中枢神经系统肿瘤在人体肿瘤约占1.4%，但因位于人体最重要的组织器官，致死率与致残率显著高于其他部位肿瘤。尽管近年医疗技术不断进步，但中枢神经系统恶性肿瘤治疗进展仍然有限。由于其往往呈浸润性生长，与周围正常脑组织无明显边界，且可位于脑实质功能区，故常常难以将其全部切除甚至无法切除，而需要联合辅助治疗。

　　硼中子俘获治疗作为一种新型肿瘤辅助治疗方法，近年不仅在中枢神经系统肿瘤，而且在头颈部肿瘤等其他肿瘤的治疗方面，取得了许多令人鼓舞的成果。

　　1.BNCT的原理

　　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。这些粒子射线具有能量高、射程短的特点。其单位路径中线性能量传递＞100KeV/μm，仅需数个α粒子产生的能量即可对肿瘤细胞产生致死效应，其在组织中的射程约5~9μm，相当于细胞直径，对周围正常细胞损伤小。周围正常细胞的氢（1H）和氮（14N）也可发生中子俘获反应，产生γ射线和质子，1H和14N中子反应截面仅分别为0.332靶恩和1.82靶恩，显著低于10B（中子反应截面为3800靶恩），只有当肿瘤组织硼携带剂的浓度显著高于正常组织，才能在最大限度杀死肿瘤细胞的同时，尽可能降低对肿瘤周围组织的损伤。

　　BNCT治疗过程主要包括：①将具有亲肿瘤特性的硼携带剂输入病人体内。②当硼携带剂在肿瘤组织与正常组织的浓度比值（T/N比值）达到高峰时，用中子束照射肿瘤部位。BNCT之所以得到广泛关注，是因为具有以下优势：①靶向性好，对周围细胞组织损伤小。②无需增氧效应，不仅可杀死富氧细胞，也可杀死乏氧细胞及处于静止期细胞。③其对细胞产生的损伤不可逆。④10B可与多种携带剂相结合，发展潜力巨大。上述特点使BNCT可能成为理想的肿瘤治疗方法之一。

　　2.硼携带剂

　　理想的硼携带剂应该具备以下特点：

　　①对正常细胞组织无毒性。

　　②特异性高，能够特异性与肿瘤细胞相结合，最好能够进入细胞结构并聚集于细胞核内。

　　③每个肿瘤细胞内聚集至少109个10B原子或每克肿瘤组织中至少含20μg10B原子。

　　④T/N比值＞3~4∶1。⑤血液与正常细胞组织的硼携带剂能够被快速清除，而在肿瘤组织中能够维持一定时间。

　　第1代硼携带剂主要为硼酸及其衍生物，由于其对肿瘤细胞特异性差，T/N比值较低而被淘汰。第2代硼携带剂主要包括十一氢巯基十二硼化二钠和对二羟苯丙氨酸硼，较第1代携带剂在对肿瘤亲和力方面有所改善，且对正常组织细胞毒性大为降低，但其对肿瘤细胞的特异性仍不能满足BNCT疗法对硼携带剂的理想要求。因而人们开展对第3代硼携带剂的开发研究，主要包括卟啉类、氨基酸类、核苷酸类、树枝状大分子硼携带剂、单克隆抗体类硼携带剂、脂质体、纳米微粒等。但到目前为止，尚没有任何一种硼携带剂能够完全符合上述要求。

　　除研发新型硼携带剂外，给药方式不同也会间接对硼化合物在肿瘤组织与正常脑组织的分布产生显著影响。以在临床试验中最常使用的BPA和BSH为例，L-3，4-二羟苯丙氨酸在结构上与BPA相似，且均通过左旋氨基酸转运系统进入细胞，使用L-DOPA对实验动物进行预处理可显著提高BPA在肿瘤细胞的含量，这可能是由左旋转运系统被L-DOPA的跨膜浓度梯度激活所致。对C6胶质瘤大鼠使用L-DOPA进行预处理（50mg/kg，腹腔注射）24h后，经颈动脉注射BPA（300mg/kg），150min后，与未使用L-DOPA预处理的对照组相比，胶质瘤细胞BPA含量增加2.7倍。

　　除此之外，经颈动脉灌注高渗性甘露醇溶液以暂时渗透性开放血-脑脊液屏障也是一种能够提高硼携带剂在中枢神经系统肿瘤含量的方法。BARTH等研究，对于F98胶质瘤大鼠，经颈动脉注射BSH和BPA后，其T/N比值分别为8.2±1.3和5.9±2.0，而使用甘露醇后再经颈动脉注射BSH和BPA，其T/N比值可分别达12.3±4.7和7.5±4.3，较前明显升高。聚焦超声是另一种可有效开放血-脑脊液屏障、增加T/N比值的方法，且克服前者特异性差，同时破坏正常脑组织血-脑脊液屏障的缺点。除此之外，经颈动脉给药较经静脉给药，同时使用多种硼携带剂较单一硼携带剂等方法，都可在一定程度上增加肿瘤细胞硼含量。

　　3.中子源

　　缺乏适合医院使用的中子源装置是多年阻碍BNCT成为临床治疗肿瘤一线疗法的重要因素之一。自BNCT疗法发展至今，绝大多数基础及临床研究均选择能够提供足够中子通量的核反应堆作为中子来源，但与此同时，也给BNCT研究带来极大不便。对临床研究而言，治疗过程病人安全更是难以保证。尽管在全球范围内建立多所专为临床设计的核反应堆中心（包括我国研发的医院中子照射器Ⅰ型机），但出于安全性等多种因素考虑，已有多所机构被关闭。

　　加速器是一种较理想的BNCT中子源装置，与核反应堆比较，不仅安全性更好、造价较低，且更容易得到相关部门批准。但由于其难以提供足够通量的中子，还有待进一步研究。目前小型基于回旋加速器的中子源已被应用于BNCT临床研究。

　　4.核素元素

　　钆（157Gd）与10B相似，同样为自然界的非放射性元素，其中子反应截面可达254000靶恩。目前被用作增强核磁对比剂的二乙烯五胺乙酸钆（Gd-DTPA），可在中枢神经系统富集，因此，157Gd被认为是目前最有可能替代10B的元素。但能够与157Gd进行连接的生物活性分子有限，目前关于钆携带剂的研究还较少，且钆携带剂至今尚未被应用于临床试验，有待于进一步研究。