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第59届PTCOG年会:FLASH治疗(下)—FLASH治疗的生物学和临床转化

2021-07-07 14:50     来源:质子中国     离子治疗 FLASH治疗 质子治疗放射诊疗
第59届PTCOG(国际离子治疗联合会)年会期间,来自宾夕法尼亚大学的董雷教授、意大利特兰托基础物理与应用研究所的Dr. Emanuele Scifoni、瑞士洛桑大学医院的Prof. Marie-Catherine Vozenin和辛辛那提儿童质子治疗中心的Dr. John Breneman分别从物理学角度、化学角度、生物学角度和临床转化角度对FLASH治疗进行了介绍。此前分享了董雷教授和Dr. Scifoni的报告内容。

生物学

Prof. Vozenin主要介绍了超高剂量率(Ultra-High Dose Rate, UHDR)FLASH治疗后的生物学效应。

FLASH效应是一个生物学效应,FLASH可以在保证治疗疗效的同时,减少对正常组织的毒性作用。Prof. Vozenin表示所有UHDR辐射不一定均为FLASH,需要束流参数和体内实验来验证FLASH效应。

进行生物学实验的原因

Prof. Vozenin从以下两个方面介绍了需要进行FLASH生物学实验的原因。

1模型

Prof. Vozenin表示需要更多的生物学实验证实FLASH束流、定义精确的束流参数和进行安全的临床转化,进行以上实验的金标准为体内模型,体外2D模型无关紧要,还需要一些高通量模型,动物例如斑马鱼、器官类、器官芯片等。

2机制

Prof. Vozenin介绍其进行的生物学实验显示,与传统放疗相比,FLASH肿瘤控制等效,可减少神经炎症、维持血管完整性、保护神经认知,这些作用可能与活性氧(reactive oxygen species, ROS)相关。UHDR照射引起的差别效应提示正常组织和肿瘤组织之间存在根本差别。

UHDR的放射生物学

Prof. Vozenin介绍UHDR的放射生物学主要包括以下五个方面:自由基/脂质过氧化和氧化还原代谢;炎症和免疫应答;干细胞生物学;DNA损伤和修复;细胞信号。

Prof. Vozenin表示其对氧化还原代谢、炎症反应和干细胞生物学三个方面较感兴趣。

临床转化

Dr. Breneman从临床试验、未来工作及作为临床医生如何发展FLASH三个方面介绍了FLASH治疗的临床转化。

临床试验

1临床试验概况

Dr. Breneman从治疗方式选择及患者选择介绍了辛辛那提儿童质子治疗中心的FLASH临床试验:FLASH质子放射治疗有症状骨转移患者的可行性研究(FAST-Bone)。

  • 使用质子治疗的原因:回旋加速器可向深处肿瘤递送FLASH剂量率的照射。
  • 选择四肢骨转移患者的原因:放射治疗的有效性已经得到很好的证实;非FLASH放射治疗方案与FLASH方案相似;潜在的危害最小。

2研究目的

Dr. Breneman介绍了FLASH临床试验的主要/次要目的及其结果评价。

主要目的

  • 主要目的(1):工作流程可行性;
  • 结果评价:治疗床上受试者治疗时间;临床试验治疗期间与设备相关的延迟(排除与临床试验治疗无关的受试者/设备因素)。
  • 主要目的(2):治疗相关毒性反应;
  • 结果评价:与FLASH放射治疗可能或确定相关的毒性反应。

次要目的

  • 次要目的:疼痛缓解;
  • 结果评价:患者报告总体疼痛评分,特别是治疗部位;使用止痛药情况。

下一步工作

Dr. Breneman表示,下一步工作主要集中在以下三个方面:皮肤损伤试验;术中电子束治疗;将治疗扩展至非四肢肿瘤部位的患者。

临床医生方向

Dr. Breneman表示,作为临床医生,发展FLASH治疗,还需进行以下五个方面的努力:进一步理解FLASH效应的生物学机制;进一步理解FLASH效应的剂量参数;了解光子/质子装置递送适形(多野)FLASH的能力;了解布拉格峰处(质子)FLASH效应的特点;体内比较优化FLASH与常规分割/大分割放射治疗。



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