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BNCT 硼中子捕獲治療

硼中子捕獲治療(BNCT)是一種獨特的治療方法。它利用了硼-10 和中子之間的核反應來選擇性地摧毀腫瘤細胞。首先,給予患者含硼的化合物,這些化合物會在腫瘤細胞內積聚,然後用低能量中子照射腫瘤。中子與藥物中的硼-10 相互作用產生核反應,釋放出能量很高但穿透距離很短的粒子(鋰-7 及 α 粒子),選擇性地摧毀腫瘤細胞。 

優勢: BNCT 產生的 α 粒子及鋰-7 粒子的射程非常短,約只有 5-9μM, 不超過一個腫瘤細胞的直徑(約 10-20μM)。理想狀況下破壞的範圍僅限於腫瘤細胞,對周圍正常細胞的傷害較少。此外,產生的 α 粒子的生物效應高於光子對於具有放射抗性的腫瘤可能有更好的成效。 

目前全球治療案例僅有數千例,BNCT 適用於: 

1. 具有放射抗性的惡性腫瘤

例如顱內惡性膠質瘤(malignant glioma)、黑色素細胞瘤(melanoma)、頭頸癌等。類似於重粒子治療,BNCT 產生的 α 粒子具有較高的生物效應(RBE),對於具有放射抗性的腫瘤可能具有更高的治療效益,且對於瀰漫性與不易手術切除的癌症具有重大意義。 

2. 復發性腫瘤

例如惡性腦瘤、頭頸癌、皮膚癌、兒童腫瘤等。 如果傳統治療已經無效,BNCT 有時可以帶來令人驚艷的治療效果。

作用機制

  • 先給病人使用含有硼-10的藥物,這些藥物會特別集中在腫瘤細胞裡。

  • 接著病人會暴露在熱中子或上中子束中。

  • 在含硼的細胞內,硼會捕捉一個中子,並分裂成一個α粒子和一個鋰核。

  • 這兩個粒子只會在細胞內走幾微米——大約是細胞的直徑——它們會從內部摧毀惡性細胞,同時保護旁邊健康組織。

  • 主要特點:一次性治療、精確進入細胞內、並且劑量衰減對健康組織有利。

適應症

臨床驗證(晚期臨床試驗或常規使用)

  • 放射治療後復發的頭頸部鱗狀細胞癌

  • 膠質母細胞瘤及其他高級別膠質瘤

  • 皮膚和粘膜黑色素瘤,特別是放射抗性亞型

  • 復發或無法切除的唾液腺腫瘤

  • 無法手術或復發的非小細胞肺癌

  • 在一些亞洲的臨床試驗中,針對肝細胞癌

早期階段或探索性研究

  • 前列腺癌、宮頸癌和膀胱癌

  • 軟組織肉瘤和間皮瘤

  • 兒童的高級別 (晚期) 腦腫瘤

有運行BNCT的醫院(直至2025年)

  • 臺北榮民總醫院,台灣(更多台灣醫院正在準備中)

  • 關西BNCT中心 / 大阪醫科大學,日本

  • 赫爾辛基大學醫院,芬蘭

  • INFN-CNAO校區,意大利帕維亞

  • 北京和上海的多個中國中心

與質子治療的聯合治療策略

在兩種治療方法共存的情況下,醫生可以:

  • 使用質子束治療腫瘤的主要區域或邊緣區域(例如兒童腦部、脊椎或眼部位置)。

  • 將BNCT應用於微小的殘留病變、放射抗性復發或腫瘤核心中的缺氧區域。

  • 先使用BNCT去除放射抗性腫瘤,然後用質子治療清除周圍微小的腫瘤擴展區域。

  • 利用BNCT引發的免疫細胞死亡特徵來促進免疫反應,再進行檢查點抑制治療。

  • 這樣的聯合治療可以降低總放射劑量、縮短治療時間,並有可能加強整體抗腫瘤免疫。

與傳統治療的比較結果

頭頸部癌症(放射治療後復發)

  • 使用BNCT的反應率大約是75%到85%,而使用光子再放射治療的反應率只有30%到40%。

  • 許多原本認為無法手術的患者,通過BNCT能達到長期的局部控制。

膠質母細胞瘤

  • 日本的多中心資料顯示,當BNCT與替莫唑胺結合使用時,中位總生存期約為22到24個月,而傳統的救治方案通常生存期不超過14到16個月。

治療副作用

  • 一般的不良反應比較輕微、局部且短暫:如粘膜腫脹、皮膚紅斑和短期疲勞。

  • 沒有化療的系統性副作用,掉髮比較少,長期器官損傷也微乎其微。

  • 中位住院時間大約是一到兩天;大多數患者在48小時內就能恢復正常活動,這與需要幾週時間的光子放射治療或大手術的恢復期相比,差異非常大。

未來展望:BNCT加免疫療法

前期的研究顯示,BNCT引起的雙鏈DNA斷裂會釋放出新抗原,這些新抗原可能會上調PD-L1。早期的同情用藥案例顯示,將BNCT與抗PD-1藥物(如nivolumab)結合使用,對黑色素瘤和頭頸部癌症的患者有顯著的完全反應,這值得進一步的正式臨床試驗。

