【PTCOG 2017】“精准与有效”的21世纪离子治疗：临床、生物学、物理学的理解与实践
5月11日横滨时间早8点半，第56届PTCOG学术会议正式召开。本次会议的主题是“21世纪的离子治疗：精准与有效”。会议邀请了来自日本的镰田正/Tadashi Kamada教授、意大利的Marco Durante教授和日本的Koji Noda教授从临床、生物学和物理学三个角度全面阐述了对 “精准与有效” 的21世纪离子治疗的理解与实践。
Keypoints:
临床：大分割治疗
生物：联合免疫治疗
物理：重离子治疗设备小型化
镰田正/Tadashi Kamada教授，日本国立放射线医学综合研究所（NIRS）中心主任
人类将离子束用于肿瘤治疗起始于20世纪中期，自此以后离子束显示了其广泛的临床作用。21世纪的第一个十年内，离子治疗机构呈井喷式增长，离子治疗在全球范围内得以推广。2017年全球离子治疗机构共计10家，其中拥有主动扫描者5(+2)家，拥有旋转机架者2家，治疗患者共计24,391例。然而，离子治疗的临床使用在某些方面仍有待充分探索，例如束流射程的不确定性、束流的生物学效应、成本/收益分析，以及临床疗效的长期追踪。
碳离子束治疗的4R或5R特征：低DNA修复（Low DNA Repair）、细胞周期的非特异性效应（Re-distribution）、低氧增比/OER（Re-oxygenation）；而大分割的碳离子治疗的整体治疗时间更短（Repopulation），并可对放射抵抗性肿瘤高度敏感（High sensitivity in Radio-resistant tumor）。
NIRS在21世纪的碳离子治疗方向是在每个肿瘤部位进行剂量研究（提升）的临床试验，寻找最佳的治疗方案。以I期周围型非小细胞肺癌为例，NIRS在20年间将治疗时间从1994到1998年间的18分次/6周（59.4-95.4GyE）缩短到了1次（28-50GyE）！且正常组织（皮肤和肺部）的反应轻微，淋巴结转移率非常低，疗效可与外科手术媲美。镰田教授还介绍了自己最早的患者已经有20多年的生存期，治疗时还是十几岁的中学生，今年已经35岁，工作稳定，已婚。
联合治疗方面，镰田教授举了碳离子联合PD-1免疫治疗胰腺癌的病例：胰腺癌术后接受52.8Gy(RBE)的碳离子治疗+纳武单抗 （Nivolumab）180mg/2周，6个月随访显示肿瘤体积显著缩小，肺部转移病灶消失。但镰田教授也指出免疫-碳离子治疗时代也意味着天价的治疗费用。
NIRS通过大分割治疗和缩短治疗时间提高工作效率，平均治疗分次从1995年的18分次提高到2016年的12分次。镰田教授指出日本的碳离子中心几乎都在使用大分割治疗。而在下一代的碳离子设备中，自动摆位系统可将现在的治疗时间（共26分钟）进一步缩短到13分钟，从而将中心的工作效率从18人/治疗室提高到37人/治疗室（以8小时工作时间为例）。
镰田教授总结21世纪的离子治疗的趋势是：采用专为临床使用设计的加速器，主动扫描的传输系统，多离子类型，旋转机架，多野优化的治疗计划系统，强制进行运动管理，大分割，机器人手臂治疗床，并联合免疫治疗。成本问题仍然是离子束治疗领域的最大难题。使用小型标准化的设备进行大分割离子治疗可成为一种解决方法。离子治疗的持续发展必须通过进一步提高有效性和精准性改善其效能。
Marco Durante教授，意大利Trento基础物理与应用中心主任
碳离子与质子的物理学特性非常相似，但由于碳离子侧向散射更少因此相较于质子更利于开展大分割治疗。
一般认为，重离子治疗的临床优势可能与其放射生物学特性密切相关，即：高相对生物学效应（relative biological effect，RBE）、低OER、可提高免疫反应或高LET，其中后两个因素是否真的会影响重离子治疗的临床疗效尚处于研究阶段。
在众多类型的离子中，选择碳离子是因为碳离子的入射LET相对低，且扩展Bragg峰（SOBP）区域RBE相对高，当然其他离子也有应用于临床治疗的可能性，如氦离子或氧离子。
NIRS、德国海德堡重离子治疗中心和意大利CNAO质子重离子治疗中心的经验已经证实了放射生物学优势对于临床疗效的影响，但仍然需要进一步开展III期临床试验，比较在相同分割数和物理剂量分布的情况下，重离子治疗与质子治疗的疗效。
Koji Noda教授，日本国立放射医学综合研究所的
从1946年R. Wilson首次提出鉴于重离子的物理学特性可以将重离子应用于临床治疗开始，到1956年首次实施质子治疗，粒子治疗技术一直在不断发展进步。越来越精准的束流传输方式让临床工作人员更易调整束流剂量，提高治疗的准确性；呼吸门控技术的应用正逐渐克服移动肿瘤治疗的难题；尽管对束流误差敏感，且扫描时间更长，但笔形束3D扫描技术让束流利用率接近100%，让治疗不规则形状肿瘤成为可能，且不再需要补偿器和患者准直器。未来除了加快移动靶器官扫描的速度外，缩小重离子治疗设备的体积成为重点，全新的尝试是开发超导旋转机架、超导同步加速器和紧凑型3D扫描系统，将机架体积缩小40%，设备占地面积缩小为45m×70m。
日本国立放射医学综合研究所辻井博彦教授总结说，从三位专家的演讲中可以看出，大分割重离子治疗、联合免疫治疗和紧凑型重离子治疗设备的研发是三个重要的发展方向。期待未来能够实现重离子治疗的平均分割数为每个治疗4-5个分割，重离子联合免疫治疗能够有更多的相关研究，紧凑型重离子治疗设备的研发能进一步缩小到线性加速器大小。（质子中国 现场报道）
PTCOG56系列报道：
会议信息|第56届PTCOG年会将在日本召开，已开放网络注册（内附2017年国内外肿瘤学术会议列表）