——專(zhuān)訪中國(guó)工程院院士周永茂
中子俘獲療法(NCT)因其能精準(zhǔn)、高效治療癌癥，已成為國(guó)際粒子治療研發(fā)的新熱點(diǎn)和未來(lái)腫瘤放療的重要選擇之一。
2014年9月，我國(guó)首例黑色素瘤病患的硼中子俘獲療法(BNCT)臨床試治研究在北京的醫(yī)院中子照射器(IHNI)上成功獲得實(shí)施。2015年4月22日，《科技日?qǐng)?bào)》頭版刊登了“我研發(fā)出世界首臺(tái)醫(yī)院中子照射器，臨床試治惡性黑色素瘤達(dá)到預(yù)期驗(yàn)證目標(biāo)”的新聞，同期中央電視臺(tái)亦多次播放了相關(guān)的訊息，引發(fā)了業(yè)內(nèi)外人士以及癌癥患者們的廣泛關(guān)注。這一消息讓二十多年來(lái)一直堅(jiān)持不懈守著這份核技術(shù)“家業(yè)”的中國(guó)工程院院士周永茂感到欣慰。當(dāng)然，讓他感到欣慰的不僅僅是NCT有了現(xiàn)實(shí)的治療實(shí)效，更是因?yàn)榇伺e填補(bǔ)了中國(guó)大陸在這一領(lǐng)域的空白，使之在國(guó)際高端放療領(lǐng)域有了話(huà)語(yǔ)權(quán)。在2017年舉行的國(guó)際中子俘獲療法治癌大會(huì)上，中國(guó)大陸的BNCT青年學(xué)者也因此獲得了特別獎(jiǎng)勵(lì)。
對(duì)于近年來(lái)已把放療治癌納入核醫(yī)療重點(diǎn)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域、同時(shí)具有組織管理優(yōu)勢(shì)的中核集團(tuán)來(lái)說(shuō)，盡快開(kāi)發(fā)NCT技術(shù)有著先天性的優(yōu)勢(shì)。近日，本報(bào)記者就此話(huà)題采訪了中核集團(tuán)科技委高級(jí)顧問(wèn)周永茂院士，解答了相關(guān)問(wèn)題。
中國(guó)大陸NCT登上歷史舞臺(tái)
記者：我國(guó)建成世界首臺(tái)專(zhuān)門(mén)為NCT設(shè)計(jì)的醫(yī)院中子照射器是基于怎樣的背景?
周永茂：本世紀(jì)初，那些用大中型研究堆引出中子束的NCT中子源裝置，曾因老化、壽終、社會(huì)動(dòng)因或事故而紛紛關(guān)閉、停運(yùn)或退役，使世界范圍內(nèi)的NCT研發(fā)陷入“無(wú)米之炊”的尷尬境地。
2010年初，北京建成了世界首臺(tái)專(zhuān)門(mén)為NCT設(shè)計(jì)的醫(yī)院中子照射器。它是在我國(guó)微堆基礎(chǔ)上，采用低濃鈾堆芯，創(chuàng)新研制成的微型NCT中子源裝置，其超高的安全性、足夠的熱束照射強(qiáng)度、簡(jiǎn)易的操控性、低廉的造價(jià)以及運(yùn)行維護(hù)的經(jīng)濟(jì)性，備受?chē)?guó)際業(yè)界的重視與關(guān)注。
記者：中子照射器建成后治療癌患的情況如何?
周永茂：自2014年9月我國(guó)首例黑色素瘤病患的NCT臨床試治研究在北京的IHNI上成功實(shí)施之后，此后的3年間，IHNI共接受了3例黑色素瘤病患7次臨床照射。其療法毒性均可接受，并都取得患部射野內(nèi)的療法響應(yīng)。此外，同期對(duì)包含男女老少各年齡段的11名不同癌癥患者施行了20次BPA藥物的體內(nèi)分布實(shí)驗(yàn)，積累了首批可貴的硼濃度在癌組織、正常組織與血液內(nèi)隨時(shí)間分布的資料。
記者：這些結(jié)果對(duì)于我國(guó)具有何種意義?
