面对癌症,“第五疗法”出现了
继(ji)手术、传统放疗、
抗癌药物、免疫疗法之后(hou)
硼中子俘获治疗为癌(ai)症患者带来曙光
在东莞,依托散裂中子源工程技术
基于加速器的硼中子俘获治疗装置
即将开展医疗器械型式检验
计划明年开展人体临床试验
并力争早日在国内
正式进入市场治疗癌症患者
硼中子俘获(huo)疗(liao)法究竟是(shi)什(shen)么?
如何精准(zhun)、快速消灭癌细胞?
患者什(shen)么(me)时(shi)候能够用(yong)上?
01 给癌细胞做“标记”
今年(nian)6月,年(nian)仅37岁(sui)的(de)歌手张恒远因病(bing)去世(shi)(shi),让人(ren)扼腕叹息(xi)(xi)。有(you)消息(xi)(xi)称(cheng),他离世(shi)(shi)的(de)原(yuan)因是(shi)罹患黑(hei)色素瘤(liu)。
作为一种高度恶性的皮肤肿瘤,黑色素瘤在我国的发病率为0.8/10万,每年约新增2万例,且逐年增多。不远的将来,黑色素瘤、脑胶质瘤等癌症以及远位转移的肿瘤,将迎来全新的治疗手段——硼中子俘获治疗(Boron Neutron Capture Therapy),简称BNCT,是国际最前沿的抗癌技术之一。
△BNCT治(zhi)疗原(yuan)理(li)示意图
“这是一种利用中子与肿瘤内硼元素发生核反应所产生的重离子来摧毁癌细胞的放射性疗法,是射线与药物结合的二元、靶向、细胞级精准的治疗。”中国科学院院士陈和生是中国散裂中子源工程的总指挥,也是中国科学院高能物理研究所BNCT装置研制的负责人。
使用BNCT治疗(liao)时(shi),医(yi)护(hu)人(ren)员先(xian)给病(bing)人(ren)注射(she)一种含硼的(de)药物,这种药物与(yu)癌(ai)(ai)细(xi)胞有(you)很强的(de)亲和(he)力,会迅速聚集(ji)于(yu)癌(ai)(ai)细(xi)胞内,相(xiang)当(dang)于(yu)给癌(ai)(ai)细(xi)胞做“标记”,而(er)在其(qi)他正常(chang)组织(zhi)内分布较少。随后给病(bing)人(ren)进行中(zhong)子照(zhao)射(she),总照(zhao)射(she)时(shi)长(zhang)在30分钟内,整个治疗(liao)周期一般只需照(zhao)射(she)一次。当(dang)照(zhao)射(she)的(de)中(zhong)子被癌(ai)(ai)细(xi)胞内的(de)硼俘获(huo),产生(sheng)高杀(sha)伤力的(de)α粒子和(he)锂离子,便可(ke)精准“杀(sha)死”癌(ai)(ai)细(xi)胞。
“α粒子和锂离子在细胞中的射程很短,与细胞的尺寸相当,所以‘杀死’癌细胞的同时对周围细胞组织损伤小。对于脑胶质瘤、黑色素瘤和头颈部复发肿瘤,BNCT是非常有效的治疗手段,并开始试治肝癌、肺癌、胰腺癌等脏器肿瘤。”作为国内中子科学及应用领域领军人才之一,中国科学院高能物理研究所东莞研究部副主任梁天骄看好这一新的产业赛道。
△BNCT治疗具(ju)有靶向(xiang)性高、病人花费少、治疗人数(shu)多(duo)等优势
区别于常(chang)规的(de)(de)放疗(liao)射(she)线和质子(zi)重离子(zi)治(zhi)疗(liao),BNCT治(zhi)疗(liao)精度来自(zi)于硼药的(de)(de)生物靶(ba)向(xiang)性,因(yin)而对精准定位设备(bei)要(yao)求低。同(tong)时BNCT治(zhi)疗(liao)一般仅需(xu)要(yao)照射(she)1至2次,远低于其(qi)他10次以(yi)上的(de)(de)放疗(liao)手段,可采用一台(tai)加速器多治(zhi)疗(liao)终(zhong)端的(de)(de)方案,交替进行摆位和治(zhi)疗(liao)以(yi)提(ti)高(gao)BNCT装(zhuang)置的(de)(de)治(zhi)疗(liao)效率。
