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連續(xù)給B16-BL6黑色素瘤荷瘤脫氧尿苷，以標(biāo)記所有增殖細(xì)胞。在給予硼10載體后，腫瘤接受了反應(yīng)堆熱中子束輻照。腹膜內(nèi)注射急性缺氧釋放劑，MTH（40°C持續(xù)60分鐘），并連續(xù)24h皮下輸注TPZ或TPZ和MTH聯(lián)合治療后。輻射后，立即分離出一些腫瘤的細(xì)胞，并與胞質(zhì)分裂阻滯劑一起孵育。使用BrdU免疫熒光染色，基于微核的頻率評(píng)估Q和總腫瘤細(xì)胞群的反應(yīng)。在其他荷瘤小鼠中，放射后17天，計(jì)數(shù)了宏觀的肺轉(zhuǎn)移。

BPA-BNCT比BSH-BNCT增加了總腫瘤細(xì)胞群的敏感性。但是，用BPA處理的Q細(xì)胞的敏感性低于BSH處理的Q細(xì)胞。在有或沒有硼10載體的情況下，與連續(xù)給藥的TPZ的組合均可提高總細(xì)胞和Q細(xì)胞的敏感性。即使沒有照射，煙酰胺治療也減少了肺轉(zhuǎn)移的數(shù)量。通過(guò)輻射，BPA-BNCT，特別是與TPZ和MTH的聯(lián)合處理以及煙酰胺處理相結(jié)合，顯示出比BSH-BNCT減少更多數(shù)量的潛力。

BSH-BNCT與TPZ聯(lián)合或不聯(lián)合MTH可以改善局部腫瘤控制，而BPA-BNCT與TPZ和MTH以及煙酰胺聯(lián)合可以減少肺轉(zhuǎn)移的數(shù)量。闡明了對(duì)原發(fā)性實(shí)體瘤中的慢性低氧豐富Q細(xì)胞群的控制有可能影響整個(gè)局部腫瘤的控制，以及對(duì)原發(fā)性實(shí)體瘤中對(duì)急性缺氧性總腫瘤細(xì)胞總數(shù)的控制。有可能影響肺轉(zhuǎn)移的控制。

硼中的中子俘獲反應(yīng)原則上對(duì)破壞腫瘤非常有效，只要目標(biāo)腫瘤中可以積累足夠量的硼10，并且足夠低的數(shù)量能量熱中子可以被傳遞。在此反應(yīng)中生成的兩個(gè)粒子具有很高的線性能量轉(zhuǎn)移，并且具有大約一個(gè)或兩個(gè)腫瘤細(xì)胞直徑的范圍。如果可以在腫瘤組織的間隙或腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)空間選擇性地積累硼10原子，則理論上可以殺死腫瘤細(xì)胞而不影響相鄰的正常細(xì)胞。因此，成功的硼中子俘獲療法（BNCT）需要選擇性地輸送大量10B轉(zhuǎn)移至腫瘤細(xì)胞。

BNCT臨床試驗(yàn)中使用的兩種常見的硼10攜帶者是巰基十二烷基十二硼酸鈉硼10，用于治療惡性神經(jīng)膠質(zhì)瘤，黑素瘤，無(wú)法手術(shù)的頭頸部腫瘤和口腔癌。BSH釋放依賴于血液通過(guò)破壞的血腦屏障從血液被動(dòng)擴(kuò)散至腦腫瘤。因此，使用BSH會(huì)導(dǎo)致BNCT期間血液中硼的濃度較高，并隨后損害血管。BPA被設(shè)計(jì)為通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)的機(jī)制通過(guò)癌細(xì)胞膜的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)來(lái)吸收，尤其是芳香族氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白LAT1。即使在正常細(xì)胞中該轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制也起作用，從而導(dǎo)致正常大腦中BPA的積累，盡管其發(fā)生率較低。因此，已經(jīng)提出可以通過(guò)組合BSH和BPA兩者來(lái)改善腫瘤應(yīng)答。

