热点关注:  
X射线 3D打印 中广核技 中国同辐 太赫兹 新冠疫情 粒子加速器 质子治疗 电子束辐照 放射性同位素 辐照交联 辐射剂量 直线加速器

视频 > 医学领域 > 正文

沙龙分享:精准“秒杀”癌细胞的BNCT是什么大杀器?

BNCT 硼中子俘获治疗
发布:2020-11-25 09:28:06     来源:中科院高能所

中科院高能所大家常说2020年是改变历史的一年,新冠疫情在全世界肆虐。2020年9月17日,中国科学技术协会学会学术部举办了中国科协2020年中国科技峰会,主题为冠疫情背景下的基础科学研究与成果转化。

童剑飞沙龙分享视频


以下是中科院高能物理研究所副研究员,BNCT实验装置治疗端运行负责人童剑飞的沙龙分享内容。

大家好。今天我跟大家分享的是基于BNCT的科研产业化。

提到癌症大家都比较熟悉,我给大家分享几个数据:中国每天有1万人确诊癌症,平均每分钟有7人。每个人随着年龄的增长,癌症的患病率是在增加的,癌症是每个人都非常关注的事情,因为是跟大家息息相关的。

目前治疗癌症的手段有外科手术、化学药物治疗、放射治疗等,这些治疗手段也不能说是百分之百包治。对于患者来说,理想的治疗手段要延长寿命,一次性解决,费用能接受,不影响生活质量,但目前难度很大。下面我跟大家分享一种硼中子俘获治疗癌症的技术。

硼中子俘获治疗是利用中子照射富集硼的肿瘤,在肿瘤细胞内中子与硼发生核反应产生锂离子和阿尔法粒子,这两种粒子在细胞的射程是1个细胞尺度,可以精准杀死肿瘤细胞。BNCT需要什么条件呢?首先需要每个细胞富集109个硼原子,另外需要治疗中子束流达到每秒每平方厘米约109 个超热中子。在这样的条件下,治疗需要半个小时到一个小时。

总体来说,如果我们要达到治疗的效果,那我们需要两种条件,一个是高效的硼药,另一个是高通量的中子束流。以前高通量的中子束流只能在反应堆引出获得,而反应堆一般都是在偏远的地方,很难规模化发展。而且反应堆难以在医院落地。

高效的药需要以下几个条件:

(1)低毒性,不能对人体造成很大的负作用。

(2)硼在肿瘤浓度非常高。

(3)肿瘤跟正常细胞的硼浓度比值高,目前大概是3:1,这是第一代的硼药,后期将开发10:1甚至更高的硼药。

(4)硼在肿瘤停滞的时间比较长,达到在治疗时一直维持硼的高浓度。

但是满足以上条件的硼药难度大,经过了几十年的发展,目前只有两种硼药通过了FDA的临床试验许可,适应症也受限。以上这些难点都制约了BNCT高速发展。

以前BNCT是基于反应堆,随着加速器技术的发展,我们基于大科学装置——中国散裂中子源发展的强流直线加速器,研发了基于加速器的BNCT实验装置。基于加速器BNCT治疗的原理是:质子通过加速器将能量提高,打靶之后产生中子,中子通过慢化后去照射病人肿瘤部位。病人首先要注射含硼药物,这种含硼药物在肿瘤富集后,开始进行中子照射。基于加速器驱动的BNCT有独特的优势:加速器BNCT是射线装置,可以进入医院和产业化,以前用的反应堆BNCT是很难进入医院的。

日本在BNCT是处于主导地位的,经过了几十年的发展,BNCT在日本被定位为国家战略,目前全球首台基于加速器的BNCT在今年3月份完成审批,进入商业化。其它的国家比如芬兰的赫尔辛基医院已经完成装置建设,开始进入临床试验了。

提到硼药大家都很关心,BNCT方法的靶向性主要来自硼药。目前使用的两种硼药是BSH和BPA。为了测量药物的硼富集效果,研发了接上F18的BPA,通过PET-CT可测量患者肿瘤与正常组织的硼浓度和比值,确定BPA的靶向性。通过已有的病例,目前BPA这种硼药的肿瘤富集效果还不错,大量的临床实验获得了验证。

