许多接受脑肿瘤质子治疗的儿童是在全身麻醉或镇静下进行的,这种方法可以保证可重复的定位和有针对性的放射治疗。他们还可能接受补充氧气,这降低了与使用全身麻醉相关的不良反应的风险。
然而,直到最近还没有研究评估这种补充氧气(在照射过程中改变血液中的氧饱和度)对传统或 FLASH(超高剂量率)质子治疗的影响。
Yolanda Prezado 表示,了解补充氧气的影响至关重要, 法国国家科学研究中心 放射治疗新方法研究主任和组长( ) 团队基于 居里研究所。虽然临床前研究报告称 FLASH 放射治疗可以减少并发症,但大多数研究都是使用电子束而不是质子束进行的。人们对辐射引起的认知变化的机制知之甚少。
“据报道,一些儿童脑肿瘤幸存者存在认知缺陷,”普雷扎多说。 “我们认为尝试了解质子治疗束中[大鼠]的正常大脑反应是个好主意。更重要的动机是,从未对麻醉对患者的影响进行系统研究。我们在研究中发现这可能会引发并发症。”
普雷扎多的团队与放射肿瘤学家和麻醉师合作,观察补充氧气对大鼠的影响。研究中,36只大鼠被分为“患有胶质母细胞瘤”和“不患有胶质母细胞瘤”,并进行麻醉(“无O2”)和补充氧气麻醉(“用 O2”)团体。动物接受单侧质子辐射(25 或 15 Gy,剂量与之前的电子 FLASH 研究中使用的剂量相似),剂量率为常规剂量率 (4 Gy/s) 或 FLASH 剂量率 (257 Gy/s)。 s) 使用 226 MeV 临床质子束。使用胶片剂量测定法来验证辐照条件。
研究人员报告了他们的结果 通讯医学等人发现,FLASH 治疗和传统质子治疗后,补充氧气对大鼠正常脑组织的功能和结构都有不利影响。通过 MRI(使用带有 Gd-DOTA 对比的 7 T 临床前磁铁)、组织学和行为测试观察到,接受补充氧气的 FLASH 质子治疗的大鼠脑损伤程度最高。在不补充氧气的情况下接受 FLASH 治疗的动物脑损伤程度最低。尽管该组的副作用减少,但在大鼠神经胶质瘤治疗剂量(25 Gy)后仍然观察到脑组织损伤。
正如其他研究报道的那样,与传统质子照射相比,FLASH 质子治疗可以保留记忆。但在传统质子治疗和快速质子治疗后,补充氧气会对识别记忆产生不利影响。这些影响在照射后持续六个月。研究人员表示,此类观察结果与之前发表的电子闪光疗法数据一致——一项研究表明 补充氧气抑制了保护性FLASH效应 照射后两个月的认知功能。
补充氧气和联合疗法
研究小组还发现了氧饱和度、剂量率和辐射诱导的免疫反应之间以前未观察到的关系。一般来说,高浓度的补充氧气可以防止免疫细胞浸润到肿瘤中,但闪光质子治疗后免疫细胞的肿瘤浸润受到的影响比传统质子治疗要小。
研究人员表示,这一发现表明,与传统质子治疗相比,补氧对 FLASH 质子治疗的影响较小,并表明辐射诱导的免疫调节途径容易受到质子束剂量率的影响。
对一些研究人员的结果的另一种可能的解释可能是磷脂的脂质过氧化,它已被证明会改变细胞信号传导、功能障碍或死亡,并可能与大脑衰老有关。尽管 FLASH 后尚未证实脂质过氧化(从 OH 自由基中失去氢离子的脂肪酸生物分子重组的可能性增加),但研究人员建议进行一项研究。
直通质子闪光:脑肿瘤治疗的稳健方法
该研究的局限性包括样本量小,并且没有通过实验监测氧化参数。尽管如此,研究人员表示,他们希望他们的研究能够促使医生检查当前的麻醉方案并进行修改,以减少传统和快速质子疗法的神经认知副作用。还应考虑补充氧气对联合疗法(例如放射免疫疗法)免疫细胞浸润的潜在影响。
“我认为相关的是对接受放射治疗的儿科患者进行回顾性评估,”普雷扎多说。 “这项[研究]是对医生的警告,你需要优化你的方案……主要目的是提出一些担忧,提出关于麻醉和补充氧气的潜在影响的观点。医学界出于其他原因对此进行了讨论……但它提出了一个问号,即我们在评估患者时需要考虑患者的麻醉……社区表示 FLASH 对于儿科患者来说非常有用,但看到就结果而言,我认为仍需要进一步评估。”
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