據(jù)世界衛(wèi)生組織報告,癌癥是全世界的一個主要死因,2020年有近1000萬例死亡由癌癥導致。
乳腺癌、肺癌、結腸癌、直腸癌、前列腺癌、皮膚癌和胃癌是最常見的癌種。
世衛(wèi)組織提醒,如果癌癥患者能盡早發(fā)現(xiàn)得到有效治療,許多癌癥都是可以治愈的。
癌癥的治療方法包括手術、放療和全身性治療(化療、激素治療、靶向生物治療)等。
選擇合適的治療方案既考慮不同的癌種又要考慮個體的情況。
我國國務院發(fā)展研究中心發(fā)布的《我國放射治療發(fā)展的現(xiàn)狀、問題及其政策建議》顯示:放射治療已經(jīng)成為腫瘤治療的核心手段之一。
世衛(wèi)組織的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,45%的腫瘤患者是可以治愈的(按5年生存率計算),其中18%是依靠放療治愈的[3]。
質子治療和硼中子療法屬于目前最先進的癌癥放療方法。
很多人想要知道兩者有何差異?治療時該如何選擇?
01
質子治療的優(yōu)勢:Bragg峰
在了解質子治療和硼中子俘獲療法之前,我們先來回顧一下傳統(tǒng)放療方法的特點。
傳統(tǒng)放療
傳統(tǒng)放射治療(X射線等)腫瘤前方的組織的受照劑量要高于腫瘤所得到的劑量,而且腫瘤后方的組織也受到相當高的受照劑量。
因此,腫瘤周圍的正常組織器官會受到大范圍輻射。
從而引起一系列近期和遠期的并發(fā)癥和后遺癥,嚴重影響患者的生存質量,且后續(xù)還得因此而付出昂貴的治療費用。
質子治療
質子穿越靶物質時,開始釋放的能量并不多,只有到了質子射程的末端才會釋放大量能量,形成Bragg峰(布拉格峰)。
峰后,能量則呈斷崖式下降,幾乎可以忽略。
因此,可以認為質子束在Bragg峰處沉積全部能量。
該特性使得質子在放療中可以實現(xiàn)劑量的集中分布。
臨床應用中,使腫瘤細胞正好處于Bragg峰位置處,可對靶區(qū)腫瘤細胞造成最大程度的殺傷,同時還能顯著減少對腫瘤周圍正常組織的損傷。
從而達到在殺滅腫瘤細胞的同時不會對正常器官形成較大的毒副作用的目的。
02
硼中子俘獲療法優(yōu)勢:10B(n,α)7Li反應
硼中子俘獲療法(Boron neutron capture therapy, BNCT)是目前一項處于快速發(fā)展中的先進放療技術。
硼中子俘獲療法(BNCT)是通過在細胞內發(fā)生10B(n,α)7Li原子核反應殺死癌細胞,是一種原子級別的二元靶向治療。
治療時,首先要給癌癥患者注射一種含硼-10(10B)的特殊化合物,這種化合物在體內可選擇性聚集于癌細胞內,而較少分布于正常組織中,對癌細胞具有很強的特異性親和力。
該化合物對人體的毒性很低且對腫瘤無效,但當用對人體損傷不大的熱中子或超熱中子束進行腫瘤局部照射時,中子即與在癌細胞內富集的10B發(fā)生10B(n,α)7Li反應。
硼中子俘獲療法生成具有極高傳能線密度的α粒子和7Li反沖核,其平均傳能線密度分布為190 KeV/μm和160 KeV/μm。
理論上,數(shù)個α粒子釋放的能量就足以摧毀任何人體細胞;
但在人體組織中,這些粒子僅具有一個細胞尺寸的極短射程(5~9μm),因此10B(n,α)7Li反應只能殺死內部富集了10B的腫瘤細胞。
而周圍正常組織由于10B含量很少,因此受到的損傷較小。
03
質子治療和硼中子俘獲療法,臨床應用結果如何?
質子治療
2021年《International Journal of Particle Therapy》上發(fā)布的一項研究,對質子治療頭頸部腫瘤的效果進行了長達12年的調查分析。
結果顯示,質子治療頭頸部腫瘤的2年生存率為87%,5年生存率為75%;2年局部控制率為87%,5年局部控制率為78%;2年無病生存率為74%,5年無病生存率為63%。
硼中子俘獲療法
2019年美國臨床腫瘤學會(ASCO)的報告顯示,硼中子俘獲療法治療頭頸部癌癥的緩解率為71%,1年無進展生存率為71%,且重度副作用發(fā)生率較低。
總的來說,質子治療和硼中子俘獲療法在理論上都可在殺滅腫瘤細胞的同時保護正常組織,但質子治療有更多的臨床試驗支持,較硼中子俘獲療法更成熟。
參考文獻
[1]世界衛(wèi)生組織
https://www.who.int/zh/news-room/fact-sheets/detail/cancer
[2]國務院發(fā)展研究中心《我國放射治療發(fā)展的現(xiàn)狀、問題及其政策建議》
[3]蔡偉明.質子和其他放射治療腫瘤的比較[J].基礎醫(yī)學與臨床, 2005, 25(2)
:6.DOI:10.3969/j.issn.1001-6325.2005.02.004.
[4]劉志凱,程煒詩,吳王鎖等.硼中子俘獲療法的原理及臨床應用[J].協(xié)和醫(yī)學雜志,2023,14(04):698-705.
[5]Gunn G B, Garden A S, Ye R, et al. Proton therapy for head and neck cancer: a 12-year, single-institution experience[J]. International Journal of Particle Therapy, 2021, 8(1): 108-118.