正因为这些技术上的“定向爆破”特点,BNCT治疗具有靶向性高、病人花费少、治疗人数多等优势。随着新一代含硼药物的发展,其适用病症范围正在日益扩大。
02“中子源(yuan)+硼药”的研发突围
今(jin)年的(de)3月(yue)19—21日,极具含金量的(de)“硼(peng)药(yao)及(ji)BNCT研讨会”在东莞散裂中(zhong)子源园区召开(kai),陈和生(sheng)院(yuan)(yuan)士、南方(fang)科技大学谢作伟(wei)院(yuan)(yuan)士、国家纳米中(zhong)心赵宇亮院(yuan)(yuan)士等来自国内30多所高校、研究(jiu)所、医院(yuan)(yuan)、药(yao)企的(de)100多名专(zhuan)家代表齐聚。
△位于(yu)东莞(guan)市人(ren)民医院的硼中(zhong)子治疗中(zhong)心
BNCT技术的关键在于中子源和硼药。真正让BNCT技术迎来春天的,正是基于强流质子加速器的中子源技术的发展和新型靶向硼药的开发。
目前全世界中子源分两种,一类是反应堆中子源,如我国台湾“清华大学”的核子反应堆(THOR),优点为稳定性和可靠性较高,但缺点是体积及占地较大,无法安装在医院中;另一类便是加速器型中子源,体积及占地较小,维护便捷,可以安装在医院中。综合考虑,加速器型中子源更胜一筹,成为全球BNCT中子源技术发展的主流方向。
从1936年BNCT概(gai)念第一次提出,历(li)经几十(shi)年漫长曲折的发展,全球BNCT产业在2010年后步入发展快(kuai)车道。
其(qi)中(zhong),日本开展临床(chuang)最(zui)早(zao)。2020年3月(yue),全(quan)(quan)球首个BNCT设备(bei)、全(quan)(quan)球首个硼药(yao)Steboronine在日本获批上市,用(yong)于无法切除的局(ju)部晚期或(huo)局(ju)部复发性(xing)(xing)头颈癌(ai)。此(ci)外,脑肿瘤、恶(e)性(xing)(xing)黑色素瘤、肺癌(ai)、肝癌(ai)、乳(ru)腺癌(ai)等也进行(xing)了数百例临床(chuang)试验,取得良好治愈效果。
上(shang)世纪90年(nian)代,我国(guo)开始(shi)开展BNCT技(ji)术研(yan)究(jiu)(jiu)。2009年(nian),中(zhong)国(guo)工程院院士、核反应堆工程专家周永茂(mao)主持建设基于微核反应堆中(zhong)子照射器,并成(cheng)功(gong)完成(cheng)多(duo)例(li)黑色素瘤患者的(de)治(zhi)疗(liao)。中(zhong)国(guo)科(ke)学院高能物理研(yan)究(jiu)(jiu)所则自2006年(nian)起专注(zhu)于BNCT关键技(ji)术的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)。
“BNCT实验装置有一个核心部(bu)件(jian)是锂靶。通俗地说,当加速(su)器产生的质子(zi)高(gao)速(su)去(qu)撞击锂靶,就(jiu)会高(gao)效产生中子(zi)。”中国科(ke)学院高(gao)能物理研(yan)究所研(yan)究员傅世年(nian)是BNCT实验装置核心部(bu)件(jian)——加速(su)器的研(yan)发负责人。
△加速器
BNCT研发的成功(gong),离不开这部“国之重(zhong)器”——坐(zuo)落于东莞的中国散(san)裂(lie)中子源。中国科学院高(gao)能物理研究所依托(tuo)散(san)裂(lie)中子源工程技术(shu),潜心攻(gong)关多(duo)年,终于在2020年8月13日研制成功(gong)具有(you)完(wan)全自主知识(shi)产(chan)权的基于加速器的BNCT实验(yan)装置。这标志着我国完(wan)全掌(zhang)握了基于加速器的BNCT核心技术(shu),实现了BNCT技术(shu)的自立自强(qiang)。
