沈慧 鄭揚

中國散裂中子源靶站

探尋抗癌新“利器”，我國科學家又有新突破。前不久，我國首臺自主研發(fā)加速器硼中子俘獲治療實驗裝置（簡稱BNCT）研制成功，有望為我國腫瘤治療帶來技術(shù)性革新。

中國科學院高能物理研究所近日召開發(fā)布會宣布，該所東莞分部成功研制出我國首臺加速器硼中子俘獲治療實驗裝置（BNCT），并啟動了首輪細胞實驗與小動物實驗，為開展臨床試驗做前期技術(shù)準備。

“該裝置的成功研制，為我國醫(yī)用BNCT治療裝置整機國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化奠定了技術(shù)基礎，有望為我國腫瘤治療帶來技術(shù)性革新?！敝袊茖W院高能物理研究所東莞分部副主任梁天驕表示。

1、當中子遇到硼

癌癥已成為當前威脅國人健康的主要殺手。國家癌癥中心最新發(fā)布的全國癌癥統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國癌癥患者占全球患者總數(shù)比例超過20%，2015年新增癌癥患者約392.9萬人，死亡約233.8萬人;近10年來，惡性腫瘤發(fā)病率每年增幅達3.9%，死亡率每年增幅達2.5%，惡性腫瘤死亡占國民全部死因的23.9%。

放射治療是治療癌癥的重要手段。然而，目前我國放療設備與放療比例遠低于發(fā)達國家。據(jù)統(tǒng)計，每百萬中國人僅擁有放療設備1.4臺，遠低于發(fā)達國家7臺～8臺的平均水平;在美國，每百萬人已接近12臺。

“約70%癌癥患者在不同階段需接受放療，BNCT是目前國際最先進的癌癥治療手段之一?！敝袊茖W院院士、中國散裂中子源工程總指揮陳和生介紹，BNCT是一種將放射與藥物相結(jié)合的靶向、細胞級精準放療。

在梁天驕看來，從某種意義上來說，這一抗癌高科技更接近一種“靶向治療+放療”，它之所以能夠精準打擊人體內(nèi)癌細胞，是因為“左膀右臂”的存在——中子與含硼藥物。

梁天驕介紹，采用BNCT治療時，會先給病人注射一種含硼藥物。這種藥物對癌細胞具有很強親和力，進入人體后會迅速聚集于癌細胞內(nèi)，但在其他組織內(nèi)分布則很少。隨后，醫(yī)生會給病人實施中子照射，時長在1小時內(nèi)。當照射的中子遇到了聚集于癌細胞內(nèi)的硼，由于硼的同位素硼10具有很大的中子吸收截面，兩者很容易發(fā)生強烈核反應產(chǎn)生高殺傷力α粒子與鋰離子，即可精準“殺死”癌細胞。

“α粒子與鋰離子殺傷力很強，整個治療過程中，患者一般僅需照射一次。而且，這兩個粒子射程很短，能運動范圍大約僅為一個細胞的長度——10微米，因而它們只定向‘殺死癌細胞，并不會損傷周圍細胞組織?！绷禾祢溄忉?。

他告訴筆者，與化療等常規(guī)癌癥治療手段相比，硼中子俘獲治療法起步時間相對較晚。這是因為腫瘤中有一種腦膠質(zhì)瘤多為原位復發(fā)，并具有浸潤性生長特性，常規(guī)癌癥治療手段對它“束手無策”。后來科學家們嘗試將硼中子俘獲療法應用于腦膠質(zhì)瘤治療，意外取得了較好治療效果。于是，硼中子俘獲治療法漸漸引起全世界科學家們的關(guān)注。

“對于腦膠質(zhì)瘤這種呈浸潤性生長的惡性腫瘤，硼中子俘獲療法是非常有效的治療手段。隨著新一代含硼藥物發(fā)展，如今適用于硼中子俘獲療法的病癥范圍進一步擴大，科學家們正在嘗試用其試治肝癌、肺癌、胰腺癌等臟器腫瘤?！绷禾祢湵硎尽?h3>2、促技術(shù)產(chǎn)業(yè)化

