BNCT
硼中子俘获治疗
BNCT治疗肿瘤首先对患者注射硼递送剂，使之聚集于肿瘤部位，然后利用热中子束对肿瘤部位进行照射，通过热中子与肿瘤内的10B发生核裂变反应产生具有高传能线密度 (linear energy transfer,LET) 的α粒子和反冲7Li核选择性杀死肿瘤细胞[1]。
日本于2020年3月批准了BNCT用于治疗不能手术切除的或者局部复发性头颈癌，标志着BNCT正式成为临床上治疗肿瘤的手段之一。
01
BNCT的理论基础
BNCT理论基于中子的发现以及对非放射性元素10B的物理特性研究[2-3]。
10B是硼的两种稳定同位素之一，其自然丰度为19.4%。10B具有很高的热中子吸收截面，当10B俘获中子后，形成不稳定的11B，然后迅速分裂为具有高LET的α粒子和反冲7Li核并释放出能量和弱γ射线[4]。
1936年，美国生物物理学家Locher首先提出利用BNCT治疗恶性肿瘤的设想。由于α粒子和7Li的组织内射程不到10μｍ，而人肿瘤细胞的直径一般约10~20μｍ，因此，如果将足量的10B选择递送到肿瘤细胞内部，就能够通过BNCT产生的α粒子与能量精准破坏肿瘤细胞而不影响正常细胞[5]。从上述原理可以看出BNCT是一种具有二元（热中子+10B）特性的肿瘤靶向放射治疗方法[6]。
目前可用于BNCT治疗肿瘤的中子源主要有反应堆中子源和基于加速器的中子源两种。
02
BNCT的治疗过程
以目前批准用于BNCT临床试验的药物BPA为例，简述 BNCT治疗肿瘤的过程。
首先对患者静脉注射BPA果糖复合物溶液 (BPA-f) ，剂量为250或500mg/kg。在一些病例中，也会将BSH (5g/人)溶解在生理盐水溶液中和BPA-f(250mg/kg)一起静脉注射。对于在大多数的患者来说，BPA在3h内的总注射剂量为500mg/kg，并且在开始的2h注射速率为200mg·kg-1·h-1，而在剩余的1h以100mg·kg-1·h-1的速度注射。热中子照射通常在药物注射的最后1h后进行，热中子照射剂量为10~14Gy-E（剂量转换为光子当量剂量）[7]。
03
BNCT临床治疗试验结果
目前BNCT的临床应用主要集中在治疗复发性恶性脑胶质瘤、头颈癌以及恶性黑色素瘤等。日本的恶性脑胶质瘤BNCT临床研究结果表明，接受治疗的患者生存时间中位数从10.8个月到27.1个月不等[8]。
与传统放射疗法相比，BNCT治疗结果相当令人鼓舞[9]。头颈癌的临床研究结果也显示BNCT治疗具有高响应率[10]。大多数头颈癌患者都受到局部复发性肿瘤引起的疼痛或不适的困扰，而经过BNCT治疗后肿瘤即开始消退，大大减轻了患者的痛苦。BNCT在治疗恶性黑色素瘤方面也取得了很好的效果，日本神户大学的临床试验显示，经过BNCT治疗的恶性黑色素瘤患者的病灶可以被完全消除[11]。
虽然当前BNCT的基础和临床研究主要集中在日本和欧美，但是最近十几年我国很多科研院所、企业和医院也积极投入到BNCT的相关研究之中[12-13]。
2009年，中国原子能科学研究院周永茂院士在北京主持建造了一座基于微堆的医院中子照射器。医院中子照射器不仅体积小、功率低、造价低，而且操作方便、安全性高，是世界首座专为BNCT提供中子源的核装置。2014年9月该装置实施了我国首例黑色素瘤患者的BNCT临床试治，获得了良好的治疗效果[14]。
2020年8月，中国科学院高能物理研究所在东莞中子科学中心成功研制了一台AB-BNCT装置并通过验收。
此外，南京中硼联康医疗科技公司联合南京航空航天大学在厦门弘爱医院建造中国首个临床研究用AB-BNCT。
参考文献
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[12 李纪元,涂智宇,刘志博.走进曙色的冷门方向：硼携带剂发展历程简述[J]. 中国科学：化学，2020，50（10）：1296-1319.
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