質子治療,靠什麼殺死癌細胞?

2020-11-23 騰訊網

質子治療是病友們談及比較多的一種治療措施,對於它的第一印象是「貴」。

據馬來西亞媒體《中國報》報導,羽毛球名將李宗偉罹患鼻咽癌,前後共進行了33次質子治療,花費近1000萬,醫生表示李宗偉身上的癌細胞已全部消失。

很少有家庭能承擔1000萬的治療費用,儘管多數情況下患者只需做一個療程,但也需要十幾萬,對很多人來說真不是一個小數目。

質子治療在腫瘤治療領域真的有那麼神奇嗎?

01 什麼是質子治療?

質子治療是放療的一種治療手段

我們傳統使用X射線等屬於光子治療,光子治療的射線在照射到人體皮膚時達到一個比較高的能量,然後能量逐漸降低,到腫瘤病灶的時候能量衰減的比較多,所以傳統的放射治療會導致一些嚴重的不良反應,也就是所謂的「誤傷」

圖1:質子治療的布拉格峰

如上圖所示,質子治療的特點是存在一個「布拉格峰」,也就是在射線到達人體皮膚時能量較小,但在抵達腫瘤病灶的時候能量突然增強

但是在目標區域之外,比如離開了腫瘤病灶之後能量迅速下降,而黃色的光子放射線(伽馬射線),在穿透人體皮膚沒抵達腫瘤病灶之前,能量開始迅速衰減,腫瘤病灶區域並不是射線能量最強區域,而且穿透腫瘤病灶之後還拖著一條長長的尾巴,這些都導致副作用比較大。

質子治療所用的質子束可以通過自動化技術控制能量釋放方向、部位和射程,將上面的「布拉格峰」控制在腫瘤的邊界之內,這個就是所謂的「定點爆破」。

通過控制「布拉格峰」的深度,在這個深度射線很快就衰減到極小,甚至衰減到零,給深度以內的腫瘤組織強力殺傷,深度以外的正常組織損傷立即驟減。就像飛彈一樣,定點爆破。

正是通過這樣的原理,質子治療可實現對周圍正常組織破壞小,但更有效殺滅腫瘤病灶的目的

而重離子治療也存在「布拉格峰」。質子治療可以破壞腫瘤細胞的單鏈DNA,但是重離子更猛一些,它可以將腫瘤細胞DNA雙鏈都破壞掉。

因此重離子治療時間和治療次數少於質子治療。

但是,重離子治療比質子治療還要貴,而且目前也沒有臨床研究證明重離子治療比質子治療效果更好。即便是發達國家,接受質子治療的患者也是遠遠大於重離子治療。

02 質子治療有哪些優勢?

質子治療的特點為其獨特的布拉格峰,射線能量在腫瘤病灶位置達到高峰,幾乎沒有射線穿透腫瘤病灶,具體表現為以下幾個方面的優勢:

能對腫瘤病灶進行定點高能量照射,獲得良好的治療效果;

對於X線具有抗性的惡性腫瘤如大體積腫瘤、脊索瘤等有較好的治療效果;

對於生理結構位置複雜的腫瘤,如眼部、頭頸部、顱底腫瘤有其優勢;

減輕容易受放射線影響的器官的不良反應;

身體負擔小,老年患者或體質虛弱患者也能接受治療;

能降低兒童和年輕患者放療後的第二原發癌的發生,這方面對於兒童腫瘤而言比較突出;

因有併發症而無法手術治療的患者也能接受質子治療;

不需住院;

且治療後對正常社會生活和日常生活無太大影響,能維持好的生活質量。

圖2:質子治療設備,圖片來自網絡

03 質子治療目前用於哪些腫瘤?