今年3月份，世界上第一臺加速器BNCT設備與硼藥物正式獲得日本厚生勞動省批準，開始對患者治療。這是硼中子俘獲療法在世界上首次正式進入臨床應用。

21世紀前，用于BNCT治療的強中子束流主要通過核反應堆產(chǎn)生。與基于核反應堆的BNCT裝置有所不同，加速器BNCT裝置作為射線裝置，可以在位于人員密集區(qū)域的醫(yī)院使用，未來可向市、縣一級拓展，在較廣范圍內(nèi)實現(xiàn)個性化與例行性BNCT治療，具有廣闊應用前景與深遠發(fā)展?jié)摿Α?/p>

“過去強中子源一般僅在大型科研實驗室才能找到，因而，幾十年來BNCT發(fā)展緩慢。目前，全世界基于反應堆的BNCT臨床試驗只有1400多例。然而，如果可以使用加速器來產(chǎn)生中子，就易于推廣到醫(yī)院使用?！敝袊⒘阎凶釉垂こ谈苯?jīng)理傅世年介紹。

2018年，高能物理研究所在廣東東莞建成了我國首臺散裂中子源，在加速器與中子技術(shù)方面擁有得天獨厚的優(yōu)勢。BNCT裝置正是利用中國散裂中子源相關(guān)技術(shù)催生的首個產(chǎn)業(yè)化項目。

“散裂中子源是用加速器產(chǎn)生的高能質(zhì)子轟擊重金屬靶，產(chǎn)生中子。而BNCT加速器加速的質(zhì)子能量要低得多，使用的靶材料也與散裂中子源有所區(qū)別?！备凳滥杲榻B，經(jīng)過不斷努力，去年12月份，BNCT實驗裝置首次打靶成功獲得中子束流，證明了設備加工制造與安裝調(diào)試的高質(zhì)量。隨后，他們又逐步實現(xiàn)了設備穩(wěn)定運行與功率不斷提升。

8月13日，8位來自放射醫(yī)學、粒子加速器、中子物理與技術(shù)、硼藥等領(lǐng)域的院士及專家對加速器BNCT實驗裝置開展了評審。專家們一致認為，該裝置的成功研制，是我國在癌癥治療高端醫(yī)療設備整機技術(shù)開發(fā)方面取得的又一重大成果;整臺裝置均自主設計建造，掌握了全部核心技術(shù)，為下一步建設臨床BNCT治療裝置打下了堅實技術(shù)基礎，顯著提高了我國在該領(lǐng)域的國際競爭力?！斑@也充分證明，大科學裝置在基礎研究與應用研究之外，其設計和建造將大力促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展與技術(shù)革新?！绷禾祢湵硎尽?h3>3、開展臨床試驗

這一國產(chǎn)抗癌“利器”，何時有望照進現(xiàn)實？

梁天驕介紹，目前科研人員正在利用這臺實驗裝置開展BNCT相關(guān)核心技術(shù)實驗研究，優(yōu)化裝置的綜合性能;計劃通過開展細胞與動物實驗，更大規(guī)模地開展BNCT適應癥研究，為新一代硼藥研發(fā)與動物實驗提供相應實驗環(huán)境;同時，通過動物安全性驗證，為后期臨床試驗奠定基礎。

在成功研制這臺BNCT實驗裝置基礎上，目前高能所與廣東東莞市人民醫(yī)院合作開展了第二臺BNCT臨床設備設計與研制，有望較快依規(guī)逐步開展臨床試驗，希望早日獲批開展臨床治療。

“與目前倍受追捧的質(zhì)子治療手段相比，BNCT具有低成本、治療高效的特性。患者在接受治療后，可以保持較高生活質(zhì)量，且治療療程短而靈活，治療費用較低，患者經(jīng)濟負擔小?！绷禾祢湻Q。不過，他同時強調(diào)，硼中子俘獲療法與其他癌癥治療手段并非替代關(guān)系，這些不同治療手段均具有更適合自身的病癥，它們相互補充，可以一起造福癌癥患者。

中國科學院高能物理研究所副所長陳延偉說，日本、美國等眾多發(fā)達國家均在積極推動BNCT技術(shù)發(fā)展?！巴七M加速器BNCT研發(fā)，不僅能使中國大型醫(yī)療設備在世界范圍內(nèi)占有一席之地，而且可以造福社會，助力實施健康中國戰(zhàn)略，開啟癌癥治療的新時代。”