多年来，标准放射疗法持续发展与改进，在多种癌症的控制方面成效显著。不过，X 射线束由初级光子和次级电子构成，在射向目标肿瘤的过程中，它们会沿着射线路径，将能量沉积到目标肿瘤及其周围区域，致使肿瘤部位前后的健康组织也受到辐射。这种辐射产生的 “出口剂量”，极有可能对肿瘤或关注区域附近的正常组织、器官造成损害，进而引发后续健康问题，其中，儿童受到的影响尤为严重。
为降低传统放疗的后遗症，质子疗法作为最新且最先进的放射治疗形式应运而生。它借助质子束，能够精准且高效地将辐射传送到肿瘤部位，与此同时，可避免对正常组织造成损伤。为重要部位肿瘤、儿童肿瘤患者，带来了新的、伤害性更小的选择！
一、质子治疗VS 传统光子治疗，对神经认知影响大不同：质子治疗患儿神经认知更胜一筹
脑肿瘤是导致儿童和青少年患癌症的第二大病因。早在20世纪30年代，研究人员就首次尝试运用X射线疗法（伦琴疗法）治疗脑肿瘤。到了20世纪50年代，Paterson开始对患有髓母细胞瘤的患儿实施颅脑脊髓放射治疗。这些方法虽然提高了脑肿瘤患儿的生存率，但也增加了患者神经认知后遗症的风险。此后，有证据表明，接受颅脑放射治疗的儿童脑肿瘤幸存者，在神经认知方面存在显著障碍风险，不仅体现在整体智力功能（如全量表智商FSIQ）受影响，还涉及执行功能、注意力、记忆力、处理速度和精细运动控制等特定认知领域，严重影响患儿愈后的生活质量，甚至影响日后的学习、工作等。
实际上，荟萃分析证实，光子辐射（XRT）与患脑肿瘤的儿童和青少年神经认知能力下降相关。随着放射疗法的不断发展，质子治疗（PBRT）应运而生，它有望减少这些儿童的神经认知副作用。近期，《世界儿科学杂志》发表了一项关于“使用光子辐射（XRT）或质子疗法（PBRT）治疗的脑肿瘤儿童和青少年的神经认知结果”的荟萃分析。
该系统评价共纳入10项研究，涉及630名儿童脑肿瘤幸存者。这些患者所患肿瘤类型包括颅咽管瘤、髓母细胞瘤、原始神经外胚层肿瘤、室管膜瘤、生殖细胞瘤、星形细胞瘤等，最常报告的肿瘤位置是幕下，其次是幕上。患者平均年龄范围为1-20岁，其中53%接受了质子疗法（PBRT）治疗。
结果显示：在大多数分析的神经认知结果方面，与接受传统光子辐射（XRT）治疗的患者相比，接受质子疗法（PBRT）的患者，治疗后得分明显更高，这些方面包括智商（通过全量表智商和其他智力分数评估）、言语理解、知觉推理指数、视觉运动整合和言语记忆等，Z分数差异范围为0.29–0.75，所有P值均<0.05，且在敏感性分析中具有显著性（详见图1）。唯一未观察到差异的领域是非言语记忆（P=0.367），在非言语记忆、言语工作记忆、工作记忆指数、处理速度指数或集中注意力方面，均未发现显著差异，主要分析或敏感性分析中的P值>0.05。
▼接受光子辐射(XRT)或质子治疗(PBRT)治疗的脑肿瘤儿童和青少年的神经认知结果比较
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综上，接受质子治疗(PBRT)的脑肿瘤患儿，在大多数神经认知结果方面的得分，明显高于接受传统光子辐射(XRT)治疗的患者。
二、质子治疗为何对儿童肿瘤的伤害更小？
质子治疗虽然也属于放射治疗的一种，但它使用的是质子（即带正电的亚原子粒子），而非传统的X射线来杀死癌细胞。
质子是带正电的粒子，可以破坏细胞的DNA并阻止其繁殖，从而杀死细胞。质子的速度可达到光速约三分之二，既能精确地靶向癌组织，同时可最大限度地减少附近健康组织和器官的暴露，从而在治疗癌症的同时，减少放射治疗的副作用，提高患者的生活质量，尤其适用于儿童和年轻人。
注：
①图A：质子束在单个点释放能量并消失，不影响附近的器官和组织。
②图B：X射线沿着其路径沉积能量，可能伤害附近的器官和组织。
三、质子治疗相对于标准X射线治疗（传统放疗）的优势
（一）保护儿童免受标准放疗产生的不良影响（如发育问题、智力问题等）
权威医生通常建议通过质子疗法，治疗儿童实体瘤，是因为儿童的身体比成人的身体对辐射更敏感，这使他们面临更高的副作用风险，而与标准X射线治疗相比，质子向健康组织发出的辐射更少，短期和长期的副作用也更低，有助于保护儿童免受发育问题、生长迟缓、智商降低、继发性肿瘤和其他健康问题的影响。比如儿童脑癌患者接受标准X射线治疗，产生的不良影响如下：
