硼中子俘獲療法的進(jìn)展和前景

錢炫方 李林法

惡性腫瘤是影響人類健康的主要因素，提高腫瘤治療率是現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)所面臨的重大挑戰(zhàn)。惡性腫瘤傳統(tǒng)的治療方式包括手術(shù)治療、化療和放療，為了提高腫瘤的治愈率，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到靶向治療，其目標(biāo)是讓藥物選擇需要被治療的腫瘤細(xì)胞，同時(shí)降低對(duì)健康組織細(xì)胞的破壞，降低藥物和輻射造成的毒副反應(yīng)。自從1936 年，硼中子俘獲療法（boron neutron capture therapy，BNCT）作為一種新興的腫瘤治療方案被首次提出[1]，旨在提高傳統(tǒng)難治性腫瘤的治療率，引起了廣泛學(xué)者的研究探討，并逐漸應(yīng)用到臨床。本文對(duì)BNCT的硼遞送劑、中子源以及臨床應(yīng)用作一綜述，旨在深入了解BNCT 的研究進(jìn)展。

1 原理及優(yōu)勢(shì)

BNCT 近年來在國際腫瘤治療領(lǐng)域被廣泛研究發(fā)展，被稱為繼手術(shù)、傳統(tǒng)放療、抗癌藥物、免疫治療之后的“第五療法”。BNCT 治療時(shí)把含同位素10硼（10B）的靶向分子藥物注射到體內(nèi)，含硼藥物與腫瘤細(xì)胞存在很高的親和力，能在短時(shí)間內(nèi)大量地聚集在腫瘤細(xì)胞中，同時(shí)正常組織細(xì)胞中只有少量存留，然后用熱中子照射患者的腫瘤部位。照射后腫瘤細(xì)胞會(huì)俘獲10B 中子，在局部形成核反應(yīng)，發(fā)生核裂變，10B 裂變會(huì)釋放α 粒子和7鋰（7Li）反沖核，這兩個(gè)粒子具有較強(qiáng)的殺傷效果，使腫瘤細(xì)胞DNA 雙股螺旋斷鍵，但是穿透力非常弱，能量的輻射范圍在10 μm 之內(nèi)，因此能殺死腫瘤細(xì)胞，且僅發(fā)生在單個(gè)細(xì)胞內(nèi)，對(duì)其他組織細(xì)胞的損傷較低[1]，作用機(jī)制見圖1。同時(shí)熱中子對(duì)身體的滲透性較差，有研究表明，熱中子的能量峰值在皮膚下2～3 cm，且皮膚下10 cm 的能量為峰值的十分之一，所以BNCT 對(duì)表面6～8 cm 范圍內(nèi)的淺部腫瘤效果最佳[2]。因此，BNCT 憑借對(duì)腫瘤細(xì)胞的高度選擇性可以作為一種靶向療法應(yīng)用于腫瘤治療。

圖1 BNCT 的作用機(jī)制

2 硼遞送劑的發(fā)展

BNCT 作為一種二元靶向放療治癌技術(shù)，將10B 安全輸送到腫瘤部位是BNCT 的基礎(chǔ)，因此要開發(fā)對(duì)腫瘤具有高度選擇性的10B 遞送劑，這是BNCT 成功的關(guān)鍵因素之一。良好的硼遞送劑需要滿足以下幾點(diǎn)：水溶性、低內(nèi)在毒性、腫瘤選擇性、在細(xì)胞中保持高濃度的恒定性以及在正常組織和血液中快速被清除。目前，臨床上常用的兩種低分子量含硼藥物是硼苯基丙氨酸（borophenylalanine，BPA）和硼辛酸鈉（sodium borooctanoate，BSH）。但兩者均存在明顯不足：水溶性差，無法通過血腦屏障，只有被破壞結(jié)構(gòu)才能通過。BSH 最早應(yīng)用于臨床治療高級(jí)別神經(jīng)膠質(zhì)瘤，BPA 最早應(yīng)用于治療皮膚黑色素瘤，取得了顯著療效[3]。但是BPA 和BSH 仍然不是最理想遞送劑，因其不完全滿足含硼藥物的一般條件，故需開發(fā)更完善的遞送劑，如氨基酸、抗體、核苷、卟啉類化合物、多肽、納米顆粒等，均可以提高硼劑對(duì)腫瘤細(xì)胞的高度選擇性[4]。