如果将BNCT装置比喻成“手枪”,那么硼药就是其中的“子弹”。BNCT装置的中子产额越高,含硼药物在肿瘤里的聚集度越高,就越能有效缩短患者的治疗时间,从而减轻病患的痛苦。
在硼药方面,受到研制成本和知识产权费用过高等因素影响,国外原研药价格不菲。如在日本,纳入医保后BNCT治疗费用也高达30万元人民币。据预测,我国首个抗癌硼药预计将在2023—2024年用于临床。
不(bu)过(guo),“用于临(lin)(lin)(lin)床”和(he)“上(shang)市”不(bu)是一个(ge)概念。从中试、申请临(lin)(lin)(lin)床试验(yan)许可、人体临(lin)(lin)(lin)床实验(yan),这个(ge)过(guo)程需要(yao)很长时间,需要(yao)全面评估(gu)药(yao)物的(de)安全性(xing)、有(you)效性(xing)以及使用剂量(liang)等。硼药(yao)研(yan)发目前正(zheng)吸引众多(duo)医(yi)药(yao)公(gong)司参与(yu),未来(lai)也将(jiang)带来(lai)更多(duo)宝贵的(de)临(lin)(lin)(lin)床数据。
03 治癌(ai)费用有望“腰斩”
如今(jin),在坐落于(yu)东(dong)莞的中(zhong)国散裂中(zhong)子(zi)源园区内,国内首(shou)台加速器(qi)BNCT实验(yan)装置占地(di)1000㎡,不仅为(wei)医用(yong)BNCT设备提(ti)供工程验(yan)证和积累设计、优化、运行经验(yan),还为(wei)加速器(qi)、中(zhong)子(zi)产(chan)生靶、中(zhong)子(zi)束(shu)流(liu)整形体、剂(ji)量监(jian)测(ce)设备、治疗计划等研发(fa)提(ti)供实验(yan)与测(ce)试(shi)条件。
在南(nan)方(fang)医(yi)(yi)(yi)科(ke)大(da)学第十附属(shu)医(yi)(yi)(yi)院(东(dong)莞市人民医(yi)(yi)(yi)院)的BNCT中(zhong)心大(da)楼(lou)内(nei),BNCT临床设(she)备中(zhong)的医(yi)(yi)(yi)用加速器(qi)及(ji)配(pei)套系(xi)统已(yi)经安(an)装(zhuang)到位。中(zhong)子靶和治疗端(duan)正在安(an)装(zhuang)中(zhong),预计9月份完成。
△位于东莞市人(ren)民医(yi)院的医(yi)用(yong)BNCT装(zhuang)置(zhi)
按计(ji)划,东莞BNCT临床设备在今年底将开展(zhan)医疗(liao)(liao)器械型式检验,明年开展(zhan)人(ren)体临床试验,并力(li)争早日(ri)治(zhi)疗(liao)(liao)癌症(zheng)患者(zhe)。
——中国科学院高能物(wu)理研究所(suo)
东(dong)莞(guan)研(yan)究部副主任 梁(liang)天(tian)骄
BNCT临床设备进入(ru)市场后,癌症患者的治(zhi)疗(liao)(liao)费(fei)用(yong)预计在10万(wan)—15万(wan)元,主要包括(kuo)硼药费(fei)用(yong)和放疗(liao)(liao)费(fei)用(yong)以及一些住(zhu)院及检测费(fei)用(yong),相(xiang)较(jiao)日本的治(zhi)疗(liao)(liao)费(fei)用(yong)降低一大半。
全(quan)球(qiu)BNCT研(yan)发不(bu)断(duan)提速。在日本(ben),BNCT正蓬勃发展,中(zhong)国(guo)、意大利、芬兰、美国(guo)、英国(guo)、俄罗(luo)斯、西(xi)班牙(ya)、以(yi)色列、阿根廷等也纷纷加紧(jin)自研(yan)开发,奋起直(zhi)追。