周永茂：首批黑色素瘤病患的NCT臨床照射研究以及首批不同癌患的BPA藥物體內(nèi)分布資料的積聚表明中國(guó)大陸登上了國(guó)際NCT治療癌患的歷史舞臺(tái)，掌握了NCT治療癌患的基本技術(shù)，填補(bǔ)了中國(guó)大陸NCT研發(fā)的空白。
BNCT的巨大優(yōu)越性
記者：世界上放療的總體情況如何?NCT是怎樣治療癌癥的?
周永茂：20世紀(jì)中葉，較高傳能線密度(表示輻射品質(zhì)的量，LET)的質(zhì)子、重離子(如碳)等粒子放療技術(shù)漸趨成熟，投入一些癌癥的臨床例行治療。這些射線的靶向精確度與療效均比較低LET的X射線與γ射線等常規(guī)放療上了一個(gè)臺(tái)階。20世紀(jì)末， NCT成為國(guó)際放療的開(kāi)發(fā)熱點(diǎn)。
NCT放療是在照射治療前，先把一種摻硼元素的藥物輸入人體，待硼元素積聚到癌細(xì)胞內(nèi)相當(dāng)數(shù)量時(shí)，再用中子束加以照射，故而又稱(chēng)硼中子俘獲療法(BNCT)。BNCT射野范圍內(nèi)的中子專(zhuān)門(mén)與癌細(xì)胞內(nèi)的硼發(fā)生核反應(yīng)，反應(yīng)所產(chǎn)生的巨額能量把所在的癌細(xì)胞一舉摧毀，而正常細(xì)胞不攝取或極少攝取硼元素，與中子束不產(chǎn)生反應(yīng)而受到保護(hù)。
記者：BNCT為何可以做到精準(zhǔn)治療?
周永茂：一是其治療劑量可控?？赏ㄟ^(guò)注入人體的硼藥物的劑量以及束裝置發(fā)射的中子注量?jī)煞矫婕右哉{(diào)控。二是準(zhǔn)確靶向癌細(xì)胞。摻硼藥物主體的氨基酸是癌細(xì)胞增殖擴(kuò)散所必需的營(yíng)養(yǎng)劑，正常細(xì)胞并不渴求。三是具有高精確度。核反應(yīng)的作用范圍僅局限于細(xì)胞內(nèi)，約10余個(gè)微米尺度。而質(zhì)子、重離子放療可控的聚焦柏拉格峰僅能調(diào)到厘米—毫米水平。四是具有極高療效。BNCT核反應(yīng)產(chǎn)生的粒子屬高LET性質(zhì)，在放療中對(duì)人體組織的相對(duì)生物效應(yīng)(RBE)最高，可達(dá)到8，遠(yuǎn)高于X射線和γ射線，也高于質(zhì)子和重離子。
為使這些原理性特色在臨床上得到實(shí)際體現(xiàn)，BNCT從創(chuàng)立原理至今82年來(lái)，經(jīng)68年臨床實(shí)踐，各國(guó)核物理學(xué)家、核工程師、核化學(xué)家、輻射腫瘤學(xué)家以及臨床治療專(zhuān)家們?yōu)锽NCT攻克人類(lèi)癌患前赴后繼、不懈創(chuàng)新開(kāi)發(fā)，使NCT成為有指望奏實(shí)效的高端放療。每?jī)赡暌淮蔚膰?guó)際中子俘獲療法治癌大會(huì)18屆文獻(xiàn)總論，雄辯地證實(shí)了這種期盼。
目前全球建成了10余個(gè)NCT臨床試治中心。迄今已臨床試治各種疑難患1378例。
互補(bǔ)與聯(lián)合使用的可行性
記者：現(xiàn)有的放療都包括哪些類(lèi)型?分別處于什么樣的階段?