2.1 氨基酸的硼酸衍生物 氨基酸類衍生物包含酪氨酸、絲氨酸等的衍生物，硼化的酪氨酸衍生物是臨床上使用最廣泛的硼遞送劑，例如BPA，許多腫瘤細(xì)胞會(huì)高度表達(dá)L-氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白-1（L-amino acid transporter-1，LAT-1），BPA 通過LAT-1 系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞。但是代謝不穩(wěn)定，腫瘤細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生較高濃度的H2O2，降解酪氨酸衍生物。Li 等[5]研究了氟硼氮酪氨酸（parafluoroboron nitrogen tyrosine，F(xiàn)BY）的生物效應(yīng)，這是一種代謝穩(wěn)定的硼衍生酪氨酸，用18F 進(jìn)行標(biāo)記，其具備運(yùn)用LAT-1 系統(tǒng)的能力，且在H2O2環(huán)境中不易被降解，小鼠黑色素瘤模型中展現(xiàn)出高特異度和高穩(wěn)定性，并顯示了用18F-FBY 來進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的可能性。在此基礎(chǔ)上，Nakashima[6]將18F-FBY 首次用于人體實(shí)驗(yàn)，研究其安全性、生物分布等特性，結(jié)果表示所有患者對(duì)18F-FBY 耐受良好，對(duì)于神經(jīng)膠質(zhì)瘤患者的療效良好，且攝取量隨腫瘤分級(jí)持續(xù)增加，同時(shí)能從血液里被迅速清除。因此18F-FBY 是一種具有良好計(jì)量分布和藥代動(dòng)力學(xué)的正電子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層成像術(shù)（positron emission tomography，PET）示蹤劑。該學(xué)者同時(shí)介紹了一種將10B 導(dǎo)入人體的必需氨基酸L-苯丙氨酸，稱為borofalan，通過癌癥細(xì)胞特異性表達(dá)的LAT-1進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，同時(shí)結(jié)合山梨醇制劑增加了水溶性；以及一種以氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白為靶點(diǎn)的糖原蛋白（SPM-011）。但borofalan 在Ⅱ期臨床試驗(yàn)中的綜合療效未達(dá)預(yù)期，存在脫發(fā)、味覺異常、淀粉酶增高、惡心、食欲減退等不良反應(yīng)[6]。對(duì)不良反應(yīng)發(fā)生的機(jī)制及相應(yīng)的治療還需要進(jìn)一步臨床研究。

2.2 抗體硼偶聯(lián)物 單克隆抗體（monocloning antibody，mAb）具有識(shí)別腫瘤相關(guān)表位的能力，所以將抗體與硼劑結(jié)合，使硼劑具有更高的腫瘤特異性，精準(zhǔn)靶向腫瘤。因此基于mAb 的高分子量硼遞送劑成為研究的熱點(diǎn)。有研究報(bào)道，抗表皮生長(zhǎng)因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）的mAb 西妥昔單抗（MC-C225）被用作BNCT 的遞送劑。硼化星爆型聚酰胺樹狀大分子（boronated starburst polyamide dendritic macromolecules，BSD）與西妥昔單抗化學(xué)連接，生物偶聯(lián)物（BD-C225）可以在體外被F98EGFR神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞特異性吸收[7]。Rondina 等[8]研究表明，硼化的抗體保留了mAb 的3D 結(jié)構(gòu)，而3D 結(jié)構(gòu)的保留確保了mAb 與靶標(biāo)結(jié)合的特異性和強(qiáng)度，這是抗體硼復(fù)合物成功的基礎(chǔ)。此外，Nakase 等[9]提出用Z33 肽來結(jié)合抗體和硼劑。Z33 肽源于蛋白A 的B 結(jié)構(gòu)域，能有效結(jié)合人類IgG1 的Fc 段，因此可以將功能性Z33 肽用來作為癌癥細(xì)胞BNCT 的受體靶點(diǎn)，同時(shí)癌癥細(xì)胞表達(dá)高水平的巨胞飲誘導(dǎo)受體，通過受體激活誘導(dǎo)，能夠增加抗體-硼復(fù)合物的細(xì)胞攝取。將十二硼酸鹽、Z33 肽和西妥昔單抗形成復(fù)合物，在體外進(jìn)行BNCT 治療腫瘤細(xì)胞，結(jié)果顯示對(duì)腫瘤細(xì)胞具有顯著的殺傷效果[9]?？贵w與硼結(jié)合是免疫治療與BNCT 治療的聯(lián)合，提高了治療的效率，增強(qiáng)了療效，是未來BNCT 的發(fā)展方向。

