硼中子俘获疗法治疗脑膜瘤新技术

胶质母细胞瘤、间变性星形细胞瘤、成神经管细胞瘤和转移瘤
脑膜瘤
———BNCT———
脑膜瘤是非常常见的中枢神经系统肿瘤 , 占原发性颅内肿瘤的30% 。 根据世界卫生组织分类(第4版)2016年修订版 , 脑膜瘤分为三种组织学分级和15种亚型 。 世卫组织的分类用于预测患者的预后 。 超过80%的脑膜瘤是良性的 , 属于世界卫生组织一级 。 世界卫生组织一级脑膜瘤非常常见于女性 , 且预后相对较好 。 约20-25%和1-6%的脑膜瘤分别为世界卫生组织二级和三级 。 与良性世界卫生组织一级脑膜瘤相比 , 这些高级脑膜瘤的复发率明显更高 , 生存期更短 。 临床上 , 这些高级脑膜瘤仍然存在问题 , 由于治疗选择有限 , 其治疗非常困难 。 恶性脑膜瘤是一种特别具有侵袭性的肿瘤 , 导致局部控制不佳和整体存活率低 。
硼中子俘获疗法治疗脑膜瘤新技术
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对脑膜瘤分子变化的理解不断加深 , 这推动了开发用于治疗难治性脑膜瘤的分子靶向药物的广泛研究工作 , 但是到目前为止 , 还没有药物获得临床批准 。 基于肿瘤选择性破坏概念的新模式已经被引入用于脑肿瘤的治疗 。 硼中子俘获疗法(BNCT)是一种需要高选择性非放射性硼-10(10B)在肿瘤内积累到足够浓度的化合物 , 以及热中子向靶位置的充分释放 , 以诱导肿瘤细胞死亡 。 BNCT治疗理念是 , 这些疗法诱导某种物质在某些肿瘤细胞中积累 , 并保留正常脑组织 。 BNCT通常用于治疗以神经胶质瘤为代表的恶性脑肿瘤;然而 , 很少有报道表明这些治疗适用于脑膜瘤 。 因此 , 我们认为 , 全面概述当前状况和讨论推进BNCT治疗脑膜瘤是及时和有意义的 。
BNCT原理
与传统的放射治疗相反 , BNCT本质上是一种生物靶向放射治疗 , 选择性地杀死肿瘤细胞 , 避免对周围正常组织的损伤 。 基于这一机制 , 自20世纪50年代以来 , BNCT被提出为治疗多种癌症的一种创新的、理想的放疗方法 。 BNCT是基于当无放射性10B被低能热中子照射时发生的核反应 。 然而 , 当10B捕获一个中子时 , 不稳定的同位素11B就产生了 , 11B随后经历瞬时核裂变 , 变成反冲锂-7(7Li)原子核和高能阿尔法粒子(4He) 。 这些7Li原子核和粒子(4He)是高线性能量转移(LET)的产物 , 它们将能量存储在5-9焦m的范围内 。 这些粒子在生物系统中的平均路径小于细胞直径;因此 , 这些高LET产物的化合物的有害影响仅限于含硼的细胞(如图) 。 如果BNCT的效率受到热中子的限制 , 将轻水转化为重水(高达23%)的方法可以用于增加最大治疗深度 。 因此 , 在保留正常细胞的同时 , 选择性照射占有足够数量10B的癌细胞是可能的 。
硼中子俘获疗法治疗脑膜瘤新技术
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硼中子俘获疗法的原理(BNCT):
(a)硼-10标记的化合物(10B)通过静脉注射给药 , 并在肿瘤细胞(左侧;正常细胞) , 但不在正常细胞中(右侧;脑瘤细胞);
硼中子俘获疗法治疗脑膜瘤新技术】(b)中子辐照后 , 由于中子的吸收 , 10B转化为高反应性的α粒子(4He)和7Li粒子 , 导致选择性肿瘤损伤 。
BNCT治疗高级脑膜瘤
1995年 , 对包括脑膜瘤在内的颅内肿瘤患者进行了BSH浓度测定 。 术中在注射BSH后采集血液、正常脑组织和肿瘤标本 , 脑膜瘤的硼浓度与高级别颅内肿瘤(胶质母细胞瘤、间变性星形细胞瘤、成神经管细胞瘤和转移瘤)相当 , 肿瘤-血比大于1 。 此外 , 18F-BPA-PET被证明对预测脑膜瘤中BPA的积累是有用的 。 一些作者报道通过定量摄取18F-BPA-PET , 脑膜瘤的肿瘤-血比在1.5-5.0之间 。