其他未來方向包括:

  • 使用硼包裹的脂質體,能夠定位到腫瘤血管。

  • 與循環腫瘤DNA監測的整合,將BNCT治療時間安排在微小殘餘病變最為顯著的時期。

  • 基於加速器的中子源,其小型化可適用於標準放射治療設施,從而實現更廣泛的可及性。

A Successful Case Of Malignant Glioma 惡性腦膠質母細胞瘤案例

台灣與日本擁有目前全球唯二的硼中子捕獲(Boron Neutron Capture Therapy,BNCT)技術治療癌症,清華大學的硼中子捕獲治療中心,更是目前全球唯一以此技術治療腦癌的團隊。清大指出,七月底瑞士知名作家拉爾斯耶格(Lars Jaeger)為了治療惡性腦瘤,特別跨海求治。在治療結束後,耶格對醫療團隊說,在BNCT的治療過程中,他沒有任何不適感,「就像睡了半小時的好覺。」

清大BNCT治療腦癌 瑞士作家跨海求治:「就像睡了半小時好覺」

清大指出,瑞士腦癌作家耶格在 4 年前發現罹患惡性腦瘤膠質母細胞瘤(Glioblastoma multiforme GBM),經歷 5 次開腦手術及加馬刀、甚至重粒子治療仍復發耶格表示,在花了 2 年時間研究各種新療法、並與瑞士及日本醫師討論後,決定來台求治,「因為BNCT是我最後的希望,而清華大學的硼中子捕獲治療中心,是最有經驗的團隊。」

在台灣放射腫瘤學會粒子治療委員會主任委員、臺北榮民總醫院放射腫瘤科陳一瑋醫師評估並擬訂治療方針後,耶格首先進行 1 個半小時的硼藥物靜脈注射,讓腦部的彌漫性癌細胞,充分吸收作為標靶的硼藥,接著被推進緊鄰原子爐的治療室,接受 24 分鐘的中子束照射。

硼中子捕獲治療是先注射含硼藥物作為標靶,待藥物累積在腫瘤部位後,再以中子束照射,硼的原子核即被誘發分裂,產生具高殺傷力的α粒子跟鋰核,自爆並消滅癌細胞。由於有含硼標靶藥物的引導,中子束可集中殲滅癌細胞,正常的腦細胞則不受影響。

清大指出,在治療期間,妻女也不斷透過麥克風與患者對話。治療結束後,耶格說過程沒有任何不適感,就像睡了半小時的好覺。由於僅需 1 次療程,耶格與家人隨後返回瑞士,期待治療生效。

對付腦癌、頭頸癌已有成效 清大:肝癌治療為下階段重點

葉宗洸說,清大原子爐針對硼中子捕獲治療建立的「清大中子放射照射系統」,歷時 3 年送件和審議,終於在今年 6 月取得衛福部頒發的醫療器材許可證,不僅是全國唯一、也是全球首例。未來若成為常態性的第一線治療,將為全世界癌症病患帶來新希望。

清華原科中心主任葉宗洸解釋硼中子捕獲治療的原理,先注射含硼藥物作為標靶,待藥物累積在腫瘤部位後,再以中子束照射,硼的原子核即被誘發分裂,產生具高殺傷力的 α 粒子跟鋰核,自爆並消滅癌細胞。

葉宗洸說明,由於爆炸範圍僅約一顆細胞大小,不會無差別地攻擊旁邊的正常細胞,因此非常適合用來治療瀰漫性或不易切除腫瘤的癌症,例如腦癌。目前清華大學與台北榮總合作,迄今已治療上千位腦癌、頭頸癌、黑色素細胞瘤病患。

其中包括上百位位從美國、澳洲、西班牙、義大利、瑞士、日本、巴西、新加坡、香港、中國大陸等地跨海求治的病患。台灣與日本是目前唯二能以硼中子捕獲技術治療癌症的國家,清華硼中子捕獲治療中心更是目前全球唯一以此技術治療腦癌的團隊,也是許多腦癌患者的最後堡壘。

BNCT PROCESS治療流程

  1. 醫生認可治療後送人體試驗會之實驗療法申請
  2. 預約先行 Axumin PET檢查 (PET/MR或PET/CT)
  3. 必要時須建立模具以固定身體部位
  4. 必要時先行光子治療或是Avastin等化學治療
  5. 擇日住院並準時打入硼藥使癌細胞吸收
  6. 前往原子反應爐進行BNCT照射
  7. 照射後如有必要回病房進行數次免疫療法
  8. 若效果不夠可進行第二次照射