2.3 卟啉類硼遞送劑 卟啉類硼遞送劑是把卟啉環(huán)作為主體，把含硼的化合物連接在環(huán)的周圍，進(jìn)入體內(nèi)后，卟啉類化合物會(huì)優(yōu)先在某些腫瘤內(nèi)積累，具有一定的滯留能力，同時(shí)其化學(xué)穩(wěn)定性高、毒性低，所以該類化合物是一種良好的遞送劑。硼化卟啉衍生物主要為2，4-雙（α，β-二羥基乙基）氘代卟啉Ⅸ的四羧酸酯[tetrakis-carboxylate ester of 2，4-bis（α，β-dihydroxyethyl）deuterioporphyrin Ⅸ，BOPP]和2，4-二乙烯基-二酰-鄰-鄰-羧喃基氘卟啉Ⅸ。在光動(dòng)力療法（photodynamic therapy，PDT）的應(yīng)用中，已經(jīng)證實(shí)BOPP具有穿過血腦屏障的能力，滿足遞送劑的條件[10]。此外，硼卟啉還具備光敏性，可借此運(yùn)用PET 和單光子發(fā)射型計(jì)算機(jī)斷層成像術(shù)來檢測(cè)腫瘤。在對(duì)硼卟啉的實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)攝取的硼卟啉主要定位于巨噬細(xì)胞并非腫瘤細(xì)胞，證明其對(duì)巨噬細(xì)胞有較高的親和力，使得腫瘤細(xì)胞的攝取量低于預(yù)期[11]。董啟珊等[12]開發(fā)了非對(duì)稱性硼卟啉化合物，同時(shí)將其與細(xì)胞靶向部分結(jié)合，例如多肽、多胺或聚乙二醇，來增加其腫瘤攝取以及整體的生物功效；也可以與特定的肽序列偶聯(lián)，例如細(xì)胞穿透肽或是核定位序列（nuclear localization sequence，NLS），來提高其腫瘤靶向的精準(zhǔn)度。目前，含硼卟啉類化合物的臨床應(yīng)用在PDT 和BNCT 的治療中，但缺乏足夠的治療案例，其適應(yīng)證、療效、不良反應(yīng)還待完善。

2.4 多肽類硼遞送劑 癌癥細(xì)胞可以表達(dá)過量的或是特異的受體和轉(zhuǎn)運(yùn)體，多肽能選擇性結(jié)合這些受體或轉(zhuǎn)運(yùn)體的能力，因此多肽存在作為硼遞送劑的可能性。可以將藥物靶向遞送到腫瘤細(xì)胞中穿梭系統(tǒng)的多肽包括表皮生長(zhǎng)因子、神經(jīng)降壓素、P 物質(zhì)、胃泌素釋放肽和神經(jīng)肽Y（neuropeptide Y，NPY）等。NPY 是腦內(nèi)含量最豐富的神經(jīng)激素之一，有研究人員開發(fā)了一系列含硼NPY 結(jié)合物作為硼載體，如人Y1 受體（human Y1 receptor，hY1R）靶向的K4-N-[F7，P34]-NPY偶聯(lián)物，由于85%乳腺腫瘤細(xì)胞大量表達(dá)hY1R，因此偶聯(lián)物能被乳腺腫瘤細(xì)胞大量攝取。同時(shí)K4-N-[F7，P34]-NPY 的細(xì)胞毒性低，所以它在乳腺癌治療中有很大的發(fā)展前景[13]。黑素皮質(zhì)素受體1（melanocortin receptor 1，MC1R）被發(fā)現(xiàn)在惡性黑色素瘤中高度表達(dá)，在傳統(tǒng)化療治療轉(zhuǎn)移性黑色素瘤的成功率非常有限，因此可以考慮針對(duì)MC1R 的靶向治療，天然MC1R 配體α促黑素的縮短肽類似物，具有成為遞送劑的潛力[14]。

2.5 納米材料類硼遞送劑 由于腫瘤具有高滲透長(zhǎng)滯留效應(yīng)（enhanced permeability and retention effect,EPR），納米粒子被廣泛觀察到選擇性地積聚在腫瘤組織中。因此，可以對(duì)每個(gè)納米顆粒的表面進(jìn)行修飾，以增強(qiáng)穩(wěn)定性、血漿循環(huán)時(shí)間和組織特異性。脂質(zhì)體是由包裹水性核心的脂質(zhì)雙層外殼組成的球形納米顆粒，親水性、水溶性藥物可以被包裹在水囊泡內(nèi)部，疏水性藥物可以被包埋在脂質(zhì)雙層內(nèi)。相關(guān)研究表明，脂質(zhì)體在腫瘤細(xì)胞中選擇性滯留，且滯留較長(zhǎng)時(shí)間，提供了足夠長(zhǎng)的治療窗口[15]。把BSH 包埋在脂質(zhì)體中的遞送系統(tǒng)，可以與癌胚抗原（carcinoembryonic antigen，CEA）特異性mAb 偶聯(lián)。這種免疫脂質(zhì)體被證明可以選擇性地與表面攜帶CEA 的人胰腺癌癥細(xì)胞結(jié)合，并在體外熱中子輻射下抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)。這些硼化合物在通過脂質(zhì)體沉積在腫瘤細(xì)胞中后具有與細(xì)胞內(nèi)成分反應(yīng)的能力，從而防止硼化合物釋放到血液中。同時(shí)該化合物增強(qiáng)了BSH 的生物分布特征[7]。

