Нейтроны в онкологии. Прошлое, настоящее и будущее. Обзор

Нейтроны в онкологии. Прошлое, настоящее и будущее. Обзор

Автор: Мардынский Ю.С., Гулидов И.А., Иванов С.А., Каприн А.Д., Гордон К.Б.

Журнал: Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра) @radiation-and-risk

Рубрика: Научные статьи

Статья в выпуске: 1 т.33, 2024 года.

Бесплатный доступ

В течение многих десятилетий нейтроны активно применяли при лучевой терапии различных онкологических заболеваний. Среди вариантов адронной терапии быстрые нейтроны стали одними из первых, чьё применение было подтверждено с точки зрения доказательной медицины. В свете последних достижений традиционной фотонной терапии интерес к быстрым нейтронам практически угас, несмотря на имеющиеся уникальные особенности их биологических эффектов. В то же время активно развивается направление нейтрон-захватной терапии, в концепцию которого заложена высокая прецизионность метода лечения, позволяющая минимизировать токсичность лечения. Заслуживает внимание и ещё один способ применения нейтронов - в виде источников для контактной брахитерапии. В России различные методы терапии нейтронами были глубоко изучены, начиная с фундаментальных аспектов, и заканчивая непосредственно широким использованием в различных клинических ситуациях. Такие возможности были обеспечены обширной исследовательской инфраструктурой физики частиц и её доступности для исследователей и клиницистов. В современной клинической перспективе различные виды нейтронной терапии могут представлять собой эффективную опцию лечения при определённых клинических показаниях. К таким случаям традиционно относят т.н. радиорезистентные опухоли, которые принято считать малочувствительными к редкоионизирующим излучениям. Данный краткий обзор посвящён истории применения нейтронов с момента их открытия и на текущий момент, а также обсуждению их роли в лучевой терапии.

Еще

Онкология, лучевая терапия, нейтроны, нейтрон-захват, брахитерапия, радиотерапия, радиорезистентность, фотонно-нейтронная терапия, дистанционная нейтронная терапия, адронная терапия, терапия частицами, радиология, ядерная медицина и визуализация

