第59届PTCOG年会：先进的治疗之迷你束放疗(MBRT)
第59届PTCOG(国际离子治疗联合会)年会期间，法国居里研究所跨学科团队“放疗新方法(NARA)”负责人Dr. Yolanda Prezado带来了题为《先进的治疗：迷你束放疗》的主旨演讲。NARA团队的主要研究方向是基于剂量空间分割的创新放疗技术的构思和开发，目前团队的主要研究项目是质子迷你束放疗(proton minibeams radiotherapy, pMBRT)。质子中国将演讲内容整理后与大家分享。
标准放疗采用的是较大的束流(≥1 cm)，具有横向均质剂量分布的特点；而空间分割放疗(SFRT)采用的是更小的束流，具有横向异质剂量分布(峰和谷)的特点，该方法的优势是增加了正常组织的耐受性。SFRT的形式包括GRID治疗、Lattice治疗、迷你束放疗(minibeams radiotherapy, MBRT)、微型束放疗(microbeams radiotherapy, MRT)等。
目前，美国正在开展GRID治疗和Lattice治疗的研究，但应用主要局限于较大肿瘤的治疗，典型的峰值剂量为10~20 Gy。根据剂量-体积效应(dose-volume effect)，束斑越小，健康组织的剂量耐受性越高。有研究使用微型束放疗(MRT)，采用50 μm宽的束流、低能X射线进行照射，所需剂量率高达10,000(Gy/s)。MRT的缺点是需要极高的剂量率、控制肿瘤需要300~600 Gy的高剂量、临床试验开展困难等。因此迷你束放疗(MBRT)是MRT的一个非常好的替代。Dr. Yolanda Prezado表示，MBRT采用500~700 μm宽的束流，使得较低的设备成本成为可能。
pMBRT的主要优势在于，束流随着路径长度的增加而变宽，可对肿瘤靶区进行均匀照射，保持肿瘤的局部控制，同时将对正常组织的损伤风险降到最低。
德国慕尼黑工业大学放射肿瘤系的研究人员在三维人体皮肤模型上进行的研究显示，与标准质子治疗相比，pMBRT可显著减少炎症反应和遗传损伤，因此可提高对正常组织的保护作用。该团队的另一项研究结果显示，经标准质子治疗照射后小鼠耳部组织出现皮脂腺消失、表皮肥大、炎症、纤维化等损伤，而pMBRT组并未出现上述组织损伤。
Dr. Yolanda Prezado的团队使用质子对大鼠进行全脑照射，随访6个月，结果发现，采用标准质子治疗的大鼠出现皮肤毒性反应，脑组织出现坏死、炎症、星形胶质细胞增生和脱髓鞘，而pMBRT组的大鼠并未出现上述反应。
Dr. Yolanda Prezado的团队进行了pMBRT对大鼠运动功能(运动协调、肌肉紧张和自主活动)、情绪(焦虑、恐惧、动机、和冲动)和认知功能(学习、记忆和决策)影响的短期和长期评估研究。评估显示，与对照组(未照射组)相比，pMBRT照射的大鼠没有明显的运动或情绪障碍。在认知功能方面，两组大鼠的表现相似。研究表明pMBRT在功能水平上对正常大脑的影响最小。
Dr. Yolanda Prezado的团队开展的另一项研究评估了pMBRT对RG2胶质瘤大鼠的肿瘤有效性。结果显示，与标准质子治疗组相比，pMBRT组的存活率更高；两组的长期(>170天)存活率分别为22%和67%；在标准质子治疗组长期存活的动物表现出严重的脑损伤，包括明显的放射性坏死，但pMBRT组中观察到的毒性反应较轻。
2018年，Dr. Yolanda Prezado的团队报告了pMBRT对胶质瘤大鼠肿瘤控制有效性的首次评估结果。研究显示，pMBRT在22%的大鼠中实现了显著的肿瘤控制和肿瘤根除。大鼠未出现实质性的脑损伤，这证实了pMBRT可扩大高级别神经胶质瘤的治疗窗口，并可以用pMBRT对大脑进行大面积照射而没有显著的毒性。
目前，Dr. Yolanda Prezado的团队开展的研究包括：不同中心距(center to center distance)对pMBRT治疗的影响，免疫系统在pMBRT抗肿瘤反应中的作用等。
对儿童肿瘤的潜在益处：降低并发症的风险；
允许剂量递增：有效治疗放射抵抗性肿瘤；
降低成本：
pMBRT支持大分割放疗方案；
降低了定位的要求。
剂量递送方法可能对生物学反应有重要影响；
不需要在每个肿瘤细胞中沉积致死剂量来杀死它；
非靶向效应可在放疗中发挥重要作用；
带电粒子(质子、重离子)可以充分利用空间分割放疗的优势。
第59届PTCOG年会系列报道