聚蘋果酸（polymalic acid，PMLA）是一種天然衍生、可生物降解、無毒、非免疫性的納米平臺(tái)，含有用于共價(jià)連接許多功能單元的側(cè)羧基，因此被用作新開發(fā)的納米藥物的骨架載體。Israel 等[16]利用合成肽Angiopep-2（Ap2）的主動(dòng)靶向作用，成功將納米藥物轉(zhuǎn)運(yùn)通過血腦屏障，與神經(jīng)膠質(zhì)瘤緊密結(jié)合，同時(shí)基本上不與正常腦組織結(jié)合。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中研究人員使用低劑量的納米硼，發(fā)現(xiàn)與注射高濃度的實(shí)驗(yàn)組相比可以顯著增加藥物的腫瘤靶向性，降低對(duì)正常組織的毒性[16]。后續(xù)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，基于PMLA 的納米硼可以實(shí)現(xiàn)對(duì)神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞選擇性地增強(qiáng)和定位富含10B的BPA 細(xì)胞內(nèi)遞送，也觀察到納米藥物治療組腫瘤微環(huán)境的高分子變化會(huì)影響其生存結(jié)果[17]。Wang 等[18]成功開發(fā)了用于BNCT 的含硼和釓（Gd）的治療藥物——聚（D，L-丙交酯-共-甘醇內(nèi)酯）金納米粒子，具有優(yōu)越的腫瘤靶向能力和腫瘤硼含量，可以升高氧化應(yīng)激并誘導(dǎo)自噬作用，從而損傷腫瘤細(xì)胞。因此，用納米材料作為硼載體在臨床治療中有很大潛力。

3 加速器中子源的發(fā)展

在BNCT 中，中子源需要以高流速、適當(dāng)?shù)哪芰恳约白钚〉奈廴具M(jìn)行輸送?，F(xiàn)階段大多數(shù)BNCT 的中子來源于核裂變反應(yīng)堆，但是由于核反應(yīng)堆存在成本、核安全和規(guī)模等問題，一定程度上阻礙了BNCT在臨床研究上的發(fā)展進(jìn)程，因此研究人員開始研發(fā)基于加速器的中子源（accelerator-based neutron sources，ABNS）。ABNS 存在下面幾個(gè)特點(diǎn)：規(guī)模小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建造成本、維護(hù)費(fèi)用低；無核反應(yīng)堆，安全性高；中子通量和強(qiáng)度能被精準(zhǔn)調(diào)節(jié)控制等。ABNS 的原理是用加速器加速質(zhì)子或氘離子，加速后轟擊金屬鈹或金屬鋰的靶材，質(zhì)子或氘離子發(fā)生裂變，通過裂變得到想要的中子。目前許多國家學(xué)者均投身于ABNS 的研發(fā)。ABNS 主要為回旋加速器、射頻直線加速器和靜電加速器3 種，回旋加速器易獲得高能量的束流。靶材包括鋰靶和鈹靶，鋰靶能在低能量的質(zhì)子束作用下產(chǎn)生較多的中子，造價(jià)低，但是其熔點(diǎn)低，壽命短，廢靶的放射性危害大，需要特殊處理。鈹靶與之相反，其熔點(diǎn)高，廢靶安全性高，但要求較高能量的質(zhì)子束[19]。

目前已有成功研發(fā)以回旋加速器作為加速器的NeuCure BNCT 系統(tǒng)[20]，具有線性束線和鈹靶，其中鈹材料和螺旋冷卻機(jī)制可以安全地產(chǎn)生穩(wěn)定的中子束，同時(shí)該系統(tǒng)可以高度精確計(jì)算治療所需的硼量，已被多家醫(yī)院用于診療中。另有公司研發(fā)了基于癌癥智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（cancer intelligence care systems 1，CICS-1）加速器的鋰靶中子俘獲治療設(shè)備[21]，它通過射頻四極直線加速器加速的質(zhì)子轟擊鋰靶來產(chǎn)生中子。CICS-1 可以產(chǎn)生低污染的快中子，產(chǎn)生的中子具有800 keV或更低的低能級(jí)，有助于用于將中子慢化至10 keV 左右慢化劑的小型化，這一水平適合BNCT[22]。有學(xué)者設(shè)計(jì)了一種真空絕緣串聯(lián)加速器，可以產(chǎn)生高電流、低能的質(zhì)子束，降低了加速時(shí)的電壓，降低了加速器的尺寸和成本，增加了加速間隙的高壓強(qiáng)度，從而增加中子速度的上限[23]。

