為使質(zhì)子重離子放療從利器走向“神器”
——小記上海市質(zhì)子重離子醫(yī)院孫筠博士

孫筠博士

質(zhì)子重離子治療癌癥是近些年的新玩意。3年前國內(nèi)首家質(zhì)子重離子醫(yī)院在上海開張，媒體做了很多報(bào)道，引起社會(huì)關(guān)注，很多晚期腫瘤患者把這種治療手段視為帶來希望的治癌利器。對(duì)一般人來說，這種治療方式蠻神秘的，我也比較好奇。年初的2017級(jí)啟明星頒證暨交流活動(dòng)上，來自上海市質(zhì)子重離子醫(yī)院（復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院質(zhì)子重離子中心）的孫筠在介紹自己的時(shí)候說起現(xiàn)在這種治療方式的療效很好，求治者絡(luò)繹不絕，但是作為醫(yī)院支撐臨床醫(yī)療的科研人員，他深感進(jìn)一步提高療效還有許多涉及放射生物學(xué)和腫瘤免疫學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)研究課題有待攻克，他很希望能借助科技啟明星這個(gè)多學(xué)科交流的平臺(tái)與更多星友合作。高高個(gè)子、孔武有力的孫筠的這番話給我留下很深的印象，當(dāng)時(shí)就想有機(jī)會(huì)去拜訪他。這一愿望終于在上二周實(shí)現(xiàn)。

一家不一樣的醫(yī)院

那天，孫筠帶我走進(jìn)位于浦東張江國際醫(yī)學(xué)園區(qū)的上海市質(zhì)子重離子醫(yī)院。從外表看這不像是通常理解的醫(yī)院，更像是一所高大上的科研機(jī)構(gòu)。進(jìn)得醫(yī)院大廳感覺非常安靜、潔凈，一側(cè)飄來咖啡的陣陣清香，原來是一處供患者及其家屬以及醫(yī)護(hù)人員消費(fèi)的咖啡點(diǎn)心館；另一側(cè)張貼著一些介紹這家醫(yī)院醫(yī)療特點(diǎn)以及質(zhì)子重離子放療原理的知識(shí)宣傳板。孫筠介紹說，除了少數(shù)患者需要住院做一些檢查，大多數(shù)患者每天只需在治療床上躺上半個(gè)小時(shí)就完成了一次治療過程，全部療程結(jié)束也就一個(gè)月。當(dāng)然在患者輕松得以完成富有療效的治療背后是有很多技術(shù)支撐的，孫筠干的就是這個(gè)。

孫筠引我參觀了醫(yī)院多個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。這家醫(yī)院除了有同步加速器（直徑達(dá)21米，束流強(qiáng)度可自由調(diào)節(jié)，能夠治療人體內(nèi)30厘米深度的腫瘤）、固定線束治療室等核心裝備外，還配備了國際一流的直線和回旋加速器系統(tǒng)、PET/CT、磁共振（MRI）、CT 及 SPECT/CT等大型臨床診斷治療設(shè)備。一份資料上說這家醫(yī)院耗資近30億，大多數(shù)費(fèi)用還是用在了這些昂貴的醫(yī)療設(shè)備上。孫筠帶我兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，盡管只是走馬觀花，但我大致能理解孫筠說的，進(jìn)這家醫(yī)院，患者能得到與國際最好的醫(yī)院同樣的安全、有效的治療。

雪夜頓悟，做出改變一生的決定

孫筠說起自己是出生、成長于山東蒙陰時(shí)，我就有一種對(duì)上眼的感覺，這樣身材的孫筠就應(yīng)該是那里的“特產(chǎn)”。山東蒙陰是革命老區(qū)，孫筠的爺爺是解放戰(zhàn)爭時(shí)期第二野戰(zhàn)軍十六軍軍部特一連偵察排長，外公是陳毅將軍內(nèi)衛(wèi)一團(tuán)連長，參加過孟良崮、淮海、渡江、解放上海等戰(zhàn)役以及抗美援朝和開發(fā)北大荒。他爸媽是當(dāng)?shù)丶Z食局的職工。孫筠小學(xué)到高中都在蒙陰，孫筠說自己一開始讀書并不是很自覺，也曾有過父母管得嚴(yán)了就離家出走的經(jīng)歷。他從小就很好奇周圍的世界，喜歡探險(xiǎn)，爬墻爬樹，喜歡一個(gè)人想天上云外有什么。

