癌症的放射治疗

有临
2023.02.09
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1937年,美国的劳伦斯(Lawrence)兄弟,劳伦斯欧内斯特物理学家和约翰劳伦斯医生,面对患有腹癌濒临死亡的母亲,首次尝试了使用氘核射线(X射线)对准她的患病部位,意欲以放射性核种制造的高能电离辐射来消灭肿瘤。虽然治疗过程中劳伦斯夫人感到无比痛苦,但经过几次照射,她的癌症却得到缓解,22年后才辞世。劳伦斯兄弟此举也开创了癌症治疗的新领域——放射治疗(Radiotherapy)。


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经过近百年的发展,放射治疗已发展成为以不同形式(X射线、γ射线、粒子)的辐射,通过电离辐射可以破坏细胞DNA的原理,使癌细胞死亡,从而达到治疗癌症的重要治疗方法。放射治疗可以单独使用,或与手术、化疗法结合,加强治疗的效果。但放射治疗中,射线经过的器官或组织细胞也会受到损伤。为了减少对正常细胞的损害,辐射源通常会与人体有一定的距离,并调整射线束从若干个特定的角度照射恶性肿瘤,使患处比周围健康组织吸收大的多的辐射剂量。这样的放射治疗手段通常被归类为外部(远距离)放射治疗,它是最常见的放射治疗类型,通常由提供高能γ射线的钴装置,或可以提供高能X射线或电子的线性加速器来进行。许多放射敏感性的肿瘤,只要用较小的放射剂量进行治疗,就可以获得与手术治疗类似的效果。通常用放射治疗的癌症有:非黑色素瘤皮肤癌、头颈癌、子宫颈癌和前列腺癌等。但外部放射治疗的局限也在于只能治疗局部性的肿瘤,不能治疗全身性的癌症,如白血病,或恶性转移性肿瘤。


随着科学的进步,科学家们发现一些放射性核素在衰变过程中,可以释放出α射线或β射线等,也具有较强的电离辐射效应,可以起到杀灭肿瘤细胞的作用。于是将这类放射性核素制成粒子或标记药物,并置于肿瘤组织内或组织旁,行近距离照射。这类放射治疗即为内部(近距离)放射治疗,通常有内照射、粒子或玻璃微球治疗、体外敷贴和硼中子俘获等方法。使用的放射性核素有碘-131、锶-89、钇-90、镥-177、镭-223等。


介入术(intervention)的兴起,使得内部放射治疗有了更新的方式。例如钇90放射性栓塞术就是融合了肿瘤近程放疗和介入治疗的典型。肝癌是放射敏感性肿瘤,但外照射治疗肝癌,除了肿瘤组织接受了辐射剂量死亡外,正常肝组织也不可避免地受到放射性损伤,发生放射性肝炎的几率较高,因此在肝癌的综合治疗中,外部放射治疗受到很大的限制。而通过介入手术的方法,即借助导管,经皮穿刺动脉插管至肿瘤供血靶血管内,把含有放射性钇90(90Y)物质,一般是上百万个直径在20-40微米的微球,注射进肝脏肿瘤的滋养血管,并植入肿瘤内部,近距离的产生辐射,达到治疗作用。由于90Y释放的是β射线,它的平均穿透距离仅为2.5毫米,减少了对正常肝脏组织和毗邻器官损伤,因此安全性更高,术后不良反应率较低,患者具有较好的生活质量。目前,全球有两种已上市的钇90微球产品:TheraSphere玻璃微球和SIR-Spheres树脂微球。使用介入术放置放射性微球,治疗肝癌的方法又被称作选择性体内放射疗法(SIRT)。


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科学家们在研发抗体偶联药物(ADC,点击查看)的同时,也考虑到抗体偶联放射性同位素(radioisotope)的方法,即核素偶联药物(RDC)。将医用核素与抗体通过连接臂结合形成的RDC,可以定向地将放射性元素结合到特定的肿瘤细胞上,有些可以特定标记肿瘤的位置,帮助诊断;有些可以杀灭肿瘤细胞起到治疗的作用。目前治疗性RDC药物主要有两种:一是美国FDA批准上市的Pluvicto(lutetium Lu 177 vipivotide tetraxetan,177Lu-PSMA-617),用于治疗PSMA阳性,且经过紫杉烷类化疗和雄激素受体信号通路抑制剂治疗的转移性去势抵抗性前列腺癌(mCRPC);另一种是镥氧奥曲肽(177Lu-DOTATATE)用于治疗胃肠胰神经内分泌肿瘤。RDC结合的放射性同位素的辐射通常只在很小的范围内起作用,因而对周围健康细胞的损害很小。


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放射免疫疗法 (radioimmunotherapy,RIT) 是将放射性物质与免疫治疗相结合的新型治疗方法,即用放射性核素标记肿瘤相关抗原的特异性抗体,通过抗原与抗体的免疫靶向作用和同位素的放射性辐射作用双管齐下,抑制、杀伤,直至杀灭肿瘤细胞。放射免疫疗法也属于的内部放射治疗方法。目前主要有两种药物,分别是Zevalin和Bexxar,前者由放射性分子 钇-90 与单克隆抗体 ibritumomab tiuxetan 结合而成;后者是由 碘-131 和 tositumomab 组成。目前放射免疫疗法在治疗非霍奇金淋巴瘤中取得较为显著的效果。


总之,放射治疗的方法离不开生物物理的辐射能杀细胞的基本原理,医学科学的进步使得放射治疗更精准,对肿瘤周围的正常细胞伤害更轻微。可以期待随着医学进展日新月异,相信将来一定有更新更好的肿瘤治疗方法,包括更好的放射治疗手段,为人类的健康提供更多的选择和保障。


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