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MD安德森癌症中心张玉蛟教授:质子治疗发展方向与前景

张玉蛟 质子治疗
发布:2020-12-03 09:23:29     来源:ProtonCN 质子中国

近来一些患者甚至医生在问:在分子和免疫治疗时代,还需花费大力气提高以局部治疗为主的放疗吗?答案是:Yes, we should and we have to!随着系统性治疗的发展,局部治疗的作用越来越重要。由于靶向治疗和免疫治疗能够控制远处转移并有效地延长患者生存期,我们需要提供更加精准的局部治疗。原因是,首先我们所要打击的对免疫治疗和靶向治疗抵抗的靶点可能不像以前是单个靶点,而是多个靶点;其次,患者生存的时间延长,要求我们更关注远期毒性反应。在这种情况下,对于放疗这样的高精尖技术,就要做到更高要求的稳、准、狠。所以,以质子重离子治疗为主的前沿放疗学科得到人们的日益关注。

受疫情影响,今年国际离子治疗联合会(PTCOG)全球年会改成了线上会议,我作为PTCOG胸部专业委员会的主任委员也不得不将胸部专业委员会的会议改为线上会议。11月30日,我们组织了来自亚洲、欧洲和美洲的质子治疗专家进行线上讨论会,并对未来的研究方向进行了总结。

回顾过去几年,PTCOG胸部专业委员会针对肺癌的质子治疗以及运动器官的质子调强治疗(IMPT)所需注意的问题和胸膜间皮瘤的治疗等一系列常见的胸部疾病及困扰业内的问题在美国放射治疗肿瘤协会(ASTRO)的年会发表了白皮书和共识。这些文件有效地为肿瘤界,尤其是肿瘤放疗界,在应对这些疑难杂症以及有技术挑战的质子治疗时提供了很好的指导。

PTCOG共识:IMPT的适形性明显优于PSPT和VMAT1

质子治疗的发展方向和前景是怎样的呢?随着质子治疗新技术的成熟发展,目前质子调强治疗(IMPT)已经逐渐成为多数新建质子治疗中心的标配。同时,机载CT(on-board CT),尤其是容积CT、锥形束CT(CBCT)、轨道CT(CT on-rail)都成为新建质子治疗中心的基本配置。质子调强治疗,尤其是在容积CT介导下的质子调强治疗,开创了质子治疗的新天地。在今年的PTCOG胸部专业委员会全球年会以及PTCOG北美胸部肿瘤专业年会上,我就质子调强治疗及相关问题发表了见解。质子治疗,尤其是影像引导下的质子调强治疗已经进入到质子治疗2.0的时代,从它的效果,到技术以及所应用的指征都相对原来的散射质子治疗(PSPT)有了一个极大的进步。所以我们类比一个新的二代药物,应该把它认为是二代质子治疗,这是一个崭新的质子治疗模式。

我们认为未来有两大方向需要进一步研究提高质子治疗技术,作为胸部专业委员会,我们正在集中专家和资源去阐述以下两个方向的问题。

第一个是自适应质子治疗(Adaptive Proton Therapy),质子的在线适应,特别是未来在四维CT介导下的自适应质子治疗的重要性在大分割的精准放疗模式下愈发显现,这将是我们研究的一大方向。

第二个要探讨的方向是在质子治疗中的生物有效性(RBE),其在展宽布拉格峰(SOBP)末端随线性能量传递(LET)的增加而增加,这个现象需要靠质子调强来调节,以避免意想不到的毒性反应。因此,从这个角度来说,用质子调强的方法,尤其是将来在影像介导下,把质子调强RBE和LET的概念融合到计算机治疗计划软件里,将会更加有效地提高质子治疗的疗效同时降低毒性反应。

今年10月,我们医院在国际著名杂志《胸部肿瘤期刊》(Journal of Thoracic Oncology, JTO)上发表论文,通过对比分析在MD安德森接受质子调强治疗和散射质子治疗的两组患者数据,显示质子调强治疗在肺部、心脏和食管的照射剂量和毒性反应方面均显著优于散射质子治疗。更可喜的是,我们看到了这种毒性反应降低给患者生存期带来更大获益的趋势,尽管可能由于病例数量较少,尚未达到统计学上的显著意义。

JTO杂志:IMPT相对PSPT对肺癌的治疗效果更优、毒副反应更低2

可以说,单纯就质子治疗技术来讲,已经进入到第一个迭代阶段,即容积CT和影像介导下的质子调强技术作为二代质子技术淘汰了第一代散射质子技术。

第三代的质子治疗技术是将RBE、LET等融合到治疗计划之中,同时在治疗过程中使用在线自适应的“生物+物理”的新一代治疗计划时代。我相信第三代质子治疗技术将于未来几年内应用于临床,实际上现在已经有研究所正在开展部分的研究了。

胸部和消化道专委会正在编制的共识中专门提到将LET优化到未来的治疗计划中,进一步降低质子治疗的毒性反应

接下来,我想展望一下第四代质子治疗技术——FLASH治疗。我看到在本刊中有几位物理学、生物学专家专门做了介绍。FLASH放射治疗,特别是FLASH质子治疗,从临床前和临床上展示了一个美好的前景。所谓FLASH,其主要机制是通过FLASH将氧气快速消耗掉,从而对健康组织的损伤明显减少,而对杀伤肿瘤的效果却没有减少,甚至在有的情况下还会提高。这可能涉及了包括免疫在内的一些其它机制,我们研究所专门成了课题组,希望在第四代FLASH质子治疗技术上有所突破。我认为,以FLASH为代表的新一代质子治疗技术如果得以成功突破,在未来结合免疫治疗和靶向治疗等有效生物治疗,对肿瘤治疗的发展将产生革命性的推进作用。

展望未来,我们坚信放射治疗的前景广阔无比,大有可为。希望业内的专业人士、有关政界人士以及企业界能够同心协力,打造一个对癌症无惧的时代!

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