周永茂：根治癌癥、治愈腫瘤是人類(lèi)長(zhǎng)期追尋的目標(biāo)，目前正處于基礎(chǔ)研發(fā)階段。但控制腫瘤、減輕痛苦、保留機(jī)體功能、保持形態(tài)與美容、改善生活質(zhì)量與延長(zhǎng)生存時(shí)間等的期盼，在局部治療上已經(jīng)并將繼續(xù)取得實(shí)際效果。
放療在腫瘤局部控制治療起著關(guān)鍵作用?，F(xiàn)存放療主要包括三類(lèi)。
其一，由高壓電源與鈷源構(gòu)成的X-刀與伽馬刀所謂的常規(guī)放療。一般可應(yīng)用于處理幾乎所有惡變型腫瘤，但難于治療復(fù)發(fā)性與多發(fā)性的癌癥。其二，為加速器產(chǎn)生一定能量與流強(qiáng)的質(zhì)子或如碳等重離子構(gòu)成的質(zhì)子刀或重離子刀。這些帶電粒子束通過(guò)柏拉格峰的聚焦原理能靶向病灶組織并保護(hù)周?chē)恼＝M織。質(zhì)子刀和重離子刀較適應(yīng)于團(tuán)塊性、偏良性與較深部位的腫瘤。其三，為從研究試驗(yàn)核反應(yīng)堆或加速器的中子靶件上引出中子束、照射施注硼藥后病灶的硼中子俘獲療法。BNCT更有效于彌散狀或浸潤(rùn)性的惡變癌癥、需保持肢體或外形美容的復(fù)發(fā)腫瘤以及帶有空腔的器官腫瘤等癌癥。
目前三類(lèi)放療處于不同發(fā)展階段，常規(guī)放療技術(shù)成熟，處于普及使用階段;質(zhì)子或重離子等粒子放療正進(jìn)入例行治療階段，國(guó)際上質(zhì)子刀已治療十余萬(wàn)例，重離子刀亦達(dá)上萬(wàn)例;而B(niǎo)NCT相關(guān)技術(shù)處于不斷提高改進(jìn)中，并專(zhuān)注于疑難部位、疑難癌患的精準(zhǔn)試治階段。
記者：這三類(lèi)放療針對(duì)不同的情況，那么三類(lèi)放療是否可聯(lián)合使用?
周永茂：三類(lèi)放療有極強(qiáng)的互補(bǔ)性。國(guó)際上具備這三類(lèi)放療設(shè)施的包括美國(guó)、日本與歐洲一些國(guó)家?？傮w上，對(duì)癌癥的控制，相對(duì)于其它國(guó)家取得的明顯成效，我國(guó)常規(guī)放療設(shè)施相對(duì)人口總數(shù)遠(yuǎn)未普及，粒子放療設(shè)施全國(guó)僅有寥寥幾臺(tái)，而B(niǎo)NCT更是處于萌芽狀態(tài)，開(kāi)發(fā)潛力巨大。
目前，世界正在關(guān)注治癌手段的聯(lián)合使用，獲取更大療效的實(shí)際應(yīng)用與機(jī)理研究，聯(lián)合化療與放療已取得明顯的更高療效。近期BNCT聯(lián)合X-刀、質(zhì)子刀的使用，同樣展示出高于BNCT單一使用的療效，因而放療的聯(lián)合使用為癌癥醫(yī)治提供了有指望的多種潛在高效途徑，開(kāi)發(fā)與推廣放療治癌刻不容緩。
中核集團(tuán)應(yīng)扛起B(yǎng)NCT放療重任
記者：我國(guó)大陸B(tài)NCT研發(fā)起步較晚，與國(guó)際相比我們還有哪些差距?
