神奇中子如何定向“引爆”癌細胞

　　把一種“東西”輸入到人的體內，癌細胞十分喜歡它，把它吞噬為已有。人體外的一束“流”射向癌細胞，那個神秘的“東西”被引爆，癌細胞死亡。而癌細胞附近的其他正常細胞則安好無恙。本文威正翔禹/締一生物為您分析神奇中子如何定向“引爆”癌細胞。

　　這就是一種治療癌癥的方法：硼中子俘獲療法（BNCT）。盡管大多數國人還沒有聽說過，但它已不是治癌新方法。上世紀50年代，科學家就開始探索利用BNCT來治療癌癥，到70年代取得了初步成效。但總體上說依然處于摸索之中。

　　8月11日，來自廣東東莞的一場簽約儀式對外昭示：BNCT這種療法在中國即將插上騰飛的翅膀。

　　當日上午，在中國科學院高能物理研究所（下稱高能所）東莞分部，也就是中國首個散裂中子源建設所在地，高能所與深圳東陽光集團簽署了合作協議，雙方將聯合研究BNCT。而即將帶給BNCT騰飛的正是這個散裂中子源。

　　散裂中子源是個“超級顯微鏡”

　　對于大多數國人來說，散裂中子源還十分陌生。

　　中子是組成原子核的基本粒子之一，不帶電，具有磁矩，且穿透性強。當一束中子被打到研究材料上時，它就與這種材料的粒子發生相互作用，并被散射出來。這時，如果能夠測量出這些散射出來的中子的能量和速度的變化，就可以知道在原子、分子尺度上各種物質的微觀結構和運動規律。

　　打個比喻說，假設面前有一張看不見的網，我們不斷地扔出很多玻璃彈珠，彈珠有的穿網而過，有的打在網上彈向不同的角度。如果把這些彈珠的運動軌跡記錄下來，就能大致推測出網的形狀；如果彈珠發得夠多、夠密、夠強，就能把這張網精確地描繪出來，甚至推斷其材質。

　　眾所周知，X射線能拍攝人體的醫學影像，而在材料學、化學、生命科學、醫藥等領域，科學家們也希望有一種工具，能像X射線一樣拍攝到材料的微觀結構。散裂中子源就是這樣的工具，它就像一臺“超級顯微鏡”能研究諸如DNA、蛋白質、飛機材料等的內部結構。

　　2011年，這個“超級顯微鏡”——中國散裂中子源在廣東省東莞市開工建設，這可是我國“十二五”期間建設的規模**的科學裝置。經過6年多的建設，中國散裂中子源將在今年9月打出**束中子，明年整個工程建設和項目驗收將全部完成。

　　定點清除癌細胞

　　散裂中子源是能夠產生中子的裝置，是一種基于加速器的中子源。除了能夠做“超級顯微鏡”，它產生的中子還可以用來治療癌癥——在BNCT中用中子“引爆”癌細胞。

　　東陽光研究總院院長唐新發向科技日報記者介紹了BNCT治療癌癥的過程：

　　先給癌癥患者注射一種含硼（硼-10）的無毒藥物。這種藥物與癌細胞有很強的親和力，主要是向癌細胞里鉆，會迅速聚集于癌細胞內，而其他正常細胞內聚集的硼卻極少。當藥物在癌細胞內“潛伏”妥當之后，利用加速器提供的中子，產生超熱中子束照射腫瘤部位，中子就會被癌細胞內的硼所俘獲，并在癌細胞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，所以它只殺死癌細胞，而癌細胞周圍的正常組織則不會受到損傷。

　　美國、日本、芬蘭、瑞典、意大利、荷蘭、阿根廷和中國等先后開展了BNCT臨床治療，對惡性腦腫瘤、惡性黑色素皮膚癌、復發性頭頸癌以及轉移性肝癌等1000余名患者做了臨床治療，取得了明顯療效。2001年，意大利巴維亞大學開展的肝轉移癌BNCT治療，開創了肝轉移癌BNCT自體移植成功的先例。此案例激發了多個BNCT科研機構將肝臟等可移植臟器癌癥作為BNCT的目標腫瘤開展研究。

　　散裂中子源帶來新希望

　　BNCT離不開中子。

　　早期的BNCT主要依賴大型核反應堆提供中子，而核反應堆顯然不便建在人口稠密的城市中。這將給患者帶來極大的不便，正是這些因素影響了BNCT的應用和推廣。

　　“基于加速器中子源而開展的BNCT治療癌癥是國際BNCT領域公認的發展趨勢。”中科院高能所副所長陳延偉說，與核反應堆作為中子源相比，加速器中子源具有造價低、運行維護簡單、可治療深部腫瘤、易于在人口稠密地區醫院普及使用等優點。

　　近十年來，由于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。據東陽光研究院的陳朝斌研究員介紹，日本住友重工已于2013年推出了基于30MeV（兆電子伏特）質子回旋加速器的世界上首臺商業BNCT設備，并已大步邁入產業化推廣階段。美國、英國、俄羅斯、韓國等也正在加緊研發。

　　BNCT技術使眾多癌癥患者看到了希望，用加速器中子源取代核反應堆中子源則使這種希望距現實更近。高能所所長王貽芳院士透露，高能所將充分利用散裂中子源這一研發平臺，結合東陽光集團的腫瘤藥研究能力，計劃完成首座商業化BNCT治療中心建設，健全其設備及設施生產、銷售及服務標準及規范，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，力爭五年內實現突破。”

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