硼纳米药物在硼中子俘获治疗中的创新设计与临床应用突破

为解决BNCT中硼药物递送效率低、靶向性差等关键问题，研究人员系统综述了基于纳米递送系统的硼药物设计策略。通过分析临床硼药物BPA和BSH的局限性，重点探讨了载体型和无载体型硼纳米药物的优势与挑战，为开发新一代高效低毒的BNCT治疗剂提供了重要理论依据。

　　

恶性肿瘤治疗领域一直面临着精准杀伤肿瘤细胞与保护正常组织的重大挑战。硼中子俘获治疗（BNCT）作为一种革命性的二元放射疗法，利用¹⁰B同位素与热中子发生核反应产生高能α粒子和⁷Li核，能在单细胞水平实现选择性杀伤。然而这项技术自1936年由Locher提出概念以来，临床转化始终受限于两大瓶颈：中子源质量与肿瘤内硼浓度。随着加速器中子源的突破性进展，硼药物的递送效率已成为制约BNCT疗效提升的关键因素。

中国科学院高能物理研究所等机构的研究人员在《Applied Radiation and Isotopes》发表综述，系统分析了BNCT领域的最新进展。研究团队首先梳理了临床批准的硼药物（L）-4-二羟基硼酰苯丙氨酸（BPA）和巯基十二硼酸钠（BSH）的药代动力学缺陷，指出其肿瘤/正常组织比（T/N）和肿瘤/血液比（T/B）偏低导致正常组织损伤风险。为解决这些问题，研究人员重点探讨了基于纳米技术的创新解决方案，包括脂质体、聚合物、无机纳米颗粒等载体系统，以及新型无载体硼纳米结构的开发策略。

关键技术方法包括：1）纳米载体负载技术提高硼浓度；2）靶向修饰增强肿瘤选择性；3）功能化设计改善药物代谢特性；4）多模态成像指导治疗；5）联合治疗策略优化。研究样本涉及恶性黑色素瘤、胶质母细胞瘤等多种临床难治性肿瘤模型。

【临床硼药物回顾】部分揭示：传统硼化合物存在胞内滞留时间短、氨基酸竞争性排泄等问题。BPA通过L型氨基酸转运体（LAT1）进入细胞后易受细胞外氨基酸浓度影响，而BSH则面临快速肾清除的挑战。质量分数需达到20×10^-6以上才能满足治疗需求。

【纳米硼药物设计策略】部分系统分类：1）脂质体载体通过EPR效应（增强渗透滞留效应）提高肿瘤蓄积；2）聚合物载体实现pH响应释放；3）金纳米颗粒兼具放疗增敏作用；4）碳基材料提升生物相容性；5）无载体纳米药物避免载体相关毒性。特别指出粒径在10-100nm范围的纳米系统最有利于肿瘤靶向。

【总结与展望】部分强调：纳米技术使BNCT的硼递送效率提升3-5倍，T/N比最高可达8:1。载体型系统可实现20wt%以上的硼负载率，而无载体纳米药物则展现出更好的代谢安全性。未来发展方向包括：1）智能响应型纳米系统；2）多靶点协同递送；3）诊疗一体化设计；4）临床转化路径优化。

该研究的重要意义在于：首次系统比较了不同纳米硼药物的设计原理与性能特征，为BNCT的临床推广提供了关键技术路线图。通过纳米技术改造传统硼药物，不仅解决了肿瘤内硼浓度不足的核心难题，还显著降低了正常组织损伤风险。特别是提出的"载体-无载体"协同发展策略，为个体化BNCT治疗方案的制定奠定了理论基础。研究获得国家自然科学基金、国家重点研发计划等多项资助，相关成果已应用于头颈部肿瘤的临床治疗试验。