在(zai)国(guo)内,BNCT技术(shu)虽然正(zheng)处于临(lin)床研究和产业化的(de)早期阶段(duan),但(dan)全(quan)国(guo)正(zheng)在(zai)建(jian)(jian)或拟(ni)建(jian)(jian)的(de)BNCT治疗机构已超过(guo)10家,分布在(zai)河南、海南、台(tai)湾、北(bei)京、厦门、东莞、西(xi)安(an)、青岛、湖州(zhou)、莆田、泰安(an)等地(di)。
其中(zhong)(zhong)(zhong),2022年(nian)(nian)11月25日(ri),中(zhong)(zhong)(zhong)核(he)集团中(zhong)(zhong)(zhong)国(guo)(guo)原子(zi)能科学研究(jiu)院研制(zhi)的(de)国(guo)(guo)内首(shou)台(tai)基(ji)(ji)于(yu)(yu)回(hui)旋(xuan)加速(su)(su)器(qi)(qi)的(de)BNCT装(zhuang)备取得重(zhong)(zhong)大(da)突(tu)破,完成了基(ji)(ji)于(yu)(yu)14兆(zhao)电子(zi)伏特强流回(hui)旋(xuan)加速(su)(su)器(qi)(qi)的(de)中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)源联合(he)试(shi)验(yan)。当年(nian)(nian)底,该研究(jiu)院的(de)BNCT癌症(zheng)治疗(liao)(liao)装(zhuang)备正式落(luo)户山东泰(tai)安(an);厦门弘(hong)爱医(yi)院与中(zhong)(zhong)(zhong)硼医(yi)疗(liao)(liao)于(yu)(yu)2022年(nian)(nian)10月9日(ri)发起基(ji)(ji)于(yu)(yu)加速(su)(su)器(qi)(qi)型的(de)BNCT(AB-BNCT)人体临(lin)床(chuang)试(shi)验(yan);中(zhong)(zhong)(zhong)南大(da)学湘雅三医(yi)院、中(zhong)(zhong)(zhong)国(guo)(guo)核(he)工(gong)业北(bei)京(jing)四〇一医(yi)院、瑞(rui)典(dian)Hammercap公司与凯(kai)佰特联合(he)组(zu)织(zhi)的(de)专家团队,运用(yong)世(shi)界首(shou)台(tai)医(yi)院中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)照射器(qi)(qi)对首(shou)例患(huan)恶性黑色素瘤(liu)患(huan)者(zhe)成功进行治疗(liao)(liao),生(sheng)产了世(shi)界首(shou)台(tai)基(ji)(ji)于(yu)(yu)微型反(fan)应堆(dui)的(de)硼中(zhong)(zhong)(zhong)子(zi)俘(fu)获治疗(liao)(liao)装(zhuang)置(zhi);我(wo)国(guo)(guo)台(tai)湾也是全球(qiu)BNCT发展(zhan)的(de)重(zhong)(zhong)要力(li)量,2010年(nian)(nian)台(tai)北(bei)荣民总医(yi)院在(zai)新竹(zhu)“清(qing)华大(da)学”核(he)反(fan)应堆(dui)进行台(tai)湾首(shou)次BNCT临(lin)床(chuang)试(shi)验(yan),截至2021年(nian)(nian)9月,已使(shi)用(yong)BNCT治疗(liao)(liao)患(huan)者(zhe)215人,效果显著(zhu)。
△BNCT实(shi)验照片
