由國際高能物理學(xué)家葉恭平博士所率領(lǐng)的跨領(lǐng)域科學(xué)研發(fā)團(tuán)隊(duì),成功研發(fā)出獨(dú)步全球的硼中子俘獲治療(BNCT)直線加速器醫(yī)療設(shè)備,該團(tuán)隊(duì)所掌握的突破性核心科技,讓這個(gè)加速器醫(yī)療設(shè)備比現(xiàn)今使用反應(yīng)爐的硼中子俘獲治療可以產(chǎn)生更高的效率,并且可以直接安裝在醫(yī)院中。將直線加速器設(shè)備運(yùn)用于癌癥治療使用,是高端醫(yī)療設(shè)備研發(fā)所取得的一個(gè)重大成果。目前該團(tuán)隊(duì)正著手第一臺(tái)臨床設(shè)備的生產(chǎn),將為臨床BNCT提供更精確有效的基礎(chǔ),對(duì)于未來全世界癌癥治療的發(fā)展不但是一個(gè)捷報(bào),也是眾多癌癥患者的福音。
葉恭平博士 國際知名高能物理學(xué)家
出生于中國臺(tái)灣,在隸屬于美國能源部的費(fèi)米加速器研究院從事加速器研究30年,是美國物理學(xué)會(huì)的院士,也是世界知名的高能物理學(xué)家。葉恭平于1995年發(fā)現(xiàn)宇宙最后一個(gè)物質(zhì)第六夸克-頂夸克,在大量運(yùn)算,中子、質(zhì)子、重離子醫(yī)療領(lǐng)域都有重大的貢獻(xiàn)。葉恭平博士曾任日本科技政策大臣的特別顧問,創(chuàng)辦OIST沖繩科技大學(xué)院大學(xué);在永續(xù)能源方面的成就,也是國際間多國政府倚重的能源顧問。
硼和中子的核反應(yīng) 精準(zhǔn)殺死癌細(xì)胞
硼中子俘獲治療,英文為Boron neutron capture therapy是目前世界上最先進(jìn)的癌癥治療方式之一,它是一種二元的鏢靶式放射治療,也是癌癥治療的明日之星。硼中子俘獲治療由兩個(gè)部分所組成:1. 含硼藥物,2. 中子束射源。其原理為,注射含硼藥物進(jìn)入患者體內(nèi)后,硼藥物會(huì)選擇性的累積在腫瘤細(xì)胞中,經(jīng)過適當(dāng)能量的中子束照射后,細(xì)胞內(nèi)的硼會(huì)與中子發(fā)生核分裂反應(yīng),產(chǎn)生高殺傷力的α粒子和鋰離子,從而精準(zhǔn)的破壞癌細(xì)胞,對(duì)于周圍的正常細(xì)胞損壞較低,是一種唯一且嶄新的細(xì)胞內(nèi)標(biāo)靶性放射治療。
臨床研究指出,硼中子俘獲治療對(duì)于腦膠質(zhì)瘤、頭頸部腫瘤以及皮膚惡性腫瘤都有非常卓越的療效,目前也開始臨床使用于肝癌、肺癌、胰臟癌等臟器腫瘤。葉恭平博士表示,以最先進(jìn)的加速器BNCT醫(yī)療設(shè)備,搭配新一代含硼藥物的發(fā)展,以及更多的臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集,適用于BNCT的病癥范圍將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。
BNCT歷年研究進(jìn)程與今日突破
BNCT早期是由麻省理工學(xué)院和美國Brookhaven國家研究院共同研發(fā),后來在日本、中國臺(tái)灣和其他地區(qū)持續(xù)的發(fā)展。
國立清華大學(xué)與臺(tái)北榮民總醫(yī)院研究團(tuán)隊(duì),于多年前就開始利用清華反應(yīng)爐進(jìn)行硼中子俘獲治療的醫(yī)療,包括臨床試驗(yàn)及屬于恩慈療法(Compassionate Use)的緊急醫(yī)療在內(nèi),已治療眾多的頭頸部腫瘤及腦部腫瘤病患。根據(jù)2016年臺(tái)北榮民總醫(yī)院發(fā)表BNCT治療頭頸部腫瘤的臨床數(shù)據(jù)顯示:17例受試者中,治療率高達(dá)七成,患者病情及生活質(zhì)量皆獲得改善,6例受試者其腫瘤被判定完全消失。中國臺(tái)灣BNCT的臨床總病例數(shù)名列前茅,現(xiàn)今已成為全球以此療法治療腦部腫瘤與頭頸部腫瘤的頂尖機(jī)構(gòu),更有包括來自新加坡、日本、澳洲及中國大陸的患者前往接受治療。
過去BNCT的中子束流主要通過研究用的反應(yīng)爐產(chǎn)生,葉恭平博士領(lǐng)導(dǎo)的跨領(lǐng)域?qū)<覉F(tuán)隊(duì),研發(fā)出來的BNCT直線加速器設(shè)備,不但在體積上得到跨時(shí)代的突破,大幅節(jié)減BNCT醫(yī)療中心所需的空間,并且可以產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)安全的中子源,操作上安全且精準(zhǔn),沒有核廢料以及核污染的疑慮,未來可以安裝在醫(yī)院的建筑物內(nèi)使用,能夠以最短的醫(yī)療時(shí)間,更便利的為患者提供BNCT,有助于BNCT的廣泛應(yīng)用及發(fā)展。
中子能量低于0.5 eV則無法進(jìn)入患者體內(nèi)治療癌癥。中子能量高于10 KeV,則會(huì)傷害正常細(xì)胞。癌細(xì)胞的大小一般在10 μm左右,葉博士研發(fā)的BNCT直線加速器設(shè)備,大量生成的中子有精準(zhǔn)的中子能量,核反應(yīng)的射程只有6~9 μm,作用在單個(gè)細(xì)胞大小的范圍,大幅提高腫瘤治療的精準(zhǔn)度。
BNCT醫(yī)療設(shè)備相較于其他質(zhì)子醫(yī)療或重離子醫(yī)療設(shè)備的價(jià)格較低,根據(jù)現(xiàn)有的案例,每例患者僅需要1~2次的治療,因此可以大幅降低患者的治療費(fèi)用;療程短,沒有傷口,副作用較低,可以大幅改善患者生活質(zhì)量。
BNCT癌癥治療中心有望落地中國臺(tái)灣地區(qū)
目前,葉恭平博士的研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)將此項(xiàng)研發(fā)成果投入于臨床醫(yī)療設(shè)備的生產(chǎn),并將利用這臺(tái)醫(yī)療設(shè)備研發(fā)BNCT相關(guān)核心技術(shù)的提升,通過未來藥物的開發(fā)以及更多臨床數(shù)據(jù)的研究,期許更大規(guī)模地開展BNCT適應(yīng)證。葉恭平博士此項(xiàng)研發(fā)成果不但引領(lǐng)業(yè)界BNCT科技與應(yīng)用,基于中國臺(tái)灣目前在BNCT的杰出發(fā)展,并且擁有高端的醫(yī)療人才,由葉恭平博士研發(fā)的第一臺(tái)BNCT醫(yī)療設(shè)備也可能在中國臺(tái)灣啟動(dòng),此舉不但會(huì)帶動(dòng)整個(gè)BNCT醫(yī)療產(chǎn)業(yè)在中國臺(tái)灣的蓬勃發(fā)展,更將加速提升中國臺(tái)灣在BNCT醫(yī)療領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)地位,隨著未來更多BNCT醫(yī)療中心的建設(shè),期許將造福日益增多的癌癥患者。