①若辐射覆盖到大脑部分，可能造成神经心理和智力缺陷，副作用随照射脑组织的体积和辐射剂量而变化。
②若辐射覆盖到下丘脑部分，可能会影响生长激素和甲状腺激素水平，进而影响患儿未来的生长和发育情况，而质子治疗的目标是在治疗脑癌的同时，降低辐射损害大脑健康部分的风险；
而使用质子治疗，有助于减少对正常组织的辐射剂量和范围，从而减少上述这些副作用。下图展示了头部和脊柱部位分别接受质子治疗、X射线治疗的对比，在治疗部位相同的情况下，与标准X射线放疗相比，显然接受质子治疗的患儿（图a），其健康组织受到辐射的范围更小。
▼头部和脊柱部位质子和X射线治疗对比
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注：图中有色区域代表受到辐射，黑、白、灰色区域则代表未受到辐射。
（二）避免对重要脏器的损伤
对于某些重要器官周围的肿瘤（如头部、心脏、肺、胃肠等），一旦接受的照射剂量达到一定数值，这些这些关键器官就可能收到一定程度的损害，从而产生一些放射副作用，如放射性皮炎、心肌缺血、放射性肺炎、胃肠反应、认知功能受损、视力或听力受损等，轻则影响生存质量，重者会影响治疗疗效，有些副作用甚至是不可逆的。而质子治疗有助于避免此类情况的发生。
下图展示了一位局部晚期非小细胞肺癌 (NSCLC) 患者，计划接受调强放射治疗 (IMRT)（左）或质子治疗（右）接受的辐射剂量对比。由图可知，传统放射治疗（左上和左下）将辐射传递至肿瘤及其周围的健康组织；而质子治疗（右上和右下）将大部分辐射传递至肿瘤。显然，质子治疗对危及器官 (OAR) 的剂量较低。
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四、小编寄语
放射治疗始终是众多癌症患者极为关键且必不可少的一种治疗途径。尽管随着IMRT（调强放射治疗）和VMAT（容积旋转调强放疗）等放疗技术的持续发展与进步，对健康组织所造成的损害在一定程度上有所减轻，然而持久的副作用却依然如影随形。
而质子治疗不但能够取得与传统放疗平分秋色的治疗成效，还能够进一步削减对邻近健康组织所产生的不良影响，有助于提升患者在治愈之后的生存质量。上文所提及的这项3期临床试验数据，也有力地证实了在治疗头颈部口咽癌时，质子治疗（IMPT）的疗效并不亚于IMRT，而且具有减少营养不良和胃造口管依赖等副作用。当前，质子治疗主要被应用于儿童脑部和脊柱肿瘤的治疗领域，例如胶质瘤、室管膜瘤、神经母细胞瘤等这类所处位置较为特殊、手术切除难度颇高的实体瘤。如果您还想了解质子治疗的更多内容，可将治疗经历、影像学检查等，提交至全球肿瘤医生网医学部，进行初步评估。
五、参考资料
[1]Lassaletta, Á,et al.Neurocognitive outcomes in pediatric brain tumors after treatment with proton versus photon radiation: a systematic review and meta-analysis. World J Pediatr 19, 727–740 (2023). https://doi.org/10.1007/s12519-023-00726-6
https://link.springer.com/article/10.1007/s12519-023-00726-6?fromPaywallRec=true
[3]Zschaeck S,et al.PRONTOX–proton therapy to reduce acute normal tissue toxicity in locally advanced non-small-cell lung carcinomas (NSCLC): study protocol for a randomised controlled trial[J]. Trials, 2016, 17: 1-7.
https://trialsjournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13063-016-1679-4
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