大家都很关心治疗效果怎么样,目前为止大概只有约1400例案例,主要是因为反应堆不方便,成本高等这些制约着BNCT的发展。

BNCT目前在恶性脑肿瘤、头颈癌、黑色素瘤等方面取得了良好的效果,试治了肝癌和肺癌等。举一个亲身经历的例子,在一次研讨会上,有一位坐在轮椅上的人上台演讲,我们当时都很惊讶。他分享了他的经历,他是一位脑瘤患者,其它方式治疗后再次复发,后采用了BNCT治疗后明显的好转,报告时已经是10个月后,可以看出恢复的很好。

他说:“我想为了表示对BNCT的感谢,我不坐着演讲,我站着演讲“。

这次经历对我们是很大的鼓舞,第一次正面接触采用BNCT治疗的病人,以前我们跟大家一样不知道BNCT具体的效果。回来以后,我跟我们的同事分享了这个经历,深刻认识到BNCT是一种有效的肿瘤治疗方法,工作积极性有了很大的提升。

现在回到今天的主题,新冠背景下BNCT的科学研究与产业化。

大家这段时间感受很深,基本上都不能出门,这对于癌症病人来说影响非常大。首先,国际医疗不方便,如果去国外的话,要隔离14天,甚至有的地方就不开放给外国人,回国之后再隔离14天。对肿瘤患者来说时间就是生命,隔离也增加了患者生理和心理双方面的压力。在新冠背景下出远门看病是很困难的事,我们要不断提高高端医疗国产化,加快BNCT的科研和产业化的进程。BNCT的成本大概只有质子治疗的1/3~1/5,我们希望可以推广到市级三甲医院。

BNCT该怎么产业化呢?早期用反应堆难以产业化。我们成功研制了一台BNCT实验装置,今年8月13日正式验收。这台装置也获得了中央电视台等新闻媒体的关注,同时我们也接到了大量的治疗咨询,对我们来说压力也是很大。目前把加速器治疗实验装置建完了,第二步将设备建到医院并开始临床试验,通过医疗器械注册审批,这也是产业化最关键的一步。另外一个关键点是硼药,目前我们正在跟国内的医药公司和科研院所合作,希望在硼药方面有所突破。

从日本的政府支持和后期规划可以看出,日本拥有两大基地,7个BNCT装置和两个反应堆,此外日本还有专门的BNCT硼药研发中心。中国也在大力地推进,目前BNCT需要研究的内容还是很多,特别是硼药,我们希望政府继续更大程度的经费支持。国内的一些研究单位,如北京大学、清华大学、浙江大学、武汉大学、复旦大学,中科院高能所等单位也在做BNCT药物的研究,更高效的硼药一定会有所突破。

最后是结论部分:肿瘤的治疗复杂,加速器BNCT作为一种新的治疗方案需要大力推广,它本身也具有产业化的优势。BNCT的小型化和产业化是未来的发展方向,通过产业化使得设备价格更低,可以进入更多的医院,造福更多的患者。

推荐阅读

中国自己的“第五疗法”要来了!治疗费用或将减少20万…

一个月前,我国第一台自主研发的加速器硼中子俘获治疗实验装置,在中国科学院高能物理研究所东莞分部诞生。这个装备采用的疗法在国际上被称为BNCT,是目前最先进的癌症治疗手段之一。 2020-09-22

视频:解释硼中子俘获疗法(BNCT)作为一种新的癌症放射疗法

TAE Life Sciences公司正在开发硼中子俘获疗法(BNCT)作为一种新的癌症放射疗法。首先给患者注入无毒的10号硼化合物,该化合物选择性地在肿瘤组织中蓄积。然后将中子束聚焦在肿瘤上,中子被硼捕获并导致肿瘤内发射α辐射粒子。Alpha粒子的射程非常短,因此有助于使周围的健康组织免受辐射损害。 2020-11-19
阅读排行榜