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硼中子俘获疗法(BNCT)的治疗原理

中子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。 放射研究表明,病变组织一般由有氧型和乏氧型两类细胞...

  中子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。

硼中子,BNCT

  放射研究表明,病变组织一般由有氧型和乏氧型两类细胞组成,在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。

  而硼中子俘获治疗应用热中子照射靶向聚集在肿瘤部位的硼,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。

  该技术产生的α线和7Li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),因此在肿瘤细胞内核反的α线与7Li粒子对周边正常组织的影响很小;但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。

  大家可以清晰的看到左边的图片代表摄取了硼元素的癌细胞,中间的热中子遇到硼元素,在癌细胞内部爆破,破环的长度仅为1~2个细胞,对周围绿色的健康细胞几乎没有伤害。

  硼中子俘获疗法的临床数据

  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。

  此外,从2005年6月至2011年9月,BNCT在20例复发性高级脑膜瘤中治疗28次。所有患者之前都接受了强化治疗,如多次手术和多次放疗。在其中19例患者接受硼中子俘获疗法,这些患者的原始肿瘤大小在4.3cm3和109cm3之间,治疗两个月后,平均肿瘤体积减少64.5%。中位随访时间为13个月。六名患者在研究发表时仍然活着;目前,硼中子俘获治疗组和诊断后的中位生存时间分别为45.7个月(32.4-70.7个月)和14.1个月(8.6-40.4个月);在有症状的病例中,硼中子俘获治疗后,如偏瘫和面部疼痛得到显著改善。专家推测:硼中子俘获疗法对高级脑膜瘤可能特别有效。

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