在(zai)专家看来,位于东(dong)莞(guan)市人民(min)医院的BNCT装置,其技术(shu)水平(ping)与世界基本处(chu)于并(bing)跑阶(jie)段(duan)。2021年,中(zhong)国(guo)科(ke)学院控股(gu)有限(xian)公司(si)联合(he)中(zhong)国(guo)科(ke)学院高能(neng)物理研究(jiu)所、东(dong)莞(guan)松山湖(hu)科(ke)学城集团等组建成立(li)了国(guo)科(ke)中(zhong)子医疗(liao)科(ke)技有限(xian)公司(si),志在(zai)打造高端医疗(liao)器械。
“我们要做中国的第一台!”陈和生说,全国BNCT竞争激烈,东莞要争取实现打造出我国第一台开展临床试验、第一台拿到国家药监局医疗器械批件的BNCT设备。
“当然(ran),BNCT作为(wei)(wei)(wei)一种新型治疗(liao)方法,仍(reng)面临着许多(duo)挑战和(he)不确定(ding)性。因此,需要(yao)加大研发投入,加强(qiang)国际合作,加快技(ji)术创新和(he)产业化(hua)进(jin)程(cheng),以期尽快将(jiang)这一科技(ji)成果转化(hua)为(wei)(wei)(wei)实际应(ying)用(yong),造福癌症患者。”梁天骄认(ren)为(wei)(wei)(wei)。
BNCT研究竞争进入(ru)白热化(hua)
BNCT研发(fa)加速,受(shou)到(dao)广泛关注。这一技术(shu)何时能落地、实际用于癌症治(zhi)疗当中(zhong)?多(duo)位(wei)业(ye)内专(zhuan)家共同(tong)探讨(tao)。
问:BNCT技术能为(wei)癌症患(huan)者带来怎样的新希(xi)望?
中(zhong)国科(ke)学院(yuan)高能(neng)物(wu)理研究所陈(chen)和生院(yuan)士:中(zhong)国散裂中(zhong)子源的(de)(de)众多(duo)科(ke)研成(cheng)果(guo)与人们的(de)(de)生活密(mi)切相(xiang)关(guan)。在肿瘤治(zhi)疗领域(yu),利用中(zhong)国散裂中(zhong)子源相(xiang)关(guan)技术催(cui)生了首个产业(ye)化项目(mu)——BNCT装置。其新(xin)型(xing)的(de)(de)放射(she)与药物(wu)结(jie)合的(de)(de)二元、靶(ba)向、细胞级精准(zhun)放疗,将成(cheng)为对抗(kang)癌症的(de)(de)一把“利器”,为人民健康作出贡献(xian)。
BNCT的治疗(liao)原理(li),是给肿瘤患者体内的癌细胞(bao)做上“标记(ji)”,然后对癌细胞(bao)进行精准打击。
国科中(zhong)子(zi)医(yi)疗科技有限(xian)公司(si)总经理马创新:BNCT是一种前沿(yan)的医(yi)疗技术(shu),是一种利用中(zhong)子(zi)与(yu)肿(zhong)瘤(liu)内硼元(yuan)素发生核反应所(suo)产(chan)生的重离子(zi)来摧毁癌(ai)细胞的放射性疗法(fa),具有靶向性高(gao)、病(bing)人花费少、治疗人数多等优(you)势,被称为(wei)继手术(shu)、传统(tong)放疗、抗(kang)癌(ai)药物、免疫治疗后的“第五种疗法(fa)”。
山(shan)东省肿瘤医(yi)院(yuan)院(yuan)长于金明院(yuan)士:BNCT作为(wei)一种生物(wu)靶向的(de)全(quan)新(xin)放射治(zhi)(zhi)疗(liao)技(ji)术,在复发性(xing)、浸润(run)性(xing)、局(ju)部区域转(zhuan)移(yi)性(xing)等复杂难(nan)治(zhi)(zhi)肿瘤上(shang),具有巨(ju)大优势,有效填补了肿瘤治(zhi)(zhi)疗(liao)技(ji)术的(de)空缺。
问:我国应(ying)当如何(he)抢占(zhan)前沿技术制高(gao)点、进一步(bu)发展BNCT技术?
