硼中子捕獲治療臨床應用之過去、現在與未來

放射治療、手術及化學治療是現代癌症治療的三大支柱。在放射治療領域，粒子治療（particletherapy）是現今最受矚目的治療利器。雖然光子（即X光，屬電磁波）治療在最近二十年已有長足進步，但仍然有其限制（包含物理上的劑量分佈及生物上的缺氧效應等）。粒子治療其實包括了質子（proton）、中子、及所謂重粒子（包括氦核、碳離子、氮離子、氧離子、氖離子等）不同種類的治療，也被總稱為強子（hadron）治療。粒子治療在國外發展已有相當長的歷史，經驗最多的粒子治療是質子和碳離（粒）子。另外，較少人知道硼中子捕獲治療（BoronNeutronCaptureTherapy,BNCT）也是一種特殊的（重）粒子治療。它的原理是靠低能量的熱中子（thermalneutron）與硼10同位素的核反應（neutron+B->He+Li）（圖1）。在腫瘤組織（聚集較多量的含硼藥物如boronphenylalanine（BPA）或sodiumborocaptate（BSH）（圖2-3），熱中子與含硼藥物中的硼10作用，放出α粒子（即氦核）和Li離子而殺死癌細胞。α粒子和Li離子射程較短（一個細胞範圍內），因此保護了癌細胞周圍正常組織，故BNCT也叫作標靶放射治療。由於熱中子的組織穿透力有限，所以改用超熱中子束進行照射。超熱中子束進入體內會成為熱中子，因此提升了穿透力。不過目前BNCT仍較適用於較表淺（深度7公分以內）的腫瘤。超熱中子的來源，迄今仍以研究用原（核）子反應爐（nuclearreactor）為主。BNCT的基礎知識，包含核子物理與工程，藥物化學，正子造影（PET），輻射物理與生物等，可以說是多科技整合的應用醫學。其發展的過程，也是近代基礎科學及臨床醫學進展的縮影。