由於質子治療設備購置和維護的昂貴,所以目前並沒有大規模普及應用。

對於很多腫瘤的臨床研究也報導不多。目前比較為大家所接受的是:頭頸部腫瘤、小兒腫瘤,使用質子治療具有獨特優勢。

頭頸部腫瘤

質子治療頭頸部腫瘤優勢非常明顯,羽毛球名將李宗偉的鼻咽癌就是使用的質子治療。

頭頸部腫瘤周圍的臟器非常多,尤其是靠近腦部,因此在進行放射治療的時候很容易就出現「按下葫蘆浮起瓢「的情況。引發嚴重的不良反應,甚至是導致第二原發性腫瘤。

圖3:頭頸部腫瘤使用質子治療和光子治療的示意圖

如上圖所示,左側為質子治療,右側是傳統的光子治療。其中藍色區域為射線會照射到的區域,而紅色區域範圍是腫瘤病灶的位置,是希望以最高射線劑量照射的區域,傳統光子治療的藍色區域比較大,容易導致對正常器官的損害。

質子治療的照射區域就比較集中,比如脖頸位置,由於其布拉格峰的特點,射線穿過腫瘤病灶後能量迅速衰減,另一側的脖頸不受損害

而光子治療則會將整個脖頸都照射到了。病人治療後容易產生不良反應,降低生活質量。

小兒腫瘤

大多數小兒腫瘤屬於胚胎源性腫瘤,對放射線很敏感。

放射治療是主要的治療手段。但放射線容易導致很多不良反應,比如:生長停滯、神經認知障礙、再次發生腫瘤、內分泌腺功能失調、脊柱側彎等。

對於兒童和青少年腫瘤,如髓母細胞瘤、兒童顱內室管膜瘤、兒童脊索瘤等,質子治療比傳統的X射線治療優勢明顯,可降低不良反應發生的比率

其他腫瘤

質子治療相比光子治療的主要優勢在於降低不良反應發生比率,尤其是與化療聯合使用。

圖4:質子治療與光子治療多種腫瘤的不良反應發生率

上圖為一項納入了1483名患者的研究,都為局部晚期並接受放療與化療聯合治療的成人患者,中位年齡為60歲。

391名患者接受了質子治療,1092名患者接受了光子治療。

參加試驗的患者病灶位置包含頭頸部、肺部、肝部等多種器官。兩种放射治療的中位總生存期、無病生存期沒有明顯區別。

質子治療主要表現在3個月內3級以上不良反應發生比率遠低於光子治療,分別為11.5%和27.6%。

此外,質子治療還可用於需要更高輻射劑量的腫瘤,因為傳統光子治療為避免誤傷正常組織不能增加太高的劑量,而質子治療可將劑量增加。

在某些情況下,劑量遞增已被證明可為某些類型的腫瘤患者提供比傳統放療更好的結果。如無法切除的肉瘤、葡萄膜黑色素瘤(眼部腫瘤,眼部腫瘤)、椎旁腫瘤(軟骨肉瘤和脊索瘤,脊柱旁)。

04

質子治療的不足之處

如果說質子治療有什麼不足,第一個就是治療費用高,目前國內一個療程需要十幾萬,而且沒有醫保報銷(部分商業保險能報銷)。所以這筆治療費用對很多患者和家庭而言是一筆不小的開支。

因此,需要非常明確自己適合質子治療的時候,再進行諮詢和診治

此外,質子治療雖然是放療的高精尖技術,但也不是萬能的。不是所有的癌症患者都適合質子治療

絕大多數情況下,質子治療不能替代化療、靶向治療和手術治療。

如果發生了全身廣泛轉移的惡性腫瘤,這種情況下使用質子治療的意義就不大,因為不可能把全身的病灶都放療照射個遍。當然如果想搭配免疫治療,使用質子治療來轟擊腫瘤病灶釋放抗原,然後上PD-1等免疫治療,這個思路合理,但具體執行需要與醫生進行溝通以確定是否適合。

白血病、多發性骨髓瘤等血液腫瘤也不適合使用質子治療。

了解更多詳情,請留言或私信~

參考文獻:

1. Hu et al. Journal of Hematology & Oncology (2018) 11:136

2. Brian C Baumann,et al., JAMA Oncol. 2019 Dec 26;6(2):237-246.

3. 溫傑 顏學慶 王俊傑,腫瘤質子治療及進展——精準治療的全新策略,《癌症進展》

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