已經(jīng)開發(fā)出對(duì)低氧細(xì)胞特別有毒的生物還原劑，已被認(rèn)為是解決癌癥放射療法中抗放射腫瘤低氧問(wèn)題的一種有前途的方法。Tirapazamine（TPZ）是生物還原性低氧細(xì)胞毒素發(fā)展的主要化合物，與輻射結(jié)合已顯示可用于整體控制實(shí)體瘤，尤其是用于控制富含低氧區(qū)域的靜態(tài)（Q）腫瘤細(xì)胞群。腫瘤缺氧由有限的氧氣擴(kuò)散或有限的灌注引起。僅通過(guò)單次施用TPZ即可殺死存在于氧擴(kuò)散距離邊緣的慢性低氧腫瘤細(xì)胞。在長(zhǎng)期連續(xù)給藥期間，TPZ可以殺死散在整個(gè)實(shí)體瘤中的急性缺氧腫瘤細(xì)胞。即長(zhǎng)期連續(xù)施用TPZ可以殺死慢性和急性低氧的腫瘤細(xì)胞。

溫和的溫度熱療被報(bào)道提高了腫瘤對(duì)輻射通過(guò)增加腫瘤血流改善氧合響應(yīng)。此外，還顯示出MTH增強(qiáng)了對(duì)TPZ的腫瘤反應(yīng)，尤其是腫瘤內(nèi)Q細(xì)胞群的腫瘤反應(yīng)。同時(shí)，現(xiàn)在已知，在當(dāng)前可用的加熱技術(shù)的典型熱療過(guò)程中，僅在小亞體積的腫瘤中才能達(dá)到細(xì)胞毒性溫度。MTH對(duì)組織的影響微妙。然而，MTH的效果，包括熱介導(dǎo)的腫瘤復(fù)氧和亞致死的抑制和潛在致死性損傷修復(fù)中，聯(lián)合使用MTH與放射療法提供了有力的理論基礎(chǔ)。此外，MTH的生理和細(xì)胞作用可以改善藥物載體的傳遞，激活用于熱介導(dǎo)的基因治療的啟動(dòng)子，并通過(guò)多種機(jī)制增強(qiáng)對(duì)腫瘤的免疫反應(yīng)，包括腫瘤細(xì)胞表達(dá)抗原和產(chǎn)生熱休克蛋白。

轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致癌癥死亡的主要原因，它涉及一個(gè)復(fù)雜的，多步驟的過(guò)程，腫瘤細(xì)胞通過(guò)該過(guò)程擴(kuò)散到遠(yuǎn)處以建立不連續(xù)的次生菌落。據(jù)報(bào)道，急性和周期性缺氧，而非慢性缺氧顯著增加小鼠自發(fā)性肺轉(zhuǎn)移的數(shù)量約2倍，并且這種影響是由于急性缺氧治療對(duì)原發(fā)性腫瘤的影響，而不是對(duì)治療的其他潛在影響，例如對(duì)肺上皮的損害。根據(jù)此報(bào)告，研究人員報(bào)道了將急性缺氧釋放劑煙酰胺注射到荷瘤小鼠中作為高劑量率γ射線輻射聯(lián)合治療對(duì)減少肺轉(zhuǎn)移性結(jié)節(jié)的重要性。在這里，研究人員試圖使用易于轉(zhuǎn)移的鼠類黑色素瘤細(xì)胞系來(lái)分析10種B型攜帶者以及操縱或利用腫瘤內(nèi)低氧對(duì)BNCT中局部腫瘤反應(yīng)和肺轉(zhuǎn)移潛能的影響。中子俘獲反應(yīng)是用兩種載流子BSH和BPA進(jìn)行的。通過(guò)用急性缺氧釋放劑治療腫瘤缺氧，可以抑制其對(duì)腫瘤血流或MTH暫時(shí)性波動(dòng)的抑制作用，這種抑制作用顯示有可能從擴(kuò)散受限的慢性缺氧中釋放腫瘤細(xì)胞。此外，研究人員試圖從局部腫瘤反應(yīng)和肺轉(zhuǎn)移潛力方面分析連續(xù)長(zhǎng)期長(zhǎng)期服用BNCT中TPZ和MTH的聯(lián)合治療的有效性。關(guān)于局部腫瘤反應(yīng)，使用研究人員有選擇地檢測(cè)固體中Q細(xì)胞反應(yīng)的原始方法，不僅評(píng)估了對(duì)總腫瘤細(xì)胞群體的影響，而且還評(píng)估了對(duì)僅Q腫瘤細(xì)胞群體的影響。

