黃立群，李曙芳，孫 鴿，劉 歡，李建國(guó)，安 全，王仲文

(1.中國(guó)原子能科學(xué)研究院 輻射安全研究所，北京 102413； 2.中國(guó)輻射防護(hù)研究院 放射醫(yī)學(xué)與環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所，山西 太原 030006)

放射性核素在過去的數(shù)十年成功應(yīng)用于臨床治療，特別是放射性核素靶向治療得到了市場(chǎng)的認(rèn)可，在癌癥及其他惡性腫瘤的治療上顯示出巨大的潛力[1]。放射性核素治療是利用放射性藥物在組織的特異性富集、分布(含植入介入)或載體(單克隆抗體、多肽等)的靶向特異性結(jié)合于病變部位，依靠其攜帶的放射性核素發(fā)射射線粒子(α、β、二次電子及俄歇電子等)產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)，達(dá)到治療或破壞病變組織的目的[2]。核反應(yīng)堆及各類加速器可生產(chǎn)1 000多種放射性核素，但其中只有少部分核素的物理和化學(xué)性質(zhì)適于醫(yī)學(xué)應(yīng)用。決定放射性核素在臨床應(yīng)用前景的因素包括：衰變類型及能量、半衰期、毒性、生產(chǎn)方式、供應(yīng)、價(jià)格、化學(xué)配位能力、載體特性等。本文主要對(duì)治療用放射性核素的核素特性、生產(chǎn)、供應(yīng)、性質(zhì)及臨床使用等進(jìn)行簡(jiǎn)介，并分析影響治療放射性核素應(yīng)用的主要因素，對(duì)部分核素的臨床應(yīng)用前景進(jìn)行展望，以期為腫瘤核素靶向治療中放射性核素的選擇和應(yīng)用提供參考。

1 核素分類

目前，具有在臨床上治療各類疾病潛力的放射性核素約有100多種，包括發(fā)射α粒子、β粒子、俄歇電子及X射線等的核素[3]。按照核素衰變方式通?？梢苑譃棣痢ⅵ?、EC衰變及γ衰變，發(fā)生α衰變會(huì)從原子核射出一個(gè)α粒子，α衰變方式主要限于一些比鉛重的核素和一些鑭系元素，β衰變是發(fā)射β粒子(β-或β+，β+常用于PET顯像)或俘獲軌道電子(EC衰變)的過程，γ衰變是核素從激發(fā)態(tài)以γ光子的形式釋放出多余的能量從而回到基態(tài)的過程(IT衰變)。按照作用方式不同通常分為兩類：一