4-二羟基硼苯丙氨酸(BPA)及其多羟基衍生物BPA(OH)_n(n=1,2,4)的电子结构的理论研究

使用密度泛函方法对硼中子捕获疗法药物4-二羟基硼苯丙氨酸(BPA)及其多羟基衍生物BPA(OH)和BPA(OH)2,BPA(OH)4的电子结构进行了理论计算,探讨了BPA药物作用的可能机制及其羟基衍生物具有良好水溶性的主要因素.研究结果表明,BPA的HOMO主要分布在苯环上,而BPA(OH),BPA(OH)2和BPA(OH)4的HOMO主要位于多羟基基团与BPA母体的结合部位的C,N和O原子附近,羟基衍生物的这种HOMO轨道特性、结构中极性基团数量的增多及分子极性的增大等可能是它们具有良好水溶性的主要因素.计算结果与实验结果一致.

对二羟基苯丙氨酸硼-硼中子俘获治疗临床应用进展

硼中子俘获治疗(BNCT)是一种基于核俘获和核裂变反应的放射治疗模式。对二羟基苯丙氨酸硼(BPA)是BNCT中应用最广泛的肿瘤细胞选择性载硼药物。当前,国内外开展多项BPA-BNCT治疗脑肿瘤、黑色素瘤及头颈部肿瘤等多种肿瘤的临床试验,其有效性已得到一定程度的证实。为提高BPA-BNCT疗效,多项研究探索了BPA联合其他载硼药物、BPA-BNCT联合化疗药物或BPA-BNCT联合放射治疗的多种治疗模式,但上述治疗模式对肿瘤患者的预后改善能力仍存疑。目前BPA-BNCT发展受到载硼药物及中子设备等方面的限制,但随着第三代载硼药物的开发及加速器BNCT(ABBNCT)的建设成功,BNCT的应用前景十分广阔。综述BPA-BNCT在多种恶性肿瘤的临床研究的新进展,探讨BNCT临床研究面临的机遇与挑战。

硼氨基酸以及碳硼烷类硼中子俘获剂研究进展

硼中子俘获疗法(BNCT)是一种用于治疗癌症的方法,可以用于治疗头颈部肿瘤等。虽然一些临床前研究已经证明了BNCT的潜力,但该技术还尚未作为治疗肿瘤的主流方案中得到完全接受。部分原因是由于患者对携带剂摄取和分布的差异性较大,另外也归因于肿瘤与血液中10B浓度比存在不确定性。现在主要使用成像技术来确定硼中子俘获剂在生物体内的生物分布。硼苯丙氨酸(BPA)和巯基钠氢氯十二碳酸钠(BSH)是目前硼中子俘获疗法(BNCT)主要的硼传递剂,其中18FBPA已被用于BPA-BNCT治疗,而研究者也在BSH结构的启发下对碳硼烷进行了各种放射性核素标记。本篇综述调查了近年来硼氨基酸以及碳硼烷类硼传递剂的研究,并概述放射性核素标记的硼传递剂在核医学影像中的研究和应用。

4-二羟基硼酰苯丙氨酸与果糖结合物的结构特性研究

使用密度泛函方法对4-二羟基硼酰苯丙氨酸与果糖结合物的结构特性进行了理论计算,确定了3种稳定构型,分析了该结构具有良好水溶性的原因.计算结果表明,前2种结构的反应活性较强,而第3种结构中果糖的加入并未过多影响其化学活性,3种结构中果糖的加入只是改变了原有分子的极性,果糖部分容易从复合结构上脱落,因而起到了一个很好的类似催化剂的作用.

应用清华开放池反应堆的硼中子俘获疗法治疗复发性头颈部癌的临床试验

头颈部(head and neck,HN)癌是台湾地区的一种地方性疾病。全量照射后局部复发的HN癌是一个治疗挑战,而硼中子俘获疗法(boron neutron capture therapy,BNCT)是一种能够提供持久局部控制且毒性可耐受的解决方案。位于新竹清华大学的清华开放池反应堆(Tsing-Hua Open Pool Reactor,THOR)为基础和临床BNCT研究提供了一个高质量的超热中子源。我们于2010年至2013年间开展了名为"在THOR应用硼中子俘获疗法治疗复发性头颈癌的I/II期临床试验"的首项临床试验。17例患者被招募至该研究,共有23个复发性HN肿瘤接受了高剂量光子照射。以L-硼苯丙氨酸的果糖复合物为硼载体,每例患者进行了间隔28天的2次分割BNCT治疗。结果其毒性可以耐受,虽然反应率高(12/17),但常见放射部位或附近区再次复发。为了获得更好的局部控制,2014年启动了另一项临床试验,名为"硼中子俘获疗法联合影像引导的调强放疗(image-guided intensity-modulated radiotherapy,IG-IMRT)治疗局部复发性HN癌的I/II期临床试验"。按照我们之前的方案首先进行BNCT,在BNCT后28天开始进行IG-IMRT。截至2017年5月,已有7例患者接受了这种联合治疗。治疗相关毒性与之前两次使用BNCT时观察到的毒性相似。3例患者实现完全缓解,但尽管初期反应良好,局部复发仍是治疗失败的主要原因。未来将在THOR开展局部或全身治疗与BNCT联合应用来治疗复发性HN癌患者的其他临床试验。

硼中子俘获疗法促人黑色素瘤细胞凋亡

研究硼中子俘获疗法（BNCT）体外杀伤人黑色素瘤细胞的效应及机制。方法 首先检测黑色素瘤细胞A375吸收含硼化合物二羟基苯丙氨酸硼（BPA）的情况,然后采用医院中子照射器（IHNI-1）对含硼（10B）细胞进行照射。克隆存活实验检测细胞的放射敏感性,MTT法检测细胞增殖率,流式细胞术检测凋亡,Western blot检测胞质内细胞色素C表达和caspase-9的激活。结果 BPA孵育24 h,A375细胞10B浓度为（2.884±0.148）μg/107个细胞,达到了BNCT杀伤细胞的要求。富含10B的细胞经中子照射2.1 min后存活分数降低为对照组的58%（t=2.964,P〈0.05）,细胞经中子照射后24 h增殖率下降为对照组的83%（t=3.286,P〈0.05）,BNCT组细胞凋亡率达（55.2±7.9）%,明显高于对照组（t=9.754,P〈0.05）,胞质内细胞色素C水平上升且caspase-9激活程度增加（t=7.625、8.307,P〈0.05）。结论 BNCT能够杀伤黑色素瘤细胞,其机制可能通过线粒体途径诱导细胞凋亡。