周永茂：一是臨床試治研究處于國(guó)際低值。目前我國(guó)大陸癌患的年新診斷數(shù)逾430萬(wàn)例，年死亡數(shù)約280萬(wàn)例，均占世界高值。但BNCT的臨床試治病例總數(shù)僅為3例，國(guó)際上，迄今的BNCT臨床試治總數(shù)達(dá)到1378。二是臨床試治的對(duì)象種類(lèi)少。國(guó)際上臨床試治多數(shù)為復(fù)發(fā)性腦膠質(zhì)細(xì)胞瘤多型體、惡性腦膜瘤、顱內(nèi)轉(zhuǎn)移黑色素瘤等距體表2~5厘米處的深部腫瘤。我國(guó)大陸僅作了體表部位淺層黑色素瘤。三是超熱中子束通量水平偏低，難以照射深部腫瘤。四是在病患BNCT資質(zhì)的評(píng)選上，如今，國(guó)際上已全部采用無(wú)創(chuàng)性放射示蹤的電子影像顯示的現(xiàn)代技術(shù)，而我國(guó)大陸尚處于在患者身上實(shí)體取樣化學(xué)分析的原始技術(shù)水平。五是摻硼藥物還沒(méi)有有效的研發(fā)與規(guī)模性的生產(chǎn)。六是治療計(jì)劃軟件有待開(kāi)發(fā)。治療計(jì)劃軟件是放療中引導(dǎo)臨床治療、設(shè)定處方劑量、確定照射時(shí)間以及評(píng)估輻射劑量與分析療效的重要工具。國(guó)際BNCT的臨床試治中，日本、美國(guó)、阿根廷、臺(tái)灣地區(qū)均自行編著了治療計(jì)劃軟件系統(tǒng)，應(yīng)用于多種深部腫瘤的BNCT臨床試治。我國(guó)大陸迄今尚未具備可應(yīng)用于臨床試治的自行編著的BNCT治療計(jì)劃軟件。
記者：您對(duì)中核集團(tuán)發(fā)展先進(jìn)放射性醫(yī)療技術(shù)有何建議?
周永茂：作為同時(shí)擁有中子俘獲療法和質(zhì)子治癌兩種先進(jìn)粒子放射性醫(yī)療技術(shù)發(fā)源地的中核集團(tuán)，應(yīng)責(zé)無(wú)旁貸地扛起放療治癌、造福人群這個(gè)利在全民、功在千秋的重任。
目前中核集團(tuán)完全具備開(kāi)發(fā)中子俘獲療法所有必需的技術(shù)基礎(chǔ)。開(kāi)發(fā)多學(xué)科交叉、多技術(shù)集成的BNCT，科學(xué)組織管理是主要的。中核集團(tuán)應(yīng)充分發(fā)揮職能部門(mén)的作用，對(duì)內(nèi)動(dòng)用基層的技術(shù)潛力組織橫向聯(lián)合自行研發(fā)攻關(guān)課題;對(duì)外積極利用高校、企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)對(duì)緊缺專(zhuān)業(yè)、技術(shù)組織聯(lián)合研發(fā)，共同攻關(guān);對(duì)上，則通過(guò)國(guó)家渠道，對(duì)各項(xiàng)審批、執(zhí)照、資金、公用事業(yè)支撐等施行快速溝通。這樣，多管齊下，可促進(jìn)BNCT開(kāi)發(fā)，大步前進(jìn)。
記者：未來(lái)我國(guó)大陸B(tài)NCT的規(guī)劃是怎樣的?
周永茂：就近期目標(biāo)而論，首先要縮小與國(guó)際水平的差距，估計(jì)3~5年就能基本解決。對(duì)于長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)，估計(jì)用10年時(shí)間，通過(guò)自我創(chuàng)新，推出醫(yī)院高效中子源裝置、高性能的摻硼藥物、精準(zhǔn)的治療計(jì)劃評(píng)估計(jì)算軟件系統(tǒng)以及省級(jí)城市推廣放射診治癌癥的應(yīng)用以及疑難癌癥的臨床試治。同時(shí)，把具有我國(guó)特色的放療技術(shù)打造成軟硬件齊備的成套放射醫(yī)療包，跟隨國(guó)家“一帶一路”建設(shè)推向世界。(王晨香)
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