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高能所與東陽光集團簽署合作協議,有望開啟腫瘤治療新時代

高能所與東陽光集團簽署合作協議,有望開啟腫瘤治療新時代

8月11日,科學院高能物理研究所與東陽光集團在廣東東莞簽署硼中子俘獲治療(簡稱BNCT)項目合作協議,充分結合高能所在設備研發上的領先優勢與東陽光一流的腫瘤葯化學能力,有望在未來五年內開啟全國治療腫瘤疾病的新時代。

當「中子」遇到「硼」

BNCT原理:治療時先給病人注射一種含硼的藥物,這種藥物與癌細胞有很強的親和力,會迅速聚集於癌細胞內,而其他組織內分佈很少。當照射的中子被癌細胞內的硼俘獲,在體內發生很強的核反應,釋放出殺傷力極強的射線。這種射線射程很短,只有一個細胞的長度,所以只殺死癌細胞而不損傷周圍組織。

BNCT被認為是腦膠質瘤、黑色素瘤最佳治療手段,並試治肝癌、肺癌、胰腺癌、前列腺癌、乳腺癌等其他臟器腫瘤。其二元靶向性可以實現細胞尺度的精準治療,特別適用於浸潤、擴散、轉移等x-射線、質子、重離子以及手術無法治療的癌症。

早期的BNCT設備在技術上主要依賴於大型核反應堆提供中子,不便於建在人口稠密的城市中。而加速器中子源不存在核安全問題,可以布建在現有的醫院中。

基於加速器中子源的BNCT是國際BNCT界公認的發展趨勢,與反應堆中子源相比,具有造價低、運行維護簡單、可治療深部腫瘤、易於在人口稠密地區醫院普及使用等優點;同時,基於加速器中子源的BNCT裝置在非治療腫瘤階段,可以用以生產氟-18,用於醫院醫療。近十年來,由於強流質子加速器技術的迅速發展,使得BNCT在醫院的廣泛使用成為可能,可以為病人提供品質更高的中子束,以提高療效。日本政府已將加速器BNCT作為戰略產業進行扶持,京都大學、日本原子力研發機構等研究單位與日立製造所、三菱重工、住友重工等企業結合日本國家癌症中心等醫療機構,從2008年開始產學研合作,日本住友重工已於2013年推出了基於30MeV質子回旋加速器的世界上首台商業BNCT設備,大步邁入產業化推廣階段。美國、英國、俄羅斯、韓國等多國也正在加緊研發。

強強聯手,相見恨晚

科學院高能物理研究所是從事高能物理研究,先進加速器物理與技術研究及開發利用,先進射線技術與應用的綜合性研究基地。目前已建成一台3.5MeV強流質子加速器,並在其基礎上正在研製首台基於加速器的BNCT裝置,在開發基於加速器的BNCT裝置方面,高能所具有絕對的技術優勢。

高能所正在東莞建設的散裂中子源工程,其實就是BNCT裝置的超大「原型」,都是由加速器提供的強流質子束打靶,產生中子。對於BNCT來說,這些中子經過慢化,達到治療需要的能量,再通過整形集成,在治療計劃軟體和測量系統的控制下,中子束照射病灶區域,達到殺滅癌細胞的功效。

硼中子俘獲治療另外一個關鍵因素是摻硼藥物,該藥物的好壞直接決定了BNCT治療的效果。目前摻硼藥物開發的難點在於,要保證健康組織和血液中的硼-10濃度要遠小於腫瘤組織中的硼葯濃度,以免殺傷正常組織細胞從而產生副作用,這就需要研發機構具有豐富的抗腫瘤藥物開發經驗和強大的化學合成能力。

東陽光集團擁有40多名外籍和海歸專家,20餘名國際級的化學結構創造師,藥物化學能力世界一流、第一。目前已經成功將8個化學新葯推上臨床,其中5個是抗腫瘤葯,所以在抗腫瘤化學葯領域,東陽光在國內外具有絕對的優勢,取得摻硼藥物研發突破指日可待。

高能所和東陽光集團此番強強聯手,有望在未來5年內開啟全國治療腫瘤疾病的新時代。BNCT項目對促進BNCT產業化發展具有重大意義,BNCT治療腫瘤技術的推廣與普及對具有重大的社會和經濟效益。

BNCT產業化「三步走」

據悉,開展基於加速器的BNCT技術開發和產業化,項目擬分三步走:

第一步:基於中科院高能所已建成的一台強流質子加速器,配建一台固態鋰中子靶站,在散裂中子源園區建設首台基於加速器的BNCT裝置,在此裝置上開展BNCT物理測量實驗、摻硼藥物細胞實驗以及動物試驗。首輪實驗完成後,將開始加速器升級方案的工程實施,將加速器質子能量提高一倍,開展金屬鈹中子靶站的工程驗證工作,同時實現BNCT使用的示蹤藥物18F-FBPA和PET使用氟-18、碳-11等的生產。

第二步:根據第一步獲取的工程經驗,改進BNCT加速器設計,在醫院建設一台新的BNCT設備(第二代BNCT設備)。開展I期、II期BNCT臨床治療,申請並獲得葯監局醫療器械註冊證。

第三步:完成首座商業化BNCT治療中心建設,健全BNCT治療設備及設施生產、銷售及服務標準及規範,初步實現BNCT產業化。在此基礎上,開展商業化BNCT治療中心的推廣。

BNCT由於加速器能量較低,設備價格僅僅是質子治療設備的1/3,重離子治療設備的1/6。據有運行經驗的日本筑波市估計,兩年治療收入可望收回設備成本。

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