台湾BNCT | 硼中子捕获肿瘤治疗之现况及待突破点- 成都瑞庚医疗科技咨询有限公司

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台湾BNCT | 硼中子捕获肿瘤治疗之现况及待突破点

中子治疗即硼中子俘获治疗（Boron Neutron Capture Therapy,简称BNCT）。

BNCT

关于 BNCT

什么是硼中子捕获治疗？

硼中子捕获治疗(Boron Neutron Capture Therapy; BNCT)对于国际放射肿瘤研究并不是一个陌生的领域, 有别于传统光子放射治疗或近日流行的粒子治疗观念技术(质子, 碳离子等)是透过人工操作方式去对位肿瘤, 来提供肿瘤的照射治疗的精准度, 硼中子捕获治疗则是利用提供肿瘤摄取一种含硼10的药物(自然界硼原子的主要组态是硼11, 但硼10是不具放射线的同位素), 然后给予肿瘤照射热中子, 此等热中子的照射会诱发硼10药物的分裂反应, 产生两个高肿瘤破坏生物效应的粒子(α粒子及反跳锂核), 这两个高肿瘤破坏效应的粒子不但生物效应极佳, 更优势的是其破坏影响的范围仅5-10μm, 只局限在一个肿瘤细胞的范围内, 是一个兼具低正常组织副作用, 高肿瘤破坏效果的优势放射治疗, 近年来相关的研究学者更给其”标靶性粒子放射治疗”的定义名称。

BNCT的简史

1932年英国原子物理学家查兑克（James Chadwick）发现中子。
1935年 Taylor、Burcham证明中子撞击硼10将引起蜕变反应，释放α射线和γ射线。
1936年 Locher发表由于硼捕获中子后产生具有高生物破坏能力之辐射性粒子，可将该原理运用于肿瘤医学治疗上。
1951年全世界第一个硼中子捕获治疗的人体临床试验在美国麻省总医院(Massachusetts General Hospital)展开, 当时的计划主持人是神经外科医师 Sweet，但由于引起严重的副作用，治疗结果不够理想。
1968年以来，日本硼中子捕获治疗之父畠中坦教授 (Hiroshi Hatanaka;神经外科医师)自美国麻省理工学院之研究团队学习该等治疗观念，返回日本后一直坚持致力于硼中子捕获治疗的临床研究，治疗64例脑胶母细胞瘤的生存率比传统的手术、放疗和化疗要高，再度刺激了NCT的复兴。
1984年成立了NCT国际协作组织，其目的是加强国际间合作研究，共同计划以促进其发展。

硼中子捕获肿瘤治疗之现况及待突破点

虽然BNCT有着理想的理论基础，然其亦有必须面对的现实层面及临床考虑:

一、有效含硼药物的获得(必须具特异性肿瘤内积聚能力):

早期之BNCT 研究发现必须有效使硼-10 药物能专一地为肿瘤细胞所摄取，才能发挥其特殊破坏肿瘤而不伤害正常组织之特性，因此多年来，研究工作者极力研发有效之相关含硼-10 药物，以增进BNCT 的反应性。另外，肿瘤细胞内浓度与正常组织细胞浓度间之比率必须达三倍以上，否则BNCT反应相较不明显，因此凸显如何产生特异性肿瘤摄取含硼药物之问题性，相关国际临床学者尝试研发以动脉给药、溶脂体(liposome)等方式以提升肿瘤内含硼药物浓度来增加BNCT反应，并避免周边组织因反应所产生之伤害性。另外由于现今核医技术成熟突破发展，在执行BNCT前亦可利用合成之具放射同位素之18F-BPA为示踪剂，透过正子摄影(PET)方式来侦测病人体内BPA之真实含量分布状况，可以有效评估BNCT治疗之可行性并掌握治疗后之疗效性。

二、有效中子来源:

BNCT是种二元性(binary)治疗法，在克服含硼药物之药物问题后，则必须考虑有效之中子射源，而这射源往往必须透过原子反应器的协助方能有效达成，有效的中子射源含盖其相关质量及能量，能量及通量(flux)不足之中子源无法穿透人体组织对于深部肿瘤提供有效之照射。过往由于中子源技术关系，曾经一度发展开颅后中子照射之BNCT脑瘤治疗方式(intra-operative BNCT)，但近年来由于核子工程技术突破，足以提供高能中子射出技术，该等治疗方式已罕为执行。国际间目前使用于BNCT研究或临床治疗的反应器包括：

美国麻省理工学院反应器(MITR)
瑞典Studsvik的Medical AB
芬兰赫尔辛基之FiR1(芬兰以国家政府力量投入成立完善之BNCT公司组织BONECA，提供包括药物研发，反应器营运及临床试验研究)
荷兰Petten之R2-0，捷克Rez的LVR-15
日本京都大学原子炉试验所之KUR及日本原子力研究开发机构(JAEA)之JRR-4(日本国内具有完整临床暨基础研究之BNCT学会，为国际间相对BNCT研究较为成熟之国家)
阿根廷Bariloche之RA-6
另外在意大利，韩国以及中国大陆等亦有相关反应器设施运作BNCT。

台湾新竹清华大学亦具有一设备符合世界等级之反应器THOR(Tsing Hua Open-Pool Reactor)，在清华大学相关核子工程教授的研究发展下亦是具有潜力提供高质量BNCT之肿瘤医疗环境。

虽然在原子反应器的协助下可以有效提供执行BNCT所需之中子源，然庞大之反应器设施由于核子管理的严格性并不是适合医院运作之设备，因此国际间亦有新的观念及想法，希望能研发设备较为精简之中子射源，如透过回旋加速器(cyclotron)来产生有效之热中子来源。目前于日本京都大学原子炉试验中心即安置有世界首座由住友重工业公司（Sumitomo Heavy Industry Ltd）所设计制造之回旋加速器，透过利用质子撞击铍靶(Beryllium)来产生中子源，其在Koji Ono(小野公二)教授主导下，已进入前临床试验尾声，预计将正式进入临床治疗，这项突破如果可以顺利运行，则将来可协助于以医院为基础设置该等较为精简设施以利执行BNCT之临床治疗。