當(dāng)細(xì)胞分裂被破壞或染色體被化學(xué)物質(zhì)或輻射破壞或破壞時(shí)，細(xì)胞分裂過(guò)程中兩個(gè)子核之間遺傳物質(zhì)的分布會(huì)受到影響，兩個(gè)子核中的任何一個(gè)都不能包含碎片或整個(gè)染色體。未整合到新核中的遺傳物質(zhì)形成其“微核”。因此，微核的形成頻率很好地反映了化合物和輻射的遺傳毒性。可以通過(guò)計(jì)數(shù)僅顯示紅色熒光的雙核細(xì)胞中的微核來(lái)檢查未用BrdU標(biāo)記的細(xì)胞中的MN頻率。MN頻率定義為雙核細(xì)胞中微核數(shù)量與觀察到的雙核細(xì)胞總數(shù)之比。

在未用BrdU預(yù)處理的腫瘤中獲得的比率表明總腫瘤細(xì)胞群中所有階段的MN頻率。計(jì)數(shù)了300多個(gè)雙核細(xì)胞以確定MN頻率。

照射后立即使用體內(nèi)-體外測(cè)定方法，對(duì)未給予BrdU的小鼠體內(nèi)植入的腫瘤進(jìn)行克隆細(xì)胞存活測(cè)定。通過(guò)在37°C下在含有0.05％胰蛋白酶和0.02％EDTA的PBS中攪拌20分鐘，將未標(biāo)記BrdU的腫瘤切除，稱重，切碎和分解。將來(lái)自單細(xì)胞懸液的適當(dāng)數(shù)量的活腫瘤細(xì)胞接種在60或100mm組織培養(yǎng)皿上，然后12天后，用乙醇固定菌落，用Giemsa染色并計(jì)數(shù)。對(duì)于未接受輻照的腫瘤，列出了總腫瘤細(xì)胞群的接種效率以及總細(xì)胞和Q細(xì)胞群的MN頻率。。鋪板效率表明當(dāng)腫瘤沒有受到照射時(shí)，接種到細(xì)胞中的細(xì)胞所占的百分比。存活給定劑量的細(xì)胞分?jǐn)?shù)是通過(guò)計(jì)數(shù)宏觀菌落的數(shù)量作為接種的細(xì)胞數(shù)量的分?jǐn)?shù)來(lái)確定的，其后是允許量，即除以鋪板效率。

顯示了總腫瘤細(xì)胞群的鍍覆效率和MN和未照射的總和Q細(xì)胞群的頻率。TPZ處理在每種條件下在總細(xì)胞群和Q細(xì)胞群中均導(dǎo)致SFs顯著降低，而MN頻率更高。此外，在TPZ處理中添加MTH導(dǎo)致在所有條件下兩個(gè)細(xì)胞群體中的SF進(jìn)一步降低，而MN頻率更高。另一方面，在每組條件下，Q細(xì)胞群體的MN頻率均顯著高于總細(xì)胞群體。不用說(shuō)，煙酰胺或TPZ給藥組的數(shù)據(jù)不僅受藥物本身的影響，而且受給藥過(guò)程壓力的影響。同樣，MTH給藥組的數(shù)據(jù)不僅受到溫和溫度加熱本身的影響，而且還受到手持特殊構(gòu)造裝置的約束和下拉引起的下肢牽引力的影響。

如研究人員先前的報(bào)告所示，與TPZ或MTH聯(lián)合使用的SCCVII腫瘤中硼10濃度的變化表明，只有MTH可以增加硼10對(duì)腫瘤的吸收，而與TPZ聯(lián)合使用對(duì)腫瘤的硼10攝取潛力基本上沒有影響。同樣在這項(xiàng)研究中，與TPZ聯(lián)合使用對(duì)B16-BL6腫瘤的硼10攝取潛力幾乎沒有影響。因此，表2顯示了除TPZ聯(lián)合治療外，每種情況下放射腫瘤中硼10的濃度。該值是使用10得到的平均值B在照射時(shí)間的起點(diǎn)和終點(diǎn)處的濃度。當(dāng)將BPA用作硼10載體時(shí)，MTH的濃度增加趨勢(shì)要比煙酰胺高。相反，以BSH為硼10載體時(shí)，煙酰胺比MTH傾向于增加濃度。