到上高中時(shí)正是生物學(xué)大行其道之時(shí)，媒體上宣傳21世紀(jì)是生物學(xué)世紀(jì)。孫筠對(duì)生物學(xué)的興趣并不完全是媒體宣傳的影響，對(duì)生物學(xué)特別有興趣是因?yàn)樗矚g生物，尤其對(duì)生物體的運(yùn)行機(jī)制（吃點(diǎn)飯就能動(dòng)起來）讓他著迷。高考時(shí)，他3個(gè)志愿填報(bào)的都是生物學(xué)。

在煙臺(tái)大學(xué)化學(xué)生物理工學(xué)院讀書期間他迷上了游戲，他和他的同學(xué)曾創(chuàng)下了某個(gè)游戲比賽全國前幾名的紀(jì)錄，盡管如此他也沒有拉下他喜歡的生物學(xué)課程。本科畢業(yè)后，孫筠到地方科技局從事項(xiàng)目管理工作。兩年工作期間，孫筠的空閑時(shí)間大都在打游戲中度過，還不時(shí)被父母領(lǐng)著給介紹女朋友。一天晚上12點(diǎn)左右打完游戲回家，天降大雪，走在空無一人的雪地，孫筠說突然之間覺得很空虛，“自己只有24歲，想想一生如果都這樣的話太可怕了，必須改變。當(dāng)時(shí)就決定考研，要離開原來的生活環(huán)境出去嘗試一下?！本瓦@樣，那個(gè)雪夜里的頓悟讓孫筠做出了一個(gè)影響他一生的決定。

在得到父母支持后，孫筠辦了離職手續(xù)，“背水一戰(zhàn)，也是不給自己留退路?！边@樣差不多有半年時(shí)間準(zhǔn)備研究生入學(xué)考試。孫筠報(bào)考的是南開大學(xué)基因工程和微生物專業(yè)。最終因?yàn)閳?bào)考導(dǎo)師錄取名額有限，孫筠被調(diào)劑到東華大學(xué)。

從生物到納米，建立科研自信

東華大學(xué)化工學(xué)院生物研究所陳志龍老師正好需要孫筠這樣背景、身體條件的年輕人做藥學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)。東華化工學(xué)院生物所把搞藥學(xué)的、材料的、基因工程的、代謝的等不同背景的人放在一起，這對(duì)孫筠來說正好是擴(kuò)充自己知識(shí)面的一個(gè)機(jī)會(huì)。在東華兩年半時(shí)間孫筠參與了針對(duì)腫瘤治療的光動(dòng)力學(xué)藥物的新藥的研制，參與了該藥的合成、藥效分析、藥理代謝的分子機(jī)制等方面的課題。

課題臨近結(jié)束時(shí)又引申出用納米結(jié)構(gòu)來攜帶光敏劑，這樣穩(wěn)定性會(huì)更好，在不改變結(jié)構(gòu)下改變其代謝行為。孫筠在碩士研究生階段完成了磁共振引導(dǎo)下的磁性納米光動(dòng)力學(xué)治療課題，相關(guān)論文發(fā)表在《納米技術(shù)》上，孫筠作為第一作者的這篇論文還被該刊列為年度十篇重要論文之一。這篇論文的構(gòu)想源于孫筠的突發(fā)奇想：光敏劑很難進(jìn)入身體靶組織，如果添加局部磁場或許就能改變情況。為這篇文章孫筠忙了一年半，之前還沒有人做過類似工作。這個(gè)工作從想法到搭建實(shí)驗(yàn)裝備到設(shè)計(jì)過程都是孫筠獨(dú)立完成的。經(jīng)歷了這個(gè)從有想法到把它一步步做出來、后來證明確實(shí)有價(jià)值的整個(gè)過程后，孫筠覺得最大收獲是建立了科研自信：我是可以做科研的。以前他一直懷疑自己是不是適合做科研，現(xiàn)在通過自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，證明自己的想法，并能做出一點(diǎn)有用的東西，孫筠覺得可以進(jìn)這個(gè)門了。

不避風(fēng)險(xiǎn)，轉(zhuǎn)向稀土放射性研究

因這個(gè)工作引出對(duì)納米的興趣后，孫筠就想進(jìn)一步到做納米材料的專業(yè)團(tuán)隊(duì)深造。正好復(fù)旦大學(xué)黃春輝院士和李富友教授貼出招生通告，希望招收有生物、化學(xué)背景的博士生。孫筠決定一試。復(fù)旦招人是要導(dǎo)師和學(xué)生見面認(rèn)可了再報(bào)名。這其實(shí)就是面試，主要了解你的成長經(jīng)歷以及為人處世原則。專業(yè)上也會(huì)問，主要看你的邏輯思維方式。3個(gè)老師一起面試，通常安排半天時(shí)間，以聊天為主，之后還要考試。結(jié)果很順利，2009年初孫筠進(jìn)了復(fù)旦大學(xué)先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室。

