激光等離子體加速器產(chǎn)生的質(zhì)子可遏制腫瘤

科技日報北京3月14日電 （記者張夢然）英國《自然·物理》雜志3月14日發(fā)表的一項試驗性癌癥研究，報道了一種穩(wěn)定、緊湊型激光等離子體加速器產(chǎn)生的質(zhì)子對小鼠腫瘤的照射結(jié)果。研究結(jié)果證明了該技術(shù)或能用于以改善癌癥放療為目標(biāo)的相關(guān)研究。

現(xiàn)在，使用傳統(tǒng)加速器質(zhì)子束的放射療法，已被用于治療不同類型的癌癥。與X射線相比，用快質(zhì)子照射是一種更有效且侵入性更小的癌癥治療方法。但現(xiàn)代質(zhì)子治療需要大型粒子加速器，科學(xué)家們正在研究替代加速器概念，例如，加速質(zhì)子的激光系統(tǒng)，其被部署在臨床前研究中，為最佳放射治療鋪平道路。

近期研究顯示，使用比當(dāng)前臨床標(biāo)準(zhǔn)還高好幾個數(shù)量級的超高輻射劑量率，也許比使用當(dāng)前推薦的輻射劑量率更不容易破壞腫瘤細(xì)胞周圍的健康組織，這種作用也被稱為FLASH效應(yīng)。激光等離子體加速器是一種很有前景的質(zhì)子來源，可以達(dá)到被認(rèn)為能產(chǎn)生FLASH效應(yīng)的超高質(zhì)子劑量率。

德國亥姆霍茲-德累斯頓-羅森多夫研究中心科學(xué)家弗洛里安·克羅爾及其同事構(gòu)建了一個研究平臺，該平臺能使用來自激光等離子體加速器的質(zhì)子束對小動物模型的腫瘤進(jìn)行超高峰值劑量率照射。研究團(tuán)隊證明了該加速器可直接用于放射生物學(xué)研究，包括研究統(tǒng)一劑量下對延緩小鼠耳朵上人類腫瘤（頭頸鱗狀細(xì)胞癌）生長速度的有效性。作者使用的樣本量為92只小鼠。

意大利國家研究委員會利奧尼達(dá)·吉茲和馬里亞·安德里斯在一篇同時發(fā)表的新聞與觀點文章中寫道，激光等離子體加速器固有的高劑量率，體現(xiàn)出它們對于研究FLASH效應(yīng)背后機制的潛在價值。文中還指出，這對于今后在轉(zhuǎn)化研究中進(jìn)一步使用質(zhì)子進(jìn)行超高劑量率照射來說是可喜的一步。

總編輯圈點

質(zhì)子治療，就是用加速器將質(zhì)子加速后打入人體。射線在到達(dá)腫瘤組織之前只釋放少量能量，穿過腫瘤組織時才釋放全部能量，被稱為“定向爆破”，能減少對腫瘤周圍正常組織的損傷。本文中提到的FLASH效應(yīng)，指的是超高劑量照射時反而可以保護(hù)正常組織。只是為何如此，目前還無統(tǒng)一定論。這次，科研人員用新型加速器產(chǎn)生超高質(zhì)子劑量率，在小鼠身上用質(zhì)子射線再次驗證了FLASH效應(yīng)。它有助增進(jìn)我們對FLASH效應(yīng)的理解，在未來，或許也有將大劑量質(zhì)子照射用于臨床的可能。