【原】新型硼载体可对脑肿瘤进行高效硼中子俘获治疗

7月13日，日本东京工业大学的研究人员证明，一种新的硼剂大大提高了胶质母细胞瘤(glioblastoma, GBM)硼中子俘获治疗(BNCT)的有效性。该新型硼剂被脑肿瘤细胞选择性地吸收，具有较长的血液存留时间，并且可以低剂量给药。对细胞培养物、小鼠和大鼠的实验显示了具有前景的结果，突出该新型药物用于放射治疗的潜力。日前，研究团队的研究结果发表于Journal of Controlled Release。

GBM是一种快速增殖的脑肿瘤，起源于神经胶质细胞，即大脑的支持组织。肿瘤的快速生长速度常常导致手术切除无效，因此放射治疗在GBM的治疗中发挥着重要的作用，BNCT作为GBM的可替代治疗备受关注。

BNCT利用了boron-10原子对低能中子的高亲和力。Boron-10吸收中子会引发核反应，释放高能粒子，随后损坏邻近的生物组织。BNCT的一个关键在于肿瘤细胞中集中比健康细胞中显着更多数量的boron-10原子。然而，这是一个相当大的挑战，限制了BNCT的广泛使用并导致存活率较低。

为了应对这些挑战，日本东京工业大学Hiroyuki Nakamura教授研究团队设计了一种有前景的BNCT硼剂。该分子由蝶酰基邻十二硼酸盐缀合4-(对碘苯基)丁酸部分(pteroyl-closo-dodecaborate conjugated with a 4-(p-iodophenyl)butyric acid moiety, PBC-IP)构成。

新型用于递送硼到肿瘤细胞的硼剂。新型硼剂PBC-IP与载体蛋白白蛋白结合的方式有助于白蛋白在低剂量下在肿瘤细胞中积累，从而获得更好的治疗效果，且不会对健康细胞产生毒性作用。

PBC-IP包含三个主要官能团：带有12个boron-10原子的硼基团、设计用于结合叶酸受体α(FRα)的配体和4-(对碘苯基)丁酸部分。FRα在正常细胞中基本不表达，在包括GBM在内的各种癌症中过表达，并作为PBC-IP进入肿瘤细胞的入口点。4-(对碘苯基)丁酸部分将PBC-IP与白蛋白结合，白蛋白是血液中广泛存在的载体蛋白，可将物质输送到全身。通过与天然存在的白蛋白结合，PBC-IP可以直接与肿瘤细胞相互作用，促进其被细胞吸收并延长硼剂在血液的存留时间，从而可能减少所需的剂量。

研究团队进行各种实验来评估PBC-IP对BNCT的有效性。研究结果显示，GBM细胞培养物中PBC-IP的累积量是日本临床批准的硼剂L-4-硼苯丙氨酸(BPA)的10-20倍。重要的是，PBC-IP本身没有显示出对细胞的毒性，证明其安全性。Hiroyuki Nakamura教授强调说：“向人类GBM异种移植模型静脉注射PBC-IP表明，肿瘤中硼的累积量高于BPA，可有效抑制热中子照射后的肿瘤生长。”

这些令人鼓舞的结果也在GBM异种移植模型和大鼠GBM模型中得到了验证。对流增强递送(CED)完成三小时后，在大鼠模型中给予PBC-IP时，肿瘤与正常脑和肿瘤与血液硼的比率分别为37.8和94.6。Hiroyuki Nakamura教授传达了令人鼓舞的结果：“仅使用PBC-IP的BNCT和PBC-IP联合BPA进行BNCT后180天的生存率分别为50%和70%，并且无残余肿瘤细胞。”

总之，随着临床前研究的进行，这种新型的硼剂可能会改变GBM放射治疗的规则。希望这些研究进展能够为改善GBM和其他癌症的治疗铺平道路。(质子中国 编译报道)

信息来源：Tokyo Tech News、EurekAlert、ScienceBlog、playcrazygame

相关链接：

BNCT中子放射治疗的原理与应用

国内首个加速器BNCT系统启动注册检验

厦门弘爱医院硼中子俘获治疗中心成功开启首批临床试验

芬兰赫尔辛基大学医院的硼中子俘获治疗进行首次模拟患者治疗

硼中子俘获治疗复发性胶质母细胞瘤的长期局部控制和影像学评价

武汉大学首发：硼烯材料可作为放疗增敏剂，增强粒子治疗和中子治疗疗效