超细x射线可以精确地瞄准脑癌细胞

伍伦贡大学医学放射物理中心(CMRP)的科学家们开创了一种新的放射治疗技术，有望改善脑癌患者的治疗效果。

在墨尔本的澳大利亚同步加速器设施，科学家们测试了一种处理高品位的技术脑癌使用个性化微光束辐射治疗(MRT)，将其与一种创新的评估相结合肿瘤dose-coverage。

MRT使用超细的x射线——每条直径都比人的头发还小——在不伤害周围健康组织的情况下摧毁癌变组织。精确的靶向也能在很短的时间内给肿瘤提供更高的剂量。

研究人员使用在莫纳什生物医学成像中心进行的CT扫描来绘制个体大脑在大鼠体内植入肿瘤，然后用MRT给大剂量的癌症细胞精确到极点。同步加速器能够产生比传统医院x光机更强大的x射线。

具有相同侵袭性脑瘤的大鼠，MRT治疗的大鼠存活时间明显长于未照射的大鼠。MRT后没有观察到长期不良反应，治疗大鼠的认知、视力、活动能力或行为没有明显下降。

这项研究包括来自伊拉瓦拉健康与医学研究所(IHMRI)、澳大利亚同步加速器-澳大利亚核科学技术组织(ANSTO)、中央海岸癌症中心和威尔bob88体育平台登录士亲王医院的研究人员科学报告．

这是澳大利亚第一个长期的MRT大脑癌症生存研究，也是世界上第一个关注高级别脑癌个性化临床前MRT优化的研究。结果和方法从放射和医学物理学、放射生物学、诊断成像和临床前生存等多个角度对MRT进行了研究。

该研究的主要作者、威斯康星大学的博士生埃莉特·恩格斯说，脑肿瘤是最难治疗的癌症之一。

“脑癌需要更严格和新颖的治疗策略来克服它们的辐射抗性，”她说。

“这种新的MRT技术使用非常窄的晶圆状x射线刀片来治疗肿瘤，在很短的时间内提供非常高剂量的同步辐射。

“这对于医院里的传统放射治疗x光机来说是不可行的。我们的研究表明，当使用MRT传递辐射剂量时，对肿瘤细胞的治疗更有效。

“我们的工作旨在优化这项技术，并为每位患者个性化从诊断到治疗的整个过程。”

治疗儿童和年轻人的脑癌尤其困难。在过去的30年里，儿童和年轻人脑癌的治疗结果一直处于停滞状态。

通讯作者Moeava Tehei博士说，尽管手术技术、放疗和化疗取得了进步，但脑肿瘤仍然难以通过手术切除，并且可能对放疗和药物治疗产生抗药性。

“早该在脑癌治疗方面取得突破了，”Tehei博士说。

“许多脑癌幸存者遭受治疗的认知和身体副作用，儿童的风险增加。

“保护正常组织不受损伤是提高脑癌幸存者生活质量的关键。”

个性化同步加速器MRT有望更快、更有效地治疗脑癌。

目前脑肿瘤的放射治疗通常是在几周内每天进行放射治疗。这项新技术不是用低剂量的x射线反复多次照射更大的大脑区域，而是使用单一剂量的超高剂量率x射线，精确地瞄准癌细胞。

“单剂量的这种个性化同步加速器MRT治疗可能比目前的多次放射治疗更有效。如果这项技术在医院可用，就可以消除等待时间和有毒剂量，”恩格斯女士说

虽然还需要做更多的研究，目的是在人类患者身上进行临床试验，但迄今为止的证据表明，在这项研究中试验的技术将可转移到人类患者身上。

恩格斯女士还希望感谢所有共同作者，特别是悉尼大学物理学院院长Michael Lerch教授和悉尼威尔士亲王医院放射肿瘤学医学物理学副主任Stephanie Corde副教授，感谢他们对这项研究的重大贡献。