黃院士團(tuán)隊(duì)的特色是以稀土做材料。孫筠的方向確定為用稀土做發(fā)光納米材料，用于腫瘤檢測的示蹤劑。后來發(fā)現(xiàn)稀土材料做示蹤劑還是有局限，其成像深度只有2厘米。在導(dǎo)師支持下，孫筠發(fā)明了一種采用放射性稀土納米材料作為示蹤標(biāo)記物的方法，用了一點(diǎn)放射性元素讓稀土材料有放射性，實(shí)驗(yàn)所用的放射性材料輻射劑量極低，僅為CT的1/10，對(duì)人體基本沒有傷害，卻能將成像深度從2厘米擴(kuò)展到人體的深部，這樣就解決了這種材料用到人體的最大障礙。這個(gè)工作成本低、反應(yīng)快、見效明顯，是孫筠博士論文最出彩之處。在他之前沒有人這樣做過。孫筠為進(jìn)一步推進(jìn)這種放射性標(biāo)記的材料的生物應(yīng)用前后忙了兩年。放射性實(shí)驗(yàn)本身不容易做，學(xué)校也沒有這種防輻射能級(jí)的實(shí)驗(yàn)室，所以相關(guān)實(shí)驗(yàn)輾轉(zhuǎn)于北京、上海、廈門多家有輻射防護(hù)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)去做。

孫筠也知道有風(fēng)險(xiǎn)，但比較起來他覺得這更有挑戰(zhàn)，這種利器一旦能用于人體將大大有助于抗癌之戰(zhàn)。放射性標(biāo)記稀土納米材料作為醫(yī)用注射材料的安全性到目前為止沒有定論，探索這些問題要用實(shí)驗(yàn)小鼠的整個(gè)生命周期的狀況來驗(yàn)證。所以那段時(shí)間孫筠的一大任務(wù)是每天陪著那些實(shí)驗(yàn)小鼠，研究材料與各組織的相互作用，每天都要與小鼠打照面。

以上整個(gè)過程為期5年，從博士到博士后。博士后期間，孫筠與兩位導(dǎo)師以及復(fù)旦藥學(xué)院鞠佃文教授就想把這些工作朝藥物和臨床上推。臨近博士后出站，孫筠已經(jīng)完成了臨床前的藥理學(xué)、藥物代謝學(xué)、安全性評(píng)價(jià)以及和生物體（小鼠）臟器相互作用等研究工作。本來是想進(jìn)一步做到人體的，但大學(xué)的基礎(chǔ)研究想從實(shí)驗(yàn)研究推到人體有巨大鴻溝，在學(xué)校里是走不出這一步的。也是從那時(shí)起孫筠就想到貼近臨床的醫(yī)療機(jī)構(gòu)一展抱負(fù)。這也是他博士后出站（2014年7月）經(jīng)課題期間熟識(shí)的腫瘤醫(yī)院的合作老師章英劍教授介紹到上海市質(zhì)子重離子醫(yī)院工作的緣由。

造?；颊撸M(jìn)入質(zhì)子重離子醫(yī)院

孫筠的科研背景是這家開業(yè)不久的質(zhì)子重離子醫(yī)院最需要的，他熟悉生化，會(huì)做合成，又懂得放射性，這一類人才并不多。孫筠說他現(xiàn)在還在學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)物理學(xué)的東西。因?yàn)檫@完全都是他喜歡的交叉性的工作。孫筠慶幸自己找對(duì)了地方，上海市質(zhì)子重離子醫(yī)院的條件理論上可以做出世界水平的工作，這里的硬件裝備已經(jīng)領(lǐng)先世界，這里也是最適合做這件事的單位?！拔乙郧暗墓ぷ鹘?jīng)驗(yàn)積累正好能派上用場。我們這里臨床與科研是快速互動(dòng)的，我建立的生物物理模型可以馬上用于臨床參考，幫助臨床醫(yī)生制定治療計(jì)劃?！蹦壳叭驌碛蓄愃浦委熂夹g(shù)的醫(yī)院只有3家，國內(nèi)唯此一家。國際領(lǐng)先、國內(nèi)唯一也意味著他們可以借鑒的針對(duì)中國高發(fā)腫瘤的質(zhì)子重離子治療的經(jīng)驗(yàn)極為有限，一切得從頭開始。

