什么是硼中子俘獲治療?
01基本原理
硼中子俘獲治療(BNCT)是一種結(jié)合了核物理和生物學(xué)的癌癥治療技術(shù)。其基本原理是利用10B這種非放射性同位素與中子發(fā)生俘獲反應(yīng),生成高能α粒子和7Li,這兩種粒子具有極強(qiáng)的細(xì)胞毒性,能夠精準(zhǔn)殺死腫瘤細(xì)胞。
硼中子俘獲療法基本原理示意圖
首先給癌癥患者注射含10B的化合物,該化合物對癌細(xì)胞具有很強(qiáng)的親和力,當(dāng)用對人體損傷不大的熱中子或超熱中子束進(jìn)行腫瘤局部照射時(shí),中子即與在癌細(xì)胞內(nèi)富集的10B發(fā)生10B(n,α)7Li反應(yīng)。
BNCT生成具有極高傳能線密度(LET)的α粒子和7Li反沖核,其平均LET分別為190 keV/μm和160 keV/μm。理論上,數(shù)個(gè)α粒子釋放的能量即足以摧毀任何人體細(xì)胞,但在人體組織中,這些粒子僅具有一個(gè)細(xì)胞尺寸的極短射程(5~9 μm),故10B(n,α)7Li反應(yīng)只能殺死內(nèi)部富集了10B的腫瘤細(xì)胞,而正常人體組織10B含量很少,因此受到的損傷較小。
除腫瘤細(xì)胞外,10B還可能聚集于肝臟、腎臟、唾液腺等器官,而10B本身的細(xì)胞毒性很低,通過控制中子束照射范圍可避免對正常組織造成損傷。
02治療應(yīng)用
臨床研究結(jié)果表明,BNCT在治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤、黑色素瘤、頭頸部腫瘤、惡性間皮瘤以及復(fù)發(fā)性或局部晚期的癌癥中具有突出優(yōu)勢。近年來,隨著基于加速器的中子源和硼藥技術(shù)的進(jìn)步、核醫(yī)學(xué)及治療實(shí)施裝置與技術(shù)的成熟,全球多個(gè)研究機(jī)構(gòu)和醫(yī)院正在進(jìn)行BNCT的臨床試驗(yàn)和研究,探索其在不同類型癌癥治療中的應(yīng)用。2024年4月,國內(nèi)..BNCT注冊臨床試驗(yàn)啟動(dòng),將評(píng)價(jià)BNCT在復(fù)發(fā)性頭頸部惡性腫瘤患者中的安全性和耐受性。隨著臨床試驗(yàn)的深入,BNCT有望成為癌癥治療的重要手段之一,為患者提供更多的治療選擇。
03技術(shù)挑戰(zhàn)
BNCT從原理上講是一種極具前景的腫瘤治療手段,目前主要受限于硼遞體的選擇性不強(qiáng)、中子射程較短以及中子來源困難等,開發(fā)能夠高效靶向腫瘤并具有良好生物相容性的硼載體是關(guān)鍵。同時(shí)如何提供均勻、可控的中子束以.大化治療效果,并保護(hù)正常組織,是技術(shù)發(fā)展的重要方向。如果能突破這些技術(shù)瓶頸,可以展望在不久的將來,BNCT將與手術(shù)、化療、放療、靶向治療和免疫治療并肩,以其卓越的療效和.小的副作用,成為醫(yī)療領(lǐng)域的一顆璀璨新星。