Еще

Короткий адрес: https://sciup.org/170204362

IDR: 170204362   |   DOI: 10.21870/0131-3878-2024-33-1-40-54

Список литературы Нейтроны в онкологии. Прошлое, настоящее и будущее. Обзор

  • Chadwick J. Possible existence of a neutron //Nature. 1932. V. 129. P. 312.
  • Stone R. Neutron therapy and specific ionization //Am. J. Roentgenol. Radium. Ther. 1948. V. 59, N 6. P. 771-785.
  • Silini G., Miller R. A model for the study of X-ray and neutron effects on tumor cell populations //Tumori J. 1964. V. 50, N 1. P. 13-24.
  • Hornsey S., Field S. The RBE of cyclotron neutrons for effects on normal tissues //Eur. J. Cancer. 1974. V. 10, N 4. P. 231-234.
  • Jones B. Clinical radiobiology of fast neutron therapy: what was learnt? //Front. Oncol. 2020. V. 10. P. 1537.
  • Catterall M., Bewley D. Fast neutrons in the treatment of cancer. London: Academic, 1979. 394 p.
  • Catterall M. First randomized clinical trial of fast neutrons compared with photons in advanced carcinoma of the head and neck //Clin. Otolaryngol. Allied Sci. 1977. V. 2, N 4. P. 359-372.
  • Lindsley K.L., Cho P., Stelzer K.J., Koh W.J., Austin-Seymour M., Russell K.J., Laramore G.E., Griffin T.W. Clinical trials of neutron radiotherapy in the United States //Bull. Cancer Radiother. 1996. V. 83 (Suppl.). P. 78s-86s.
  • Tsunemoto H. Fast neutron therapy in the National Institute of Radiological Sciences; 10 years’ experience and future study //Gan No Rinsho. 1988. V. 34, N 13. P. 1833-1838.
  • Гулидов И.А., Асланиди И.П. О состоянии и перспективах развития нейтронной терапии //Вопросы онкологии. 2014. Т. 60, № 4. С. 408-412.
  • Goodhead D.T. Neutrons are forever! Historical perspectives //Int. J. Radiat. Biol. 2019. V. 95, N 7. P. 957-984.
  • Douglas J.G., Koh W.J., Austin-Seymour M., Laramore G.E. Treatment of salivary gland neoplasms with fast neutron radiotherapy //Arch. Otolaryngol. Head Neck Surg. 2003. V. 129, N 9. P. 944-948.
  • Timoshchuk M.A, Dekker P., Hippe D.S., Parvathaneni U., Liao J.J., Laramore G.E., Dillon J.K. The efficacy of neutron radiation therapy in treating salivary gland malignancies //Oral Oncol. 2019. V. 88. P. 51-57.
  • Liao J.J., Parvathaneni U., Laramore G.E., Thompson J.A., Bhatia S., Futran N.D., Bhrany A.D., Hawes S.E., Ladra M. Fast neutron radiotherapy for primary mucosal melanomas of the head and neck //Head Neck. 2014. V. 36, N 8. P. 1162-1167.
  • Mardynsky Y.S., Sysoyev A.S., Andreyev V.G., Gulidov I.A. Preliminary results of clinical application of reactor fast neutrons in radiation and combined therapy of patients with laryngeal carcinoma //Strahlenther Onkol. 1991. V. 167, N 3. P. 169-171.
  • Steingraber M., Lessel A., Jahn U. Fast neutron therapy in treatment of soft tissue sarcoma – the Berlin-Buch study //Bull. Cancer Radiother. 1996. V. 83 (Suppl.). P. 122s-124s.
  • Breteau N., Destembert B., Favre A., Sabattier R., Schlienger M. An interim assessment of the experience of fast neutron boost in inoperable rectal carcinomas in Orléans //Bull. Cancer. 1986. V. 73, N 5. P. 591-595.
  • Catterall M., Errington R.D., Bewley D.K. Fast neutrons in the treatment of locally advanced breast cancer //Eur. J. Surg. Oncol. 1987. V. 13, N 4. P. 315-319.
  • Koh W.J., Griffin T.W., Laramore G.E., Stelzer K.J., Russell K.J. Fast neutron radiation therapy. Results of phase III randomized trials in head and neck, lung, and prostate cancers //Acta Oncol. 1994. V. 33, N 3. P. 293-298.
  • Gordon K., Gulidov I., Fatkhudinov T., Koryakin S., Kaprin A. Fast and furious: fast neutron therapy in cancer treatment //Int. J. Part. Ther. 2022. V. 9, N 2. P. 59-69.
  • Gulidov I., Koryakin S., Fatkhudinov T., Gordon K. External beam fast neutron therapy: Russian clinical experience and prospects for further development //Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2023. V. 115, N 4. P. 821-827.
  • Грибова О.В., Мусабаева Л.И., Чойнзонов Е.Л., Новиков В.А., Лисин В.А. Применение быстрых нейтронов в лечении злокачественных новообразований головы и шеи //Вопросы онкологии. 2015. Т. 61, № 1. С. 149-153.
  • Мунасипов З.З., Важенин А.В., Лукина Е.Ю., Кузнецова А.И. Уральский центр нейтронной терапии. Итоги 10-летней работы //Креативная хирургия и онкология. 2010. № 4. С. 39-41.
  • Кандакова Е.Ю., Пряхин Е.А., Важенин А.В., Рыкованов Г.Н., Магда Э.П., Мокичев Г.В., Мунасипов З.З., Кузнецова А.И., Важенин И.А. Анализ эффективности терапевтической программы с применением быстрых нейтронов с энергией 10,2 МэВ. Оптимизация и перспективы развития методики сочетанной фотонно-нейтронной терапии. Опыт уральского центра нейтронной терапии //Опухоли головы и шеи. 2013. № 1. C. 43-48.
  • Ragulin Y., Mardynsky Y., Gulidov I., Aminov G., Medvedev V., Sysoev A., Kotuchov I. 10-year results of complex treatment with reactor neutrons in locally advanced breast cancer (BC) //Ann. Oncol. 2015. V. 26, N 3 (Suppl.). P. iii4-iii5. DOI: 10.1093/annonc/mdv114.3.