在孫筠3年前剛?cè)肼殨r(shí)，這家開張不久的醫(yī)院做過的28例放療治療主要都是基于臨床醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)來確定治療的劑量。孫筠加盟后與陸嘉德教授、孔琳教授一起逐步建立起了一套評(píng)估模型，如對(duì)首次治療的鼻咽癌患者和復(fù)發(fā)的患者的治療劑量作了量化；對(duì)復(fù)發(fā)患者的劑量控制更精準(zhǔn)。孫筠和他的同事都明白：無論愿意與否，他們已經(jīng)處在規(guī)范制定者、行業(yè)指導(dǎo)者的地位。但是同時(shí)，目前這個(gè)領(lǐng)域還處于探索階段，由于沒有可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)，所以他們就是探路者。要探索的東西包括劑量分割（單位照射量的時(shí)間尺度）、放療射線的組合方式（光學(xué)、質(zhì)子、重離子）等，不同射線的組合方式對(duì)治療的效果有很大影響。孫筠深知這些課題的推進(jìn)僅靠他們醫(yī)院的力量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，一定有賴于更多的交叉研究的力量。孫筠告訴我，這也是他很看重啟明星多學(xué)科交叉平臺(tái)作用的原因，也已經(jīng)和兩位啟明星的星友展開了實(shí)際的合作。

目前，孫筠的身份是醫(yī)院PI（獨(dú)立研究員）和核醫(yī)學(xué)科藥師，有了一個(gè)小小的團(tuán)隊(duì)。醫(yī)院運(yùn)行3年來在治療無論早期和晚期癌癥患者的效果上比預(yù)期的還要好，一開始大家對(duì)這種質(zhì)子重離子治療癌癥效果的期待是希望它成為治癌利器，經(jīng)過3年探索，上海市質(zhì)子重離子醫(yī)院正努力摸索如何更好地發(fā)揮、利用這一治癌利器，這些都有賴于對(duì)放射性應(yīng)用于人體的規(guī)律性的認(rèn)識(shí)。

下一目標(biāo)：控制癌癥的轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)

孫筠的第二塊工作是想把重離子放療技術(shù)從局部（原發(fā)）腫瘤的治療拓展到遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移腫瘤的治療。孫筠已經(jīng)想到將以前他們做過的納米材料技術(shù)用于納米疫苗，來激發(fā)機(jī)體抗腫瘤的免疫效應(yīng)，并結(jié)合重離子技術(shù)來控制腫瘤的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。和腫瘤打了這些年交道后、孫筠越來越認(rèn)識(shí)到他們面對(duì)的對(duì)手——腫瘤細(xì)胞實(shí)在是太狡猾，譬如它們會(huì)將人體的免疫細(xì)胞誘導(dǎo)失活來為自己所用，這也是導(dǎo)致后面一系列腫瘤轉(zhuǎn)移復(fù)發(fā)的重要原因。孫筠和他的團(tuán)隊(duì)接下來的目標(biāo)是想通過注入一種納米疫苗來使失活的細(xì)胞（用孫筠更形象的說法是被招安的免疫細(xì)胞）恢復(fù)本性，重新起到免疫作用。“我們已經(jīng)在小鼠身上有初步的實(shí)驗(yàn)結(jié)果了。我這次的啟明星課題就是這方面的工作。這是我以前工作的基礎(chǔ)，我的目標(biāo)是用于控制腫瘤的遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)。這是目前人癌之戰(zhàn)中最重要的課題?！?/p>

孫筠告訴我，膠質(zhì)瘤、鼻咽癌、肉瘤、肝癌、肺癌、脊索瘤、前列腺癌等腫瘤都可以用質(zhì)子重離子治療，而且療效超出預(yù)期。由于孫筠所用的稀土納米放射材料還會(huì)發(fā)光，這樣就能在協(xié)同免疫治療的同時(shí)又能起“觀察員”的作用。孫筠告訴我這一醫(yī)療手段一旦過了倫理關(guān)就可以嘗試用到臨床。

我訪問孫筠的那天正好是他進(jìn)入上海市質(zhì)子重離子醫(yī)院整3年的日子。在與孫筠的交流中我能明顯感覺他的狀態(tài)正處在事業(yè)發(fā)展的順利期。孫筠說他和臨床醫(yī)生溝通的機(jī)制很順暢，孫筠自己的小團(tuán)隊(duì)與更大的醫(yī)療團(tuán)隊(duì)正在融為一體，根據(jù)臨床需要來修正課題方向的模式已經(jīng)建立。

“能多救一個(gè)人，能有患者因?yàn)槲业墓ぷ魇芤妫揖陀X得這些努力是有價(jià)值的。在這醫(yī)院的3年里，我每天都在為此努力，我感覺我離目標(biāo)一天比一天更近。”

[江世亮采寫于2017年8月29日]