150。
当新的硼药只在肿瘤中富集时,BNCT真的就实现了靶向爆破肿瘤,而不会伤及周围的正常组织。
细胞级杀伤力
采用超热中子照射肿瘤部位时,超热中子进入人体组织,中子和癌细胞中的硼-10核素接触并发生核反应,放出alpha(4He)粒子和7Li粒子,这些粒子对细胞具有较强的杀伤力,杀伤效果远远高于光子放疗和质子放疗。释放出的alpha粒子和7Li粒子的飞越距离很短(<10微米),大约相当于一个细胞直径的距离。硼药性能理想情况下,BNCT放疗的副作用很小。
肿瘤适应症广
不同的肿瘤治疗方法具有不同的适应症范围,一般而言,X射线、伽马射线、质子、重离子主要用于外照射治疗,针对“块状的”,未发生扩散和转移的局部肿瘤。化疗、靶向放射性核素治疗主要用于系统性治疗,针对免疫系统肿瘤。BNCT是二元治疗模式,主要靠“中子”与“硼-10”的结合而起到治疗的效果,不是简单的“化疗+放疗”,还记得网上说过的马国发生的疑似“二元VX”神经毒气事件吧。BNCT治疗方法对具有组织浸润、弥散特征的已扩散或转移肿瘤具有更好的治疗效果。
说明了几种主要放疗技术的适应症范围,简单地说:BNCT的适应症范围>质子重离子的适应症范围>光子放疗的适应症范围。然而放疗的能力或者说不同放疗技术的普及程度刚好是倒过来的。
固有安全性好
BNCT是一种相当安全的癌症治疗方法,其安全性主要体现在以下几个方面:
BNCT常用的含硼药物,如巯基十二硼烷二钠盐(BSH)和L-对硼酰苯丙氨酸(BPA),在治疗用量上均不具生物毒性,亦不带放射性。病人对于摄入的含硼药物不会感到任何不适,因此比起化学治疗有更好的治疗质量。
单纯的超热中子束仅会贡献有限的辐射剂量,即便照射一个小时,也比进行一次传统放疗照射的剂量小,安全性高。
当含硼药物与超热中子束分开时,这两样独立的元素对于病人不具有任何意义上的治疗效果或杀伤力。
含硼药物小分子进入肿瘤细胞,硼-10吸收热中子的核反应产生两个高LET粒子(氦-4和Li-7)在组织范围局限于一个单细胞的直径。这样细胞水平上的放疗提供极其精确的输送剂量,可以有效地治疗肿瘤的同时减少副作用。
当然以上所说的安全性是理想情况下的,目前由于使用中的硼药亲肿瘤效果距离理想化差的比较远,以及BNCT测算体系的精度有限,临床中BNCT的安全性未充分展现。
治疗成本低
BNCT使用的质子加速器只需将质子能量加速到2.5-30兆电子伏特,而质子加速器则需要将质子加速到200兆电子伏特左右。所以相比质子、重离子等治疗设备,加速器BNCT设备体积比较小巧。
目前建一座质子治疗中心成本约3-4亿人民币,建一座重离子治疗中心成本约10-20亿人民币。而建一座BNCT治疗中心成本约在2-3亿人民币,设备成本约1亿人民币。
• 图文|网络、侵删 •