中國科學(xué)院高能物理研究所自主研發(fā)設(shè)計(jì)了國內(nèi)首臺(tái)基于加速器的BNCT 儀器，稱為D-BNCT01，該裝置可產(chǎn)生高強(qiáng)度的中子束，且動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明熱中子通量分布良好。同時(shí)設(shè)計(jì)了D-BNCT02，它是一種結(jié)構(gòu)緊湊的射頻四極加速器，與固態(tài)鋰靶結(jié)合，以提高加速器效率為目標(biāo)[24]。此外，中國原子能科學(xué)研究院自主研發(fā)出用于BNCT 治療的強(qiáng)流質(zhì)子回旋加速器，并設(shè)計(jì)出一套剝離引出技術(shù)。該技術(shù)采用剝離膜去除原子周圍的電子，然后在加速器自身磁場(chǎng)和軌道的選擇作用下引出中心離子，其效率高達(dá)100%，并且可以改變剝離膜的位置來達(dá)到不同能量范圍的要求，目前最常見的加速粒子是H-、D-、H2+等[25]。該設(shè)計(jì)原理模型見圖2。這些設(shè)計(jì)研究極大推動(dòng)了中國回旋加速器技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)需要進(jìn)行更多的臨床試驗(yàn)來探討更加適用于臨床治療的設(shè)計(jì)及技術(shù)。

圖2 剝離膜技術(shù)原理模型

4 臨床應(yīng)用進(jìn)展

目前BNCT 主要針對(duì)傳統(tǒng)治療療效不佳的患者，臨床應(yīng)用主要疾病有：膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（glioblastoma，GBM）、頭頸部復(fù)發(fā)腫瘤、惡性黑色素瘤等，且在這些疾病的臨床治療中都表現(xiàn)出良好的治療效果。

4.1 GBM GBM 具有侵襲性、耐藥性、易復(fù)發(fā)，預(yù)后極差，盡管進(jìn)行了最大程度的切除、放療和輔助化療，但中位生存期約為14 個(gè)月[26]，因此，BNCT 被提出作為前期和復(fù)發(fā)情況下的一種治療選擇，BPA 成為GBM 首選的硼遞送劑。根據(jù)BNCT 的原理，治療的關(guān)鍵在于提高腫瘤細(xì)胞中硼劑的含量，從而增強(qiáng)中子裂變對(duì)細(xì)胞的殺傷作用。替莫唑胺（temozolomide，TMZ）是GBM 治療的一線化療藥物，Xiang 等[27]成功設(shè)計(jì)并合成了一個(gè)TMZ 的硼化衍生物——TMZB，其保留了TMZ 的細(xì)胞毒性，在體外實(shí)驗(yàn)中，TMZB 相比于BPA，腫瘤細(xì)胞攝取增加，與GBM 更具親和力，更快的血液清除，療效更加明顯。TMZB 具有GBM 毒性和靶向硼遞送雙重功能，提升了治療效果。因?yàn)橹凶恿炎兊臍秶窒抻趩蝹€(gè)細(xì)胞，所以硼劑離細(xì)胞核越近，對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷作用越強(qiáng)。因此合成核靶向的藥物是BNCT 的發(fā)展方向之一。多柔比星（doxorubicin，DOX）的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)途徑與蛋白酶體作用密切相關(guān)，后者通過NLS 結(jié)構(gòu)進(jìn)入細(xì)胞核。整合素靶向的歸巢肽是一種內(nèi)化的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸三肽序列（internalizing-RGD，iRGD），可以增強(qiáng)納米顆粒的靶向性，滿足腫瘤滲透核積累。Chen 等[28]利用DOX 的特性與碳硼烷和iRGD 組成在一起，極大提升了腫瘤攝取量，核內(nèi)濃度可達(dá)BNCT 所需濃度的3 倍。因?yàn)檎纤叵嚓P(guān)蛋白CD47 得到受體信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白α 抑制信號(hào)傳遞，防止腫瘤細(xì)胞吞噬作用，所以該學(xué)者同時(shí)敲除CD47 基因，不僅促進(jìn)巨噬細(xì)胞的吞噬作用，還提高BNCT 治療的療效，從兩個(gè)方面降低腫瘤的復(fù)發(fā)率。在后續(xù)的膠質(zhì)瘤治療實(shí)驗(yàn)中提高了小鼠生存率，改善了預(yù)后。腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞可大量表達(dá)18 kDa 易位蛋白（translocator protein，TSPO），據(jù)此有研究人員成功合成了靶向TSPO 的含硼化合物DPA-BSTPG[29]，在后續(xù)大鼠膠質(zhì)瘤實(shí)驗(yàn)中，與單獨(dú)使用BPA 進(jìn)行對(duì)比，腫瘤細(xì)胞攝取更強(qiáng)，療效更顯著，生存時(shí)間延長(zhǎng)[30]。該實(shí)驗(yàn)也證明了多樣化含硼化合物的生物靶向性，是對(duì)BNCT 療法的進(jìn)一步發(fā)展。在證明多樣化硼劑的靶向性后，該如何進(jìn)一步提升精確度？有研究表明硼簇共價(jià)連接到U-87 MG人膠質(zhì)母細(xì)胞瘤細(xì)胞特異性的2'-F-RNA 適配體的5'-端，可以進(jìn)行BNCT 治療，抑制細(xì)胞生長(zhǎng)[31]，在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，將硼劑共價(jià)連接特異于U-87 MG 細(xì)胞的GL44 適配體和特異于轉(zhuǎn)鐵蛋白受體的Waz 適配體，可以提升細(xì)胞的攝取量，在對(duì)配適體與硼劑不同的結(jié)合位點(diǎn)的研究對(duì)比，發(fā)現(xiàn)每個(gè)配適體存在與硼劑結(jié)合產(chǎn)生最大療效的最優(yōu)位點(diǎn)，提供了提升療效的一種途徑[32]。

在日本學(xué)者的一項(xiàng)Ⅱ期臨床研究中，利用ABNS進(jìn)行BNCT 治療，與傳統(tǒng)使用貝伐珠單抗治療復(fù)發(fā)膠質(zhì)瘤對(duì)比，發(fā)現(xiàn)BNCT 治療更好地延長(zhǎng)了患者的生存期，但是由于再次照射增加了腦水腫的風(fēng)險(xiǎn)[33]。雖然BNCT 對(duì)正常組織器官產(chǎn)生的損傷很低，但是膠質(zhì)瘤患者的傳統(tǒng)治療階段存在放療，BNCT 的治療是對(duì)患者的第二次照射，二次的輻射效應(yīng)將會(huì)疊加作用于正常組織細(xì)胞，這樣就會(huì)對(duì)腦組織產(chǎn)生遠(yuǎn)比一次更大的損傷，加重患者病情，發(fā)生嚴(yán)重腦水腫。因輻射導(dǎo)致腦壞死的發(fā)生主要源于血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子。有研究對(duì)復(fù)發(fā)膠質(zhì)瘤患者進(jìn)行BNCT 與貝伐珠單抗的聯(lián)合治療，來驗(yàn)證其預(yù)防放射性腦壞死的真實(shí)性，結(jié)果顯示聯(lián)合應(yīng)用可以很好預(yù)防和控制腦輻射壞死的發(fā)生[34]。

因此，對(duì)于GBM 用BNCT 治療可以達(dá)到較好的臨床療效，與化療藥物聯(lián)合應(yīng)用可明顯提升該療法的效益。由于GBM 是高度惡性的腫瘤，始終危害人類健康，因此要繼續(xù)深度研究和開發(fā)對(duì)其的治療手段。

4.2 頭頸部復(fù)發(fā)腫瘤 復(fù)發(fā)性頭頸癌是世界上最惡性的癌癥之一，在傳統(tǒng)治療后常復(fù)發(fā)，預(yù)后不良，且5年生存率很低。1968 年BNCT 在顱內(nèi)腫瘤治療初次嘗試，為頭頸腫瘤治療提供了新方案。近期，Hirose 將borofalan 聯(lián)合基于回旋加速器的超熱中子源用于治療頭頸部復(fù)發(fā)性鱗狀細(xì)胞癌（recurrent squamous cell carcinoma，R-SCC）或復(fù)發(fā)/局部晚期非鱗狀細(xì)胞癌患者（locally advanced non-squamous cell carcinoma，R/LAnSCC），研究結(jié)果為客觀緩解率為71%，R-SCC 和R/LA-nSCC 的2 年總生存率分別為58%和100%，這表明以borofalan 為基礎(chǔ)的BNCT 療法對(duì)于復(fù)發(fā)性頭頸部腫瘤有治療效果[35]。但在住院期間出現(xiàn)一些治療的不良反應(yīng)，主要為惡心、嘔吐、食欲不振、腮腺炎、高淀粉酶血癥等，研究人員用甲氧氯普胺、地塞米松、格拉司瓊治療惡心癥狀，用對(duì)乙酰氨基酚、非甾體抗炎藥治療腮腺炎相關(guān)的疼痛，這些不良反應(yīng)會(huì)在短期出現(xiàn)，但短期內(nèi)基本恢復(fù)正常[36]。