中国(guo)科学院高(gao)能(neng)物(wu)理研究所陈(chen)和生院士(shi):BNCT设(she)备(bei)在(zai)东莞(guan)市(shi)人(ren)民(min)医院的临床(chuang)取证(zheng),对东莞(guan)高(gao)新技术产业发展(zhan)具有重要意义。根据建(jian)设(she)进度,我们(men)将协同合作单位开(kai)展(zhan)医疗器械型式检验,明年开(kai)展(zhan)人(ren)体临床(chuang)试验,在(zai)东莞(guan)实现(xian)首台国(guo)产BNCT医疗设(she)备(bei)的商品化。
接下(xia)来,中国散裂中子(zi)源将(jiang)加强与东莞(guan)市人(ren)民医院的(de)深(shen)度合作(zuo),同心协力,整合更广的(de)科学技术(shu)力量(liang),依托(tuo)硼中子(zi)俘(fu)获治疗平台开展系列基础(chu)与临床研(yan)究,推(tui)动医疗技术(shu)的(de)发展。
国科中子(zi)医(yi)疗科技有(you)限公司总经理马创(chuang)新(xin)(xin):作为一种新(xin)(xin)兴、先进(jin)的肿瘤放疗方法,BNCT疗法就(jiu)是新(xin)(xin)领(ling)域(yu)、新(xin)(xin)赛道。可以说,医(yi)用BNCT技术的发(fa)展(zhan),为现(xian)代放射治疗发(fa)展(zhan)开(kai)创(chuang)了崭(zhan)新(xin)(xin)篇章。当今世界(jie)范围内,加(jia)速器BNCT的研究竞争已进(jin)入白热化,自主创(chuang)新(xin)(xin)的重(zhong)要性不(bu)言而喻。
BNCT最大的(de)优势在于(yu)它是跟(gen)(gen)药(yao)物(wu)结合,我们只要有(you)适合不(bu)同肿(zhong)瘤的(de)药(yao)物(wu)出现(xian),就可以治疗癌症。所以,它的(de)发展是跟(gen)(gen)着药(yao)物(wu)的(de)发展而发展的(de),前景会(hui)越来越广阔。
我们(men)将在中国科学院高能物理研(yan)究所自主研(yan)制的BNCT装置基础上,集合(he)各方(fang)优势,推(tui)动民(min)族品牌企(qi)业发(fa)展。当然,技(ji)术(shu)发(fa)展也需要国际间通力(li)合(he)作、共(gong)同努力(li),我们(men)希望能够(gou)加(jia)强与(yu)国际的交流合(he)作,在治疗癌症的征途(tu)中再下一(yi)城,造(zao)福全人(ren)类。
山(shan)东省肿瘤医院院长于(yu)金(jin)明(ming)院士:我国首台自主研发加速器BNCT设备的(de)(de)成功,意味着我国掌握(wo)了BNCT完全(quan)的(de)(de)自主知(zhi)识产(chan)权和核心(xin)技(ji)术,打破了该领域设备被国外垄断(duan)的(de)(de)局(ju)面。BNCT的(de)(de)临床应用对我国癌(ai)症治疗具有十分重(zhong)要的(de)(de)意义,相信(xin)我们一定可以把中国的(de)(de)BNCT治疗事业做(zuo)大(da)做(zuo)强,让国之重(zhong)器真(zhen)正服务好人民群众。
期(qi)待(dai)技术的早(zao)日落地(di)
为癌(ai)症患者(zhe)带来曙光
来源:东莞发布