硼中子俘获(BNCT)的现状和局限性
1936年,Locher 提出了BNCT原理。但由于其安全性欠佳,部分发达国家搁置了研究计划。直到1968年,Hatanaka报道了在日本用硼capcapate钠进行BNCT的临床试验达成了5年生存率达到58%的结果,重燃世界发达国家对于BNCT技术的研究兴趣。
硼中子俘获疗法对肿瘤细胞的作用原理:BNCT基于核捕获和10B(n,α)7Li裂变反应。10B原子捕获热中子并立即衰变以产生α粒子(4He),反冲的锂核(7Li)和低线性能量转移(LET)γ辐射。目前对于硼化合物的给药,通常是向静脉内输注含硼药剂,然后用热中子辐照,以达到精准杀灭肿瘤细胞的目的。
硼载体仍需迭代
第一代硼化合物:硼酸及其衍生物在1950年代和1960年代的首次临床试验中使用。这些是非歧视性且对肿瘤特异性低的基本化学化合物。
第二代硼化合物:钠mercaptoundecahydro-闭合碳-dodecaborate(钠2乙1211SH)或borocaptate钠(BSH),以及氨基酸(L)含硼-4-羟基borylphenylalanine,或硼-苯丙氨酸(BPA)。
第三代硼化合物:由于第一代和第二代化合物不能充分满足上述硼输送化合物的要求,因此已研究了第三代试剂,包括一种或多种硼烷或碳硼烷的多面体阴离子。
几种硼化合物的化学结构,包括第三代硼化合物。A:硼化的脂肽。B:含硼脂质体。C:硼化的肽。D:马来酰亚胺官能化的clodo-dodecaborate白蛋白结合物。E:碳硼烷基核苷。F:含硼纳米粒子
通常,这些硼化合物对肿瘤细胞、肿瘤细胞核和肿瘤细胞DNA具有更高的特异性,因此需要降低有效BNCT所需的硼化合物浓度。为了在医学实践中快速实施BNCT,有必要寻找更为理想的硼化合物作为传输载体并产生具有确定特性的超热中子束。
BNCT技术尚未“普及”
在BNCT的发展过程中仍有许多问题需要解决。从涉及中子和反应堆的一种技术过渡到涉及加速器的另一种技术,既需要时间和资金投入,也需要探索其使用原理;为实施BNCT,必须具有高强度(能量从0.5 eV到10 keV)的超热中子束,但在过去的几十年中,世界各国已经提出了许多涉及加速器中子源的项目用于BNCT,但是由于任务的复杂性,只有少数项目正在顺利完成;为追求更高的安全性,还需改进已有的硼载体。
虽然结合了传统放射治疗和化学治疗两种治疗手段优势的BNCT十分“神奇”,但事实上其适应症仍是有限的,不仅无法作用于脑深部肿瘤,而且对于患者的要求非常挑剔,尤其在现阶段,部分发达国家的治疗中心表示不接受国外患者,这意味着BNCT只能作为国内患者的备选方案。但对于部分脑瘤患者而言,更为凶险的病情使得治疗时机至关重要,因此他们仍会选择颅脑肿瘤的一线治疗手段——外科手术。
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参考文献:
https://doi.org/10.1002/cac2.12089
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