硼中子俘获治疗（BNCT）：癌症治疗的新希望
癌症是全球人类健康的重大威胁之一，传统治疗方法如手术、化疗和放疗常因非选择性杀伤癌细胞和正常细胞而带来严重副作用。硼中子俘获治疗（BNCT）作为一种先进的二元靶向放射治疗方法，通过选择性杀伤癌细胞，克服了传统疗法的局限性。BNCT的核心在于利用10B同位素在肿瘤细胞中的富集，当受到中子照射时，10B会发生核反应，释放高线性能量传递（LET）的α粒子和7Li核，直接破坏癌细胞的DNA双螺旋结构，而对周围正常细胞损伤较小。
然而，BNCT的临床应用仍面临诸多挑战。传统的硼药物如硼碳酸钠（BSH）和硼苯丙氨酸（BPA）存在生物利用度低、靶向性差和快速清除等问题，限制了其治疗效果。此外，反应堆中子源的使用限制了BNCT的广泛应用。近年来，随着加速器中子源的发展，BNCT有望在更多医疗机构中推广。
硼纳米复合材料的设计与应用
纳米技术的快速发展为BNCT带来了新的机遇。硼纳米复合材料因其独特的物理化学性质，能够显著提高10B在肿瘤部位的富集。例如，研究者设计了唾液酸靶向的苯硼酸聚合物纳米颗粒（NanoPBA），通过增强渗透与滞留效应（EPR）实现被动靶向肿瘤，并通过LAT1介导的内吞作用提高细胞摄取效率。此外，自组装的BSH聚阴离子纳米颗粒与阳离子微泡结合，通过聚焦超声（FUS）辅助治疗，显著提高了脑肿瘤中BSH的摄取。
为了克服传统硼药物的局限性，研究者开发了多种硼纳米复合材料。例如，以硼氮化物纳米颗粒（BNNPs）为基础的纳米载体，通过表面修饰实现靶向递送和控制释放。此外，二维10B富集的纳米片（BNNSs）被设计用于BNCT和化疗药物共递送，实现了中子照射与化疗的协同治疗。
多功能硼纳米复合材料的开发
为了进一步提高BNCT的治疗效果和临床应用价值，研究者致力于开发多功能硼纳米复合材料。这些材料不仅能够实现硼药物的靶向递送，还具备成像功能，如磁共振成像（MRI）或正电子发射断层扫描（PET），从而实现治疗过程的实时监测。例如，10B富集的纳米颗粒（10BSGRF NPs）表面修饰荧光素异硫氰酸酯（FITC）标记的RGDK肽，能够穿越血脑屏障（BBB），实现对胶质母细胞瘤（GBM）的靶向治疗和MRI成像。
此外，结合化疗、光疗或化学动力学治疗（CDT）的多功能硼纳米复合材料也取得了进展。例如，硼掺杂的铁纳米颗粒（FeB NPs）通过芬顿反应产生羟基自由基，实现了MRI引导的CDT治疗。这些多功能纳米复合材料的开发为BNCT的临床应用提供了更广阔的可能性。
硼纳米复合材料的毒理学评估
尽管硼纳米复合材料在治疗效果上展现出巨大潜力，但其毒理学特性仍是临床应用的关键考量因素。研究表明，六方氮化硼（h-BN）和硼氮化物纳米管（BNNTs）具有较高的生物相容性，但也可能引发炎症反应和肺纤维化等慢性毒性。BNNTs的毒性与其纤维形态有关，可能导致肺部组织损伤和DNA双链断裂。此外，硼纳米复合材料的长期生物分布和代谢途径也需要进一步研究，以确保其在临床应用中的安全性。
系统生物学与BNCT
系统生物学通过整合多组学数据，为理解BNCT的分子机制提供了新的视角。例如，蛋白质组学分析揭示了BNCT对细胞外囊泡（EVs）中蛋白质的影响，涉及凋亡、DNA修复和炎症反应等过程。这些研究不仅有助于揭示BNCT的作用机制，还为开发新的生物标志物和个性化治疗方案提供了理论基础。
硼纳米复合材料在共病治疗中的应用
除了癌症治疗，硼纳米复合材料在共病治疗中也展现出广阔的应用前景。例如，BNNTs能够促进间充质干细胞（MSCs）的成骨分化，可用于骨组织再生。此外，硼纳米复合材料还具有抗菌、抗病毒和抗氧化等特性，可用于治疗糖尿病、心血管疾病和神经退行性疾病等共病。例如，硼纳米颗粒（BNNPs）能够抑制人胰岛淀粉样多肽（hIAPP）的错误折叠，从而减缓2型糖尿病（T2D）的进展。
总结与展望
尽管BNCT在临床应用中仍面临诸多挑战，但硼纳米复合材料的发展为这一领域带来了新的希望。未来的研究需要进一步优化硼纳米复合材料的设计，提高其靶向性、稳定性和生物相容性。同时，结合系统生物学和多组学技术，深入研究BNCT的作用机制，开发个性化治疗方案。此外，随着加速器中子源技术的不断发展，BNCT有望在更多医疗机构中推广，为癌症患者提供更有效的治疗选择。硼纳米复合材料的多功能化和智能化设计将是未来研究的重要方向，其在癌症治疗和共病管理中的应用前景值得期待。
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