在BNCT 治療后腫瘤依舊復(fù)發(fā)，且治療后常伴隨不同程度的不良反應(yīng)，因此需要考慮治療中硼藥的劑量大小。為進(jìn)一步探索BNCT 的劑量對(duì)復(fù)發(fā)性頭頸部腫瘤的療效的影響，以及對(duì)患者生存期的關(guān)系，Koivunoro 等[37]對(duì)無法手術(shù)的R-SCC 患者進(jìn)行BNCT 治療，含硼藥物為BPA-F。該臨床研究中進(jìn)行1 次BNCT 和2 次BNCT 的患者各占50%，2 次治療的患者病情改善更加明顯；研究結(jié)果還表明BNCT 的最低劑量是獨(dú)立相關(guān)因素，影響著患者的生存期，劑量高的患者能得到更大的益處。在對(duì)不良反應(yīng)的研究中發(fā)現(xiàn)腮腺炎和下頜下腺炎是基于器官特異性硼藥物積累的癥狀和過程，脫發(fā)不伴有頭皮炎癥是BNCT 的特征性表現(xiàn)，加速器中子源、照射區(qū)域的差異、照射劑量等皆是發(fā)生不同程度不良反應(yīng)的因素[36]。由于臨床治療較少，缺乏對(duì)不良反應(yīng)干預(yù)處理的經(jīng)驗(yàn)，因此在治療時(shí)監(jiān)測(cè)患者的不良反應(yīng)，研究相應(yīng)的處理方案。

4.3 惡性黑色素瘤 黑色素瘤是惡性腫瘤，預(yù)后往往不佳，1989 年BNCT 首次應(yīng)用于黑色素瘤的治療，展現(xiàn)了BNCT 治療惡性黑色素瘤的能力。因此開發(fā)BNCT對(duì)黑色素瘤的臨床應(yīng)用具有非常的意義。由于BPA可以與真黑色素直接形成特異性酯，所以被黑色素細(xì)胞攝取、滯留，作為黑色素反應(yīng)藥物[38]。兒茶酚胺是黑色素的前體，黑色素中有大量的鄰苯二酚基團(tuán)，并且每個(gè)前體分子都有一個(gè)可以與硼酸鹽陰離子復(fù)合的鄰苯二酚，因此許多硼酸鹽酯可以被引入黑色素[39]。近期，Stockert 等[40]合成多巴胺-硼酸鹽（dopamine borate，DABO）復(fù)合物，在體外自發(fā)氧化和自發(fā)聚合，得到穩(wěn)定的可溶性真黑素樣棕黑色硼酸鹽化合物，將DABO 前體（防止氧化和變黑）應(yīng)用到活細(xì)胞和生物體中后，黑色素瘤黑色素細(xì)胞中硼黑色素的酶促生物合成有望改善BNCT。因此將黑色素前體與含硼試劑形成硼酸酯來遞送10B 是可行的，但缺乏對(duì)這些硼酸酯化合物的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，沒有進(jìn)一步研究其在體內(nèi)的機(jī)制作用，在此需要更多的實(shí)驗(yàn)研究。

