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硼中子俘获治疗(BNCT)到底是怎么清除脑瘤细胞的?

编辑:INC|发布时间:2019-11-01 16:50|点击次数:

  硼中子俘获疗法(Boron Neutron Capture Therapy,BNCT)到底是怎么清除脑瘤细胞的?事实上,硼中子俘获疗法(BNCT)是一种独特的方法,可以为脑瘤团块和微观浸润提供肿瘤细胞选择性高能能量转移(LET)粒子放射疗法,同时避免对周围正常脑组织的放射损伤。

  硼中子俘获疗法(BNCT)的基本原理是基于 B与热中子的核相互作用,并通过硼中子俘获反应B(n,α)Li 释放高LETα和 Li粒子。α粒子和 Li 的非常短的路径长度(<9μm)可以对脑瘤细胞进行高LET照射,而不会对脑瘤细胞造成不良影响,B卸载正常细胞。在过去的15年中,已经在核反应堆上使用两种可用的硼药物和中子束进行了八项针对胶质母细胞瘤(GBM)的非随机前瞻性外束BNCT试验。报告的进展中位时间和中位生存时间分别为6-12和12-27 mos。为了改善BNCT,正在进行剂量和硼输送剂的优化,不同硼剂的组合使用,BNCT与其他治疗方式的组合以及基于医院加速器的中子源的开发。根据现有的临床报告,显然需要更多的循证数据。

  神奇的中子线

  放射生物学研究表明,癌变组织通常由有氧型和乏氧型两类细胞组成,其中有氧癌细胞易被放射线杀死,但乏氧癌细胞却对常规放疗所用的X 射线、伽玛射线以及电子束不敏感,耐受性强,不易杀死,这也就是常规放疗后癌症容易复发的主要原因。

  但奇特的是,这种乏氧癌细胞对中子射线却特别敏感。经中子射线照射后,肿瘤(尤其是脑瘤)部位乏氧细胞的复活率几乎为零,术后癌症复发率极低,这就是中子治癌的独特优势。

  那什么是中子线呢?

  中子(Neutron)是组成原子核的核子之一,质量为电子质量的1838倍,是原子核不可缺少的组成成分,于1932年由英国科学家查德威克发现。虽然原子的化学性质由核内的质子数目确定,但是如果没有中子,就不可能构成除只有一个质子的氢之外的其他元素。

  中子治癌与常规射线相比具有以下优点:

  ·LET(传能线密度)较高

  ·中子RBE(相对生物效应系数)较大

  ·中子的OER(氧增效比)较低

  ·细胞增殖周期不同时期的细胞对中子放射敏感性差别较小

  日本新一代抗癌技术:硼中子俘获(BNCT)疗法横空出世

  硼中子俘获治疗(Boron Neutron Capture Therapy,BNCT)即应用热中子照射靶向聚集在肿瘤(包括脑瘤)部位的硼,当存在于自然界的非放射性元素硼(10B)受到热中子照射时,发生核裂变反应,产生具有高线性能量转换的α粒子,自身衰变为7Li。

  硼中子俘获治疗BNCT技术产生的α线和7 Li粒子与X线或者γ线有很大区别,其飞行距离短(大约为一个细胞的长度),因此在脑瘤细胞内核反的α线与7 Li粒子对周边正常组织的影响很小;但BNCT所达到的生物效应却是X线或者γ线的2~3倍以上,并且物理效应与X线及γ线相当。因此,放疗界期待利用BNCT治疗得到更好的效果。

  该理论诞生于1936年,至今已经有80余年的发展历史。据日本京都大学、大阪大学的研究小组,于2015 年10月29日举行的日本癌症治疗学会(http://www.jsco.or.jp/jpn/),第53届学术集会上,发表的实例报告显示,对37名头颈部末期癌症患者进行临床试验后,半数以上患者的癌细胞消失了。

  近十年来,随着强流质子加速器技术的迅速发展,硼中子俘获治疗(BNCT)在医院的广泛应用成为可能。日本政府已将基于强流质子加速器的硼中子俘获治疗作为战略产业进行扶持,大步迈入产业化推广阶段。美国、英国、俄罗斯、韩国等国也正在加紧研发。

  日本江户川医院率先引进硼中子俘获(BNCT)治疗

  硼中子俘获治疗是当前最新的一种放射线疗法,通过点滴注射含硼化合物(此种化合物和癌细胞有很强的亲和力,进入人体后迅速聚集于癌细胞内),用一种超热中子射线照射1个小时左右。中子与进入癌细胞内的硼能产生很强的核反应,释放出一种杀伤力极强的射线,从而达到从癌细胞内部破坏癌细胞的效果。这种射线的射程很短,只有一个癌细胞的长度,所以只杀死癌细胞对周围组织几乎没有伤害。

  硼中子俘获(BNCT)治疗的适应症

  1.各种恶性原发性脑瘤

  2.黑色素瘤

  3.头颈部肿瘤

  4.肝脏肿瘤(包括几个病灶)

  5.膀胱癌

  6.局部复发性乳腺癌

  世界范围内,拥有硼中子俘获(BNCT)治疗设备的医院还不是很多,日本江户川医院就是其中之一,该院在日本国立癌症研究中心之后,引进了日本第二台加速器BNCT(中子线),目前已经在进行临床试验。日本江户川医院拥有世界先进的MR、64排多片CT、全新的双平面血管造影系统、电子内视镜、乳腺X线、X光TV拍照设备等精密检查设备,为前来就诊的患者提供精密的检查,从而配合医生的治疗方案。该院拥有3台托姆刀(Tomotherapy 螺旋断层放射治疗系统),拥有接收17000名患者的治疗经验,其放疗领域在全日本也是享有盛誉的。该院使用全球尖端的 “达芬奇手术机器人”(da Vinci Surgical System)进行微创手术,该技术在日本也属于先进医疗设备。该院在日本国立癌症研究中心之后,引进了日本第二台加速器BNCT(中子线),目前已经在进行临床试验。

  INC国际神经外科医生集团旗下顾问团专家作为神经外科专家,可以跟神经肿瘤科专家、质子放疗、BNCT(硼中子俘获)专家联合多学科会诊(MDT),提供国际前沿的综合治疗意见。INC合作的德国慕尼黑质子治疗中心、日本质子治疗中心、日本江户川医院等提供不同领域的专家紧密协作(包括成人/儿科肿瘤学家、神经外科专家、麻醉学家、临床医生和其他相关人士),为患者进行前沿、专业的质子治疗。

INC世界神经内镜手术大师,法国froelisch教授

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