BNCT 肝癌治療曙光

記者 劉以寧 報導

根據衛生福利部公布的民國104年國人十大死因,惡性腫瘤,也就是大家所熟知的「癌症」已經連續34年位居死因首位。而十大惡性腫瘤的死亡率中,肝癌排名第二,令人聞風喪膽的多發性肝癌的死亡率更高達95%。清華大學周鳳英教授的研究團隊,多年來投入硼中子捕獲治療(Boron Neutron Capture Therapy,以下簡稱BNCT)的領域,在今年研發出多發性肝癌的療程,期望能在未來造福國人,降低癌症死亡率。
 

硼中子捕獲治療 雙重標靶療法

BNCT的發展可追溯至1936年由美國賓州的富蘭克林研究所提出,經過多年的研究和實驗後,1954年美國麻州總醫院首次將BNCT的研究理論應用於腦癌中死亡率最高的神經膠質母細胞瘤。此後,各國開始進行相關的深入研究,從動物實驗到臨床實驗皆須耗費大量時間和人力,至今臨床上僅成功用於復發性頭頸癌及黑色素瘤的治療。

BNCT的原理是將對癌細胞有選擇性積聚的含硼藥物施打進病患體內,藥物僅會在惡性腫瘤內大量累積,當腫瘤內部的藥物濃度達一定值,經正子照影確認癌細胞中藥物大量累積的位置,再用原子爐產生的中子束照射。中子束射入後,會與惡性腫瘤內的含硼藥物產生核反應,放出高能的阿法(Alpha)粒子以及高能的鋰離子,摧毀癌細胞。這些粒子的射出路徑非常短,核反應的傷害範圍僅限於癌細胞內,多數正常細胞並不會在治療過程中受傷,BNCT結合標靶藥物治療與放射性治療的雙重標靶優點,可說是治療癌症的一大利器。


BNCT的原理是結合藥物與放射性治療,將癌細胞完全消滅。
(圖片來源/周鳳英提供)

 

多發性肝癌療程 意外新發現

周鳳英教授帶領的研究團隊,與臺北榮民總醫院合作,利用BNCT治療復發性頭頸癌,療程明顯見效,而頭頸癌研究已經進入臨床階段。但肝癌的研究仍在起步的進程,奠基在一起義大利使用BNCT治癒肝癌的臨床病例,讓周鳳英教授萌生利用BNCT治癒多發性肝癌的想法,但以往復發性頭頸癌使用的含硼藥物硼籠苯基丙氨酸(Boronophenylalanine,以下簡稱BPA)在肝臟的選擇性積聚效果並不好,會同時堆積在胰臟中,因此在照射中子束時也會同時傷害到胰臟,並不適合用來治療,找尋肝癌適合的含硼藥物是進行研究的首要目標。


利用硼酸在肝臟中的選擇性積聚特性,配合中子束,摧毀多發性肝腫瘤。
(圖片來源/
清大官網

在一次實驗中,研究團隊意外發現硼酸在肝腫瘤的選擇性積聚效果十分良好,甚至會積聚在惡性腫瘤的血管內,接受中子束照射後即可完全摧毀癌細胞。於是他們開始以大鼠和紐西蘭兔為動物實驗的樣本,並在2016年發表BNCT治癒多發性肝癌的實驗成果,獲得美國和臺灣的專利,正向政府申請臨床實驗的許可。目前多發性肝癌的死亡率高達95%,且發現時多為末期,幾乎沒有治療方法,若是在臨床上BNCT的成效良好,就能為許多肝癌末期病患帶來一絲生命的曙光。


清大「以硼酸作為治療惡性肝腫瘤的BNCT療法」已獲得美國專利,圖中為實驗80天後肝臟的情況,
未經BNCT治療腫瘤明顯比經過治療的嚴重許多。(圖片來源/
美國專利商標局,劉以寧重製)

 

研發過程困難 經費需求大

發展BNCT的過程其實並不容易,周鳳英教授表示:「原子爐開爐的時候,常常到半夜了,實驗室還燈火通明,有些學生可能做實驗到深夜才回去,隔天清晨又過來確認實驗後動物的狀況,十分辛苦。」清華大學的原子爐是研究團隊發展BNCT的最佳利器,在BNCT的治療過程中,原子爐是否能產生能量夠強的中子束摧毀癌細胞是療程的關鍵。目前全球僅剩兩座原子爐能夠進行BNCT的治療,而其中一座就位於清華大學。


THOR是少數符合國際認證BNCT治療的儀器,建設和維修的花費甚鉅。(圖片來源/大紀元

BNCT的研究需要長期的經費挹注,除了原子爐的運行需要經費外,高價的含硼藥物也是研究團隊需要克服的一大難題,由於臺灣並沒有能夠獨立生產的藥廠,因此起初含硼藥物BPA的製造需從德國藥廠進口,藥物的花費甚鉅。研究團隊在實驗室完成配藥的實驗過後,清大將藥物的技術轉移至臺灣的信東生技公司,現在該公司已經能夠獨立產製BPA,是臺灣唯一生產BNCT藥物的藥廠,與清大進行產學合作,提供BNCT研究的藥物。

周鳳英教授表示:「BNCT的研究計畫十分龐大,除了研究團隊外,更需要政府單位、醫院、動物實驗相關的大專系所、製藥公司的多方合作,實驗才能順利進行。」研究團隊做的事情不僅是在實驗室裡觀察實驗結果,更需要和多方的合作單位協調溝通,不厭其煩地解釋BNCT的成效和重要性,合作過程才能順利無虞。

清大BNCT的合作計畫十分龐大,在過程中的協調與溝通是推動研究的關鍵。(圖片來源/清大官網


理論完美 臨床困難重重

理論上BNCT能夠將癌症趕盡殺絕,但是臨床上的發展有許多困難,為了因應不同癌症病患的不同病情,所需的含硼藥物也有所差異,且每個病患對於含硼藥物的吸收程度也不同,而研發藥物耗費時間與金錢,目前能夠良好使用BNCT治療方式的癌症僅限於復發性頭頸癌和黑色素瘤,其餘癌症的研究仍在進行當中。

中子束的來源取得也是一大問題。BNCT的治療中子束需要經過嚴格的認證,而中子源的產生則需要依賴原子爐才能產生,但是原子爐的建造和維護都需要花費大量金錢,也有產生核廢料的疑慮,沒有辦法建設在醫院裡。以清大為例,許多接受BNCT的病患必須從臺北移動至新竹的實驗室才能治療,病患在就醫的路程中可能會有的潛在危險也是一大考量。

為了普及BNCT的治療設備,目前很多國家都在開發較為精簡的原子加速器來製造合格的BNCT中子束,不僅體積相對於原子爐來說大大減少,也能降低原子爐在環保上的困擾,若是成功研發此種設備,BNCT的治療就能夠普及至各大醫院,讓更多病患受惠。
 

努力不懈 癌症治癒不是夢

未來周鳳英教授的研究團隊將繼續致力於BNCT的研究,「目前最主要是在腦癌的治癒,等到臨床實驗的程序走完後,也會繼續多發性肝癌的研究。」雖然周鳳英教授已經在去年退休,但是她仍在學校的實驗室裡繼續和研究團隊為核能醫學科技付出,只要原子爐仍在運轉,BNCT的研究就會繼續下去。也許未來,將癌症病患完全治癒將不再是夢想,而是由這群努力不懈的研究團隊將其化為現實。

總編輯的話黃淑鈴

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