4.4 肝細(xì)胞癌 肝細(xì)胞癌是肝組織中最常見的原發(fā)性惡性腫瘤之一，傳統(tǒng)治療方式為手術(shù)切除、放療和化療，但治愈率低，療效差[41]。因此需開發(fā)新的治療手段。用BNCT 治療肝細(xì)胞癌的關(guān)鍵在硼劑濃聚于肝癌細(xì)胞。動(dòng)脈內(nèi)化療是一種常用的碘化罌粟油（iodized poppy-seed oil，IPSO）和抗癌藥物混合治療肝癌的方法。由于IPSO 能選擇性沉積于肝癌細(xì)胞，所以抗癌藥物能準(zhǔn)確作用于肝癌細(xì)胞。現(xiàn)用IPSO 乳化含BSH 的水溶液表面，形成油包水乳液（water-in-oil，WO），在將WO 水化形成水包油包水的乳液，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中展示出對(duì)肝癌細(xì)胞的高攝取，沒有發(fā)生毒副反應(yīng)，僅出現(xiàn)短暫的低血壓[42]。因此該乳液適合于肝細(xì)胞癌的藥物遞送系統(tǒng)?，F(xiàn)階段新型硼遞送劑研究主要集中在納米材料。現(xiàn)有學(xué)者制備了一種負(fù)載碳硼烷的殼聚糖-乳糖仿生酸-硫辛酸修飾的中空介孔二氧化硅復(fù)合材料，中空介孔二氧化硅是一種性能優(yōu)越的納米材料，殼聚糖作為一種控釋聚合物，在腫瘤組織中具有酸性局部環(huán)境反應(yīng)，該復(fù)合物具有靶向過度表達(dá)去唾液酸糖蛋白受體的肝細(xì)胞癌的能力，在實(shí)驗(yàn)中對(duì)肝癌細(xì)胞表現(xiàn)出高選擇性攝取和低細(xì)胞毒性，可以有效地從正常組織中清除，同時(shí)具備抗炎和抗氧化的作用[43]。

4.5 泌尿系統(tǒng)腫瘤 用BNCT 治療泌尿系統(tǒng)疾病存在某些問題。首先，由于大多數(shù)泌尿系統(tǒng)腫瘤不在體表附近，因此無法達(dá)到足夠數(shù)量的中子束。Yoneyamet等[44]評(píng)估了BNCT 對(duì)膀胱癌癥細(xì)胞的治療潛力。他們將靶向腫瘤血管膜聯(lián)蛋白A1 的碳水化合物模擬肽IFLLWQR（carbohydrate mimetic peptide IFLLWQR，IF7）偶聯(lián)10BPA 或10BSH，進(jìn)行BNCT 治療膀胱移形癌細(xì)胞2系膀胱腫瘤小鼠。實(shí)驗(yàn)證明，IF7 遞送的10B 藥物增強(qiáng)了腫瘤組織的攝取能力，并顯著抑制了腫瘤生長(zhǎng)，無明顯不良反應(yīng)。IF7 通過腫瘤血管系統(tǒng)快速積聚于腫瘤組織，不需要給予極高劑量的常規(guī)10B 藥物。在體內(nèi)，綴合物的肽部分被蛋白酶消化，使10B 藥物能夠自由穿透腫瘤細(xì)胞。但該藥物需要進(jìn)一步的臨床前研究和Ⅰ期臨床試驗(yàn)來評(píng)估臨床療效。Hiratsukaet 等[45]首次報(bào)道了1 例75 歲男性生殖器外乳腺Paget 病患者，病變發(fā)生在陰囊至陰莖區(qū)域，接受了BNCT 治療，使用超熱中子束在輸注BPA-F 的最后1 h 期間進(jìn)行照射。BNCT 治療后6 個(gè)月獲得了完全緩解，在前2 個(gè)月內(nèi)，正常組織發(fā)生中度皮膚損害，隨后進(jìn)行皮膚藥物治療。在BNCT 術(shù)后6.5 年，他仍然活著，沒有局部或區(qū)域復(fù)發(fā)的情況。

5 總結(jié)和展望

BNCT 可以特異性靶向癌癥細(xì)胞，在細(xì)胞層面實(shí)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)放療，進(jìn)行精確有效地診治，經(jīng)過幾十年的臨床研究發(fā)展，已經(jīng)成為一種有潛力的治療手段。在對(duì)BNCT 的研究可以發(fā)現(xiàn)影響其療效的因素中最關(guān)鍵的是硼遞送劑藥物。如何將硼藥精準(zhǔn)、高濃度地遞送到腫瘤細(xì)胞一直是研究熱點(diǎn)。將硼藥與抗體、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白、適配體、納米材料等偶聯(lián)，提高了藥物的靶向性，開發(fā)更多的靶向結(jié)合位點(diǎn)是遞送劑的發(fā)展方向，需要更多學(xué)者的深入研究。高效、穩(wěn)定的加速器仍在建設(shè)發(fā)展，需要有不斷的創(chuàng)新與試驗(yàn)。BNCT 在臨床的應(yīng)用主要集中在頭頸部腫瘤和膠質(zhì)瘤，對(duì)高度惡性的其他腫瘤是否也可以進(jìn)行BNCT 治療，以及是否同樣具有療效，缺乏充足的臨床研究證據(jù)，這需要更多的臨床探索試驗(yàn)。隨著技術(shù)和設(shè)備的不斷完善，BNCT 必將為腫瘤的治療作出巨大貢獻(xiàn)。