[科普中國(guó)]-精準(zhǔn)“秒殺”癌細(xì)胞的BNCT是什么大殺器？ | 青年科學(xué)家沙龍基礎(chǔ)場(chǎng)

大家常說(shuō)2020年是改變歷史的一年，新冠疫情在全世界肆虐。2020年9月17日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)部舉辦了中國(guó)科協(xié)2020年中國(guó)科技峰會(huì)，主題為冠疫情背景下的基礎(chǔ)科學(xué)研究與成果轉(zhuǎn)化。

童劍飛沙龍分享視頻：

以下是中科院高能物理研究所副研究員，BNCT實(shí)驗(yàn)裝置治療端運(yùn)行負(fù)責(zé)人童劍飛的沙龍分享內(nèi)容。 的沙龍分享內(nèi)容。

大家好。今天我跟大家分享的是基于BNCT的科研產(chǎn)業(yè)化。

提到癌癥大家都比較熟悉，我給大家分享幾個(gè)數(shù)據(jù)：中國(guó)每天有1萬(wàn)人確診癌癥，平均每分鐘有7人。每個(gè)人隨著年齡的增長(zhǎng)，癌癥的患病率是在增加的，癌癥是每個(gè)人都非常關(guān)注的事情，因?yàn)槭歉蠹蚁⑾⑾嚓P(guān)的。

目前治療癌癥的手段有外科手術(shù)、化學(xué)藥物治療、放射治療等，這些治療手段也不能說(shuō)是百分之百包治。對(duì)于患者來(lái)說(shuō)，理想的治療手段要延長(zhǎng)壽命，一次性解決，費(fèi)用能接受，不影響生活質(zhì)量，但目前難度很大。下面我跟大家分享一種硼中子俘獲治療癌癥的技術(shù)。

硼中子俘獲治療是利用中子照射富集硼的腫瘤，在腫瘤細(xì)胞內(nèi)中子與硼發(fā)生核反應(yīng)產(chǎn)生鋰離子和阿爾法粒子，這兩種粒子在細(xì)胞的射程是1個(gè)細(xì)胞尺度，可以精準(zhǔn)殺死腫瘤細(xì)胞。BNCT需要什么條件呢？首先需要每個(gè)細(xì)胞富集109個(gè)硼原子，另外需要治療中子束流達(dá)到每秒每平方厘米約109 個(gè)超熱中子。在這樣的條件下，治療需要半個(gè)小時(shí)到一個(gè)小時(shí)。

總體來(lái)說(shuō)，如果我們要達(dá)到治療的效果，那我們需要兩種條件，一個(gè)是高效的硼藥，另一個(gè)是高通量的中子束流。 以前高通量的中子束流只能在反應(yīng)堆引出獲得，而反應(yīng)堆一般都是在偏遠(yuǎn)的地方，很難規(guī)模化發(fā)展。而且反應(yīng)堆難以在醫(yī)院落地。

高效的藥需要以下幾個(gè)條件：

（1）低毒性，不能對(duì)人體造成很大的負(fù)作用。

（2）硼在腫瘤濃度非常高。

（3）腫瘤跟正常細(xì)胞的硼濃度比值高，目前大概是3：1，這是第一代的硼藥，后期將開(kāi)發(fā)10:1甚至更高的硼藥。

（4）硼在腫瘤停滯的時(shí)間比較長(zhǎng)，達(dá)到在治療時(shí)一直維持硼的高濃度。

但是滿足以上條件的硼藥難度大，經(jīng)過(guò)了幾十年的發(fā)展，目前只有兩種硼藥通過(guò)了FDA的臨床試驗(yàn)許可，適應(yīng)癥也受限。以上這些難點(diǎn)都制約了BNCT高速發(fā)展。

以前BNCT是基于反應(yīng)堆，隨著加速器技術(shù)的發(fā)展，我們基于大科學(xué)裝置——中國(guó)散裂中子源發(fā)展的強(qiáng)流直線加速器，研發(fā)了基于加速器的BNCT實(shí)驗(yàn)裝置。 基于加速器BNCT治療的原理是：質(zhì)子通過(guò)加速器將能量提高，打靶之后產(chǎn)生中子，中子通過(guò)慢化后去照射病人腫瘤部位。 病人首先要注射含硼藥物，這種含硼藥物在腫瘤富集后，開(kāi)始進(jìn)行中子照射。 基于加速器驅(qū)動(dòng)的BNCT有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：加速器BNCT是射線裝置，可以進(jìn)入醫(yī)院和產(chǎn)業(yè)化，以前用的反應(yīng)堆BNCT是很難進(jìn)入醫(yī)院的。

日本在BNCT是處于主導(dǎo)地位的，經(jīng)過(guò)了幾十年的發(fā)展，BNCT在日本被定位為國(guó)家戰(zhàn)略，目前全球首臺(tái)基于加速器的BNCT在今年3月份完成審批，進(jìn)入商業(yè)化。其它的國(guó)家比如芬蘭的赫爾辛基醫(yī)院已經(jīng)完成裝置建設(shè)，開(kāi)始進(jìn)入臨床試驗(yàn)了。

