前言 MiZ株式会社(神奈川县镰仓市)与C4诊所、国立成育医疗研究中心、大阪大学大学院医学系研究科、关西医学医院、庆应义塾大学组成的联合研究团队,于2021年临床证实,对接受强度调控放射治疗(IMRT)的癌症患者吸入低浓度氢气(5体积%)30分钟,能显著抑制白血球减少(P=0.0011)和血小板减少(P=0.0275)。这项研究成果发表于2021年《Medical Gas Research》第11卷第3期。此外,MiZ株式会社于2026年1月发表了关于人体内氢气爆炸的论文(Ichikawa et al., 2026)。本新闻稿基于这些发现,再次建议为减轻放射治疗副作用而进行的氢气吸入,应采用能排除爆炸风险的低浓度氢气吸入。 本新闻稿摘要 - IMRT后吸入低浓度氢气(5体积%)30分钟,显著抑制了白血球减少(P=0.0011)和血小板减少(P=0.0275)。 - 氢气吸入仅减轻了副作用,而未损害抗肿瘤效果。 - 联合研究机构已将此研究成果申请为「放射线损伤防护剂」专利。 - 将氢气浓度保持在10体积%以下的低浓度氢气吸入,没有爆炸危险,是一种可临床应用的安全氢气吸入方法。 背景:放射治疗的副作用与氢分子作用 强度调控放射治疗(IMRT)是一种将放射线集中照射于肿瘤的标准技术,但在大范围照射的病例中,骨髓损伤导致的白血球和血小板减少仍然是一个挑战。目前,安全有效预防此类损伤的药物有限。放射线杀死癌细胞的机制主要分为直接作用(放射线直接损伤DNA)和间接作用(体内水分子经放射线分解产生羟基自由基(•OH)攻击DNA)。氢分子(H₂)具有选择性地与•OH反应并将其转化为水分子(H₂O)的特性,它不干扰直接作用,但被认为可以缓解间接作用引起的正常组织氧化应激(图1)。 图1 放射线对癌细胞的主要作用机制 另一方面,MiZ株式会社于2015年,基于对现有文献的详细审查和针对吸入环境的实证研究,宣布在日常环境下,若氢气浓度超过10体积%则存在爆炸危险。10体积%这个数值是针对吸入环境的实证值,与理想条件下定义的氢气爆炸下限不同(Ichikawa et al., 2026)。 术语定义 强度调控放射治疗(IMRT):一种现代放射治疗技术,将放射线集中照射于肿瘤,同时减少对周围正常组织的暴露。在大范围照射的病例中,骨髓损伤仍然是一个挑战。 放射线诱导性骨髓损伤:放射治疗引起的副作用,骨髓细胞(造血干细胞和前驱细胞)受损,导致白血球和血小板数量减少。这会增加感染和出血的风险,使治疗难以持续。 羟基自由基(•OH):活性氧中最具氧化性的自由基。在生物体内,它由水分子经放射线分解和线粒体中的氧代谢产生。它无差别地攻击DNA、蛋白质和脂质,且不存在内源性酶来清除它。 氢气吸入器:一种利用水电解产生氢气(H₂),并通过呼吸道将其引入体内的设备。设备输出浓度的选择是决定安全性的设计变量。MiZ株式会社提倡将设备输出浓度保持在吸入环境实证值10体积%以下的设计(Ichikawa et al., 2026)。 吸入环境实证值(10体积%):氢气吸入环境中爆炸风险的实证阈值(超过10体积%)。此值由MiZ株式会社于2015年,基于对现有文献的详细审查和针对吸入环境的实证研究而公布,考虑了设备出口、呼气路径、人体和设备设计等吸入特有的条件(Ichikawa et al., 2026)。 古典爆炸下限(LFL)4体积%:Coward & Jones (1952) 在U.S. Bureau of Mines Bulletin 503中报告的值。它是在1大气压、室温的封闭垂直管中,将氢气和空气预混合,在静止状态下点燃,火焰能持续向上传播的最低理论浓度。主要针对容器、管道、矿井等密闭系统情境。 LFL 4%与实证值10%的关系:氢气吸入环境是一个开放系统,在大气压下连续释放水电解产生的氢气到大气中,与室内空气持续扩散稀释,并作为流动气体供应到吸入路径。这与容器和管道中的预混合静止气体不同。