據媒體報導,近日,我國首臺自主研發加速器硼中子俘獲治療(BNCT)實驗裝置已由中科院高能物理所東莞分部成功研製,並已啟動首輪細胞實驗和小動物實驗,為開展臨床試驗做好前期技術準備。這是我國在癌症治療領域跨出的重要一步,也是向尖端醫學靠攏的重要標誌。
目前,中科院高能所科研人員正利用研發的首臺裝置開展BNCT相關核心技術實驗研究、優化裝置綜合性能,計劃通過開展細胞和動物實驗,更大規模開展BNCT適應症研究,為新一代硼藥的研發和動物實驗提供相應的實驗環境,並通過動物安全性驗證,為後期臨床試驗奠定基礎。
BNCT被認為是世界上先進的癌症治療手段,他的治療原理如何,又有哪些顯著優勢,今天,讓我們一起來看看吧~
「治癌神器」背後的秘密
BNCT技術是目前國際前沿的抗癌治療技術,已成為未來惡性腫瘤放療的重要選擇之一,它是一種能夠選擇性地阻擊癌細胞的放射線療法。它利用能量低的中子和聚集在癌細胞和組織中的硼化合物的反應,在定點破壞癌細胞,對身體造成的負擔較小。
要理解BNCT技術要從它的名字說起,B代表Boron,也就是硼元素,硼為黑色或銀灰色固體,晶體硼為黑色,硬度僅次於金剛石,質地較脆;N代表Neutron,也就是中子,它是組成原子核的核子之一,中子是組成原子核構成化學元素不可缺少的成分;C代表Capture,捕捉;T代表Therapy,療法。BNCT對於癌細胞和正常細胞混合在一起、並且惡性程度高的腦腫瘤為首的癌症特別有效,能夠相對保證其術中及術後生活質量。
採用BNCT治療時會先給病人注射一種含硼的藥物,這種藥物與癌細胞有很強的親和力,會迅速聚集於癌細胞內,相當於給癌細胞做「標記」。隨後對病人進行中子照射,當照射的中子被癌細胞內的硼俘獲,產生高殺傷力的α粒子和鋰離子,便可精準「殺死」癌細胞。
國際上,BNCT的技術發展已有近百年的歷史,一般認為,該項技術的發展經歷過以下四個階段,即理論發展階段(1936~1950)、嘗試失敗階段(1951~1970)、取得初步成效階段(1971~2010)、加速器BNCT逐步興起階段(2011至今)。先後有美國、日本、芬蘭、瑞典、義大利、荷蘭、阿根廷和中國等國家開展了BNCT研究。
BNCT療法的優勢十分明顯,概括起來有以下幾點:
Ø治療療程短,基本上只需照射1-2次。
Ø靶向性好,對周圍細胞組織損傷小;硼化合物只被癌細胞吸收,具有普通輻射和鋰顆粒三倍生物效應的α光束精準破壞癌細胞DNA。
Ø無需增氧效應:不僅可殺死富氧細胞,也可殺死乏氧細胞及處於靜止期細胞。
Ø難治性癌症的新療法:對於侵入性、多發性、復發性、抗輻射性,不能手術的癌症,以及放射治療適應不良的癌症都可以嘗試硼中子俘獲治療。
Ø避免了化療或免疫治療易產生的細胞抗藥性問題。
BNCT與質子重離子治療
在不降低患者的QOL(生活質量)的情況下能夠進行根治性治療的「放射線治療」,與「外科療法(手術)」、「化學療法(抗癌劑)」並列,被定位為癌的標準的三大治療方法,現在,正在進行各種各樣的技術開發。
在癌症放射線治療中,能夠應對廣泛癌症種類的「X射線治療」是主角。「質子線治療」「碳線治療」是效果較好的治療方法,但相當一部分與「X射線治療」的適應相重合。
近年來,高精度放射治療——質子治療因其精確選擇性地靶向殺傷腫瘤的能力而被公認為全球較為精準的放療技術,其特有的布拉格峰使它們只針對癌症病灶照射,能極大程度的避免對正常組織的損害,在質子束到達腫瘤之前,布拉格峰還是會使正常組織暴露於一部分輻射,雖然相較於傳統放療對正常組織的傷害要少的多,但還是會產生一定的損傷和副作用。
據媒體報導,前不久,國內最大的出國看病機構盛諾一家與德國海德堡大學附屬醫院建立了官方合作,為國人提供了全球性價比最高的質子重離子治療途徑。這也讓不少人開始關注高精度放射治療,其治療中的優越性和相對完善的臨床診療機制和效果讓這項治療方法脫穎而出。
與此相比BNCT不僅適用於X射線治療,也有可能適用於質子線治療和碳線治療難以應對的癌症,BNCT可以選擇性地對腫瘤(細胞)施加一定劑量的放射,在BNCT治療下,甚至腫瘤組織內存在的正常細胞也會受到保護。
BNCT可以治療體表附近的多種癌症、浸潤性癌症、放療後復發的癌症等。尤其預期對腦腫瘤、惡性腦腫瘤、神經膠質瘤、成膠質細胞瘤、皮膚癌、皮膚惡性黑素瘤・黑素瘤和局部復發的頭頸癌具有非常好的治療效果。它作為一項新的癌症治療技術,未來的前景非常廣闊,也值得期待。
日本已啟動BNCT臨床治療
據報導,2020年5月27日,日本宣布硼中子俘獲療法(BNCT)正式開始接收患者,受日本國立癌症研究中心中央病院的委託,首位患者在南東北BNCT研究中心接受了BNCT治療,這是硼中子俘獲療法在世界上首次正式進入臨床醫療,同時也開創了人類攻克惡性腫瘤的嶄新途徑。
近年,日本積極推進BNCT治療設備的小型化、安全化、低價化,推進可在醫院安裝的BNCT設備的研發。
據悉,日本國立癌症研究中心與CICS公司在2011年籤訂了BNCT的共同研究協議。CICS使用日立公司直線加速器裝置開發可安裝在醫院的BNCT治療設備。2016年,由雙方合作開發的BNCT系統通過了日本原子力安全技術中心的檢查。
日本國立癌症研究中心從2018年3月起將BNCT療法投入臨床試驗。大阪醫科大學正推進「關西BNCT醫療中心」建設,該中心將導入住友重機械工業公司研發的小型BNCT用加速器設備開展治療。
INC國際神經外科醫生集團提示,BNCT治療效果與含硼化合物藥劑的特性密切相關。為準確預測評估BNCT的治療效果,日本原子力研究開發機構開發了對BNCT殺傷癌細胞效果進行預測的數理模型。該模型可以預測藥劑在細胞與組織中的分布以及治療效果,再現動物實驗的結果。通過該方法有望預測新藥劑的治療效果,並幫助提出適合患者具體情況的治療方案。
不論中國還是日本,在攻克癌症的道路上,我們永遠是戰友、是夥伴,期待BNCT技術能夠在多方的努力下快速趨於成熟,加速人類戰勝癌症的艱難進程。