提到硼藥大家都很關(guān)心，BNCT方法的靶向性主要來(lái)自硼藥。目前使用的兩種硼藥是BSH和BPA。為了測(cè)量藥物的硼富集效果，研發(fā)了接上F18的BPA，通過(guò)PET-CT可測(cè)量患者腫瘤與正常組織的硼濃度和比值，確定BPA的靶向性。通過(guò)已有的病例，目前BPA這種硼藥的腫瘤富集效果還不錯(cuò)，大量的臨床實(shí)驗(yàn)獲得了驗(yàn)證。

大家都很關(guān)心治療效果怎么樣，目前為止大概只有約1400例案例，主要是因?yàn)榉磻?yīng)堆不方便，成本高等這些制約著B(niǎo)NCT的發(fā)展。

BNCT目前在 惡性腦腫瘤、頭頸癌、黑色素瘤等方面取得了良好的效果 ，試治了肝癌和肺癌等。舉一個(gè)親身經(jīng)歷的例子，在一次研討會(huì)上，有一位坐在輪椅上的人上臺(tái)演講，我們當(dāng)時(shí)都很驚訝。他分享了他的經(jīng)歷，他是一位腦瘤患者，其它方式治療后再次復(fù)發(fā)，后采用了BNCT治療后明顯的好轉(zhuǎn)，報(bào)告時(shí)已經(jīng)是10個(gè)月后，可以看出恢復(fù)的很好。

他說(shuō)：“我想為了表示對(duì)BNCT的感謝，我不坐著演講，我站著演講“。

這次經(jīng)歷對(duì)我們是很大的鼓舞，第一次正面接觸采用BNCT治療的病人，以前我們跟大家一樣不知道BNCT具體的效果?；貋?lái)以后，我跟我們的同事分享了這個(gè)經(jīng)歷，深刻認(rèn)識(shí)到BNCT是一種有效的腫瘤治療方法，工作積極性有了很大的提升。

現(xiàn)在回到今天的主題，新冠背景下BNCT的科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)化。

大家這段時(shí)間感受很深，基本上都不能出門(mén)，這對(duì)于癌癥病人來(lái)說(shuō)影響非常大。首先，國(guó)際醫(yī)療不方便，如果去國(guó)外的話，要隔離14天，甚至有的地方就不開(kāi)放給外國(guó)人，回國(guó)之后再隔離14天。對(duì)腫瘤患者來(lái)說(shuō)時(shí)間就是生命，隔離也增加了患者生理和心理雙方面的壓力。在新冠背景下出遠(yuǎn)門(mén)看病是很困難的事，我們要不斷提高高端醫(yī)療國(guó)產(chǎn)化，加快BNCT的科研和產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。 BNCT的成本大概只有質(zhì)子治療的1/3~1/5 ，我們希望可以推廣到市級(jí)三甲醫(yī)院。

BNCT該怎么產(chǎn)業(yè)化呢？早期用反應(yīng)堆難以產(chǎn)業(yè)化。我們成功研制了一臺(tái)BNCT實(shí)驗(yàn)裝置，今年8月13日正式驗(yàn)收。這臺(tái)裝置也獲得了中央電視臺(tái)等新聞媒體的關(guān)注，同時(shí)我們也接到了大量的治療咨詢，對(duì)我們來(lái)說(shuō)壓力也是很大。目前把加速器治療實(shí)驗(yàn)裝置建完了，第二步將設(shè)備建到醫(yī)院并開(kāi)始臨床試驗(yàn)，通過(guò)醫(yī)療器械注冊(cè)審批，這也是產(chǎn)業(yè)化最關(guān)鍵的一步。另外一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是硼藥，目前我們正在跟國(guó)內(nèi)的醫(yī)藥公司和科研院所合作，希望在硼藥方面有所突破。

從日本的政府支持和后期規(guī)劃可以看出，日本擁有兩大基地，7個(gè)BNCT裝置和兩個(gè)反應(yīng)堆，此外日本還有專門(mén)的BNCT硼藥研發(fā)中心。中國(guó)也在大力地推進(jìn)，目前BNCT需要研究的內(nèi)容還是很多，特別是硼藥，我們希望政府繼續(xù)更大程度的經(jīng)費(fèi)支持。國(guó)內(nèi)的一些研究單位，如北京大學(xué)、清華大學(xué)、浙江大學(xué)、武漢大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)，中科院高能所等單位也在做BNCT藥物的研究，更高效的硼藥一定會(huì)有所突破。

最后是結(jié)論部分： 腫瘤的治療復(fù)雜，加速器BNCT作為一種新的治療方案需要大力推廣，它本身也具有產(chǎn)業(yè)化的優(yōu)勢(shì)。BNCT的小型化和產(chǎn)業(yè)化是未來(lái)的發(fā)展方向，通過(guò)產(chǎn)業(yè)化使得設(shè)備價(jià)格更低，可以進(jìn)入更多的醫(yī)院，造福更多的患者。

作者：童劍飛

編輯：小米 劉天昊

排版：夏曉茜

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