  • Mardynsky Yu., Gulidov I., Aminov G., Ragulin Yu., Kotuchov I., Gordon K. Reactor neutrons in multimo-dality treatment of locally advanced breast carcinoma //Adv. Mater. Res. 2015. V. 1084. P. 464-466.
  • Gulidov I., Sysoev A., Mardynsky Yu., Ulianenko S., Buzaev E., Kononov V., Kononov O., Korobeinikov V., Taskaev S. Fast reactor neutrons in the treatment of malignancies and perspectives of NCT and NCT enhanced fast neutron therapy in Obninsk, Russia. Open Magnetic Systems for Plasma Confinement: Book of Abstracts. Novosibirsk, Siberia: Budker Institute of Nuclear Physics. 2004. P. 58.
  • Schlea C., Staddard D. Californium isotopes proposed for intracavitary and interstitial radiation therapy with neutrons //Nature. 1965. V. 206. P. 1058.
  • Maruyama Y. Neutron brachytherapy for the treatment of malignant neoplasia //Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 1988. V. 15, N 6. P. 1415-1429.
  • Wright C., Boulogne A., Reinig W., Evans A. Implantable californium-252 neutron sources for radiotherapy //Radiology. 1967. V. 89, N 2. P. 337.
  • Галкин В.Н., Говердовский А.А., Гулидов И.А., Каприн А.Д., Костин А.А., Крикунова Л.И., Коноп-лянников А.Г., Мардынский Ю.С., Медведев В.С., Черниченко А.В., Иванов С.А., Карякин О.Б., Семин Д.Ю., Бирюков В.А., Борышева Н.Б., Власова О.П., Мкртчян Л.С., Нерозин Н.А., Обухов А.А., Полькин В.В., Поляков В.А., Сыченкова Н.И., Шаповалов В.В., Бурмистров М.В., Дербугов Д.Н., Корякин А.В., Лепилина О.Г., Ткачев С.В., Хамьянов С.В. Брахитерапия. Обнинск: ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России, 2017. 245 с.
  • Семин Д., Медведев В., Мардынский Ю., Гулидов И., Исаев П., Раджапова М., Дербугов Д., Поль-кин В. Внутритканевая нейтронная терапия источниками 252Cf в комбинированном лечении опухолей орофарингеальной области //Вестник РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН. 2009. Т. 20, № 2. С. 50-51.
  • Maruyama Y., van Nagell J.R., Yoneda J., Donaldson E.S., Gallion H.H., Higgins R., Kryscio R.J. Cure of cervical cancer using 252Cf neutron brachytherapy //Strahlenther Onkol. 1990. V. 166, N 5. P. 317-321.
  • Tacev T., Ptácková B., Strnad V. Californium-252 (252Cf) versus conventional gamma radiation in the brachy-therapy of advanced cervical carcinoma long-term treatment results of a randomized study //Strahlenther Onkol. 2003. V. 179, N 6. P. 377-384.
  • Xiong Y., Shan J., Liu J., Zhao K., Chen S., Xu W., Zhou Q., Yang M., Lei X. Californium-252 neutron intracavity brachytherapy alone for T1N0 low-lying rectal adenocarcinoma: a definitive anal sphincter-preserv-ing radiotherapy //Sci. Rep. 2017. V. 7. P. 40619. DOI: 10.1038/srep40619.
  • Jin W.H., Seldon C., Butkus M., Sauerwein W., Giap H.B. A review of boron neutron capture therapy: its history and current challenges //Int. J. Part Ther. 2022. V. 9, N 1. P. 71-82.
  • Locher G.L. Biological effects and therapeutic possibilities of neutrons //Am. J. Roentgenol. 1936. V. 36. P. 1-13.
  • Farr L., Sweet W., Locksley H., Robertson J. Neutron capture therapy of gliomas using boron //Trans. Am. Neurol. Assoc. 1954. V. 13. P. 110-113.
  • Hatanaka H. Clinical results of boron neutron capture therapy //Basic Life Sci. 1990. V. 54. P. 15-21.
  • Nakagawa Y., Pooh K., Kobayashi T., Uyama, S., Matsumura A., Kumada H. Clinical review of the Japa-nese experience with boron neutron capture therapy and a proposed strategy using epithermal neutron beams //J. Neurooncol. 2003. V. 62, N 1-2. P. 87-99.
  • Hirose K., Konno A., Hiratsuka J., Yoshimoto S., Kato T., Ono K., Otsuki N., Hatazawa J., Tanaka H., Takayama K., Wada H., Suzuki M., Sato M., Yamaguchi H., Seto I., Ueki Y., Iketani S., Imai S., Nakamura T., Ono T., Endo H., Azami Y., Kikuchi Y., Murakami M., Takai Y. Boron neutron capture therapy using cyclotron-based epithermal neutron source and borofalan (10B) for recurrent or locally advanced head and neck cancer (JHN002): an open-label phase II trial //Radiother. Oncol. 2021. V. 155. P. 182-187.
  • Miyatake S., Kawabata S., Hiramatsu R., Kuroiwa T., Suzuki M., Kondo N., Ono K. Boron neutron capture therapy for malignant brain tumors //Neurol. Med. Chir. (Tokyo). 2016. V. 56, N 7. P. 361-371.
  • Malouff T.D., Seneviratne D.S., Ebner D.K., Stross W.C., Waddle M.R., Trifiletti D.M., Krishnan S. Boron neutron capture therapy: a review of clinical applications //Front. Oncol. 2021. V. 11. P. 601820. DOI: 10.3389/fonc.2021.601820.
  • Boron neutron capture therapy using CICS-1 and SPM-011 for malignant melanoma and angiosarcoma. Clin-icalTrials.gov.identifier: NCT04293289. [Электронный ресурс]. URL: https://clinicaltri-als.gov/ct2/show/NCT04293289 (дата обращения 03.04.2023).
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp