研究人员在伦敦会面，讨论将 FLASH 放射疗法从基础研究转移到临床的管道
FLASH 放射疗法——以超高剂量率提供治疗辐射——是全世界研究人员和医生非常关注的主题。 该技术提供了保护健康组织的潜力，同时仍能有效杀死癌细胞，但许多问题仍然存在，如 FLASH 效应如何发挥作用、如何优化辐射输送，以及如何——以及是否——将 FLASH 治疗引入临床。
紧随其后 2022年FRPT 在巴塞罗那举行的会议上，物理研究所在伦敦举办了为期一天的会议，题为： 超高剂量率：瞬间改变放疗？ 活动中的演讲者旨在回答上述一些问题，并向听众介绍英国最新的 FLASH 研究。
我们知道什么？
当天的第一位发言人是 伯大尼罗斯韦尔 来自曼彻斯特大学和 Mat Lowe 佳士得，他介绍了 FLASH 的概念，并解释了我们目前知道和不知道的技术。 “FLASH中最大的问题是为什么会出现sparing effect，机制是什么？” 罗斯韦尔说。
查看迄今为止进行的大量临床前研究——最初使用电子束，然后转移到质子和光子，最近甚至包括碳和氦离子——Rothwell 指出，实验证明了不同程度的正常组织保留，剂量调节因素范围不等在大约 1.1 和 1.8 之间，并且没有肿瘤修饰作用。 研究还表明，诱导 FLASH 需要 10 Gy 或更高的高剂量，而氧合作用起着重要作用。
Lowe 专注于基于质子的 FLASH，考虑了临床转化的一些实际考虑因素。 “我们有 FLASH 的条件需要满足，但也有临床要求需要满足，”他解释说。 他描述了要求高剂量率和可能需要满足剂量阈值的一些影响。
例如，对于笔形束扫描，使用衰减器来改变质子束的能量； 但是由此产生的散射和所需的准直会影响输送的剂量率。 Lowe 指出，FAST-01 试验——世界上第一个人体 FLASH 临床试验——使用传输模式的质子（光束穿过患者而不是在布拉格峰处停止）。 “我们放弃了一些保形性以保持高剂量率，”他解释道。
Lowe 强调，质子是提供 FLASH 的一种很有前途的方式，因为该设备已经适合产生高剂量率。 但需要仔细考虑当前的规划和交付方法是否仍然合适。 FLASH 放疗应该分次进行吗？分几次进行？ 我们能否在每个部分中从不同方向传送光束？ “我们需要建立在现有的临床程序之上，这样我们就不会失去现有的优势，”他说。 “还有很多工作要做。”
电子研究
克里斯托弗彼得森 向听众讲述了牛津大学正在进行的研究。 他还描述了将 FLASH 引入临床的一些挑战——包括定义诱导 FLASH 所需的特定射束参数和理解潜在的放射生物学机制——并强调需要更多的临床前数据。
为实现这一目标，牛津团队正在使用专用的 6 MeV 电子直线加速器，它可以以从几 Gy/min 到几 kGy/s 的剂量率输送电子束，以进行临床前 FLASH 实验。 Petersson 描述了在该系统上进行的一些示例研究，包括小鼠的全腹部照射，证实了正常肠道组织的 FLASH 保护。 调查各种参数对治疗结果的影响表明，虽然用于输送 FLASH 的脉冲结构可能会产生影响，但最重要的参数是平均剂量率。
展望未来，彼得森正在考虑一种不同的方法。 “我认为，如果 FLASH 要在临床上产生重大影响，我们需要使用兆伏级光子束，”他说。 该团队目前的设置使 FLASH 具有兆伏光子，在 0 到 15 毫米的深度达到 FLASH 剂量率。 他指出，新的三极管枪安装将实现更高、更灵活的输出。
响应监控
会议的其他发言人包括 大卫·费尔南德斯-安托兰 来自剑桥大学，他描述了一种创新的 细胞/组织 用于分析对 FLASH 治疗的短期和长期反应的 3D 培养系统。 这些 3D 培养物被称为上皮样细胞，可以从各种细胞中产生，包括癌变和正常的小鼠和人类上皮组织，并且可以维持长达一年的时间。 Fernandez-Antoran 正与曼彻斯特大学的团队合作，测试质子 FLASH 辐照对样品的影响。
来自英国的 Anna Subiel 和 Russell Thomas 国家物理实验室 向代表们介绍了 NPL 最近开发的世界上第一台用于质子束绝对剂量测定的便携式初级标准量热仪。 热量计的优势在于独立于剂量率并且与超高剂量率范围内的剂量成线性关系，这使得它们非常适合测量高剂量、短时间剂量输送，例如 FLASH。 事实上，正如 Subiel 解释的那样，在 FAST-01 临床试验开始之前，NPL 初级标准质子量热仪已成功用于辛辛那提儿童医院的 FLASH 质子束。
埃莉斯·康拉德森 来自瑞典隆德大学的博士谈到了使用 FLASH 放射疗法治疗患有自发性癌症的宠物。 “我们想在临床相关的设置中验证 FLASH，因此我们开始合作治疗兽医患者，”她解释说，并指出可以用与人类相似的辐射质量和射野大小来治疗狗。 她指出这种方法的双重好处：患者获得先进的诊断和治疗，而研究人员获得有用的临床信息。
隆德团队正在使用改进的直线加速器以超过 10 Gy/s 的剂量率传送 400 MeV 电子束。 Konradsson 描述了一项在犬类癌症患者中进行的剂量递增试验，该试验使用了 FLASH 的单一部分，得出的结论是该方法是可行且安全的，大多数患者都有反应，最大耐受剂量为 35 Gy。
Konradsson 还描述了在犬类患者的 FLASH 治疗期间使用表面引导放射治疗进行运动管理。 “我真的认为兽医可以帮助我们缩小转化差距，”她告诉听众。
进门诊？
这一天以一场讨论 FLASH 是否已准备好投入临床的辩论结束。 第一位发言者， 冉·麦凯 来自克里斯蒂，不认为它是。 他告诉听众，他参加了 FRPT 2022，希望了解 FLASH 背后的机制——但实际上回来时带来了“前 10 名”的潜在选择，从自由基重组到 DNA 损伤、活性氧到局部氧的影响消耗。 “那么你能否在 FLASH 机制存在所有这些不确定性的情况下提供 FLASH 放疗？” 他问。
虽然 FLASH 已被开给患者，包括治疗单个皮肤癌患者和骨转移的 FAST-01 质子 FLASH 试验，但 Mackay 指出“这些是相当安全的起点”。
Mackay 认为，目前尚不清楚如何制定有效的 FLASH 放射治疗方案，我们对诱导 FLASH 所需的剂量率或治疗计划中优化的关键参数了解不够。 由于还有很多问题，他问我们是否准备好转向依赖 FLASH 保留正常组织的处方。 “我们必须谨慎对待如何推进 FLASH 放疗的更广泛应用，”他说。
另一个问题是缺乏相关的治疗机器，没有带有 CE 标志的临床设备来输送 FLASH。 “我们只能根据美国授予一家制造商质子机的研究设备豁免权进行交付，”Mackay 说。 他还指出，目前也没有办法验证 FLASH 交付 体内. “实际上，我们提供高剂量率并希望诱导 FLASH，”他解释道。 “但 FAST-01 中没有任何证据表明我们交付了 FLASH，我们希望 FLASH 正在被诱导，但没有证据。”
光子、质子或电子：哪一种将 FLASH 放疗带入临床？
争论 FLASH 已准备好用于诊所的案例是 瑞奇·夏尔马 来自瓦里安和 伦敦大学学院（University College London）, 谁早些时候告诉代表们 FAST-01 和 FAST-02 临床试验.
Sharma 建议，虽然我们可能不知道 FLASH 背后的确切机制，但在早期实施之前可能没有必要完全理解这一点。 他说，监管机构将解决对试验患者风险的担忧，并指出临床试验已经获得监管部门的批准，并且这些研究中包含长期随访。 他指出，已经发表了 200 多项临床前研究，包括在高影响力期刊上发表的同行评审论文。 这些研究均未表明 FLASH 可能有保留肿瘤的风险。
“那么 FLASH 准备好用于临床了吗？ 我认为它已经在诊所了，”Sharma 总结道。 “它准备好获得 CE 或 FDA 批准了吗？ 不，这不对。 但它已准备好进行临床试验，第一步已经迈出。”
观众同意 Sharma 的观点，并通过举手表决得出结论，FLASH 确实已为临床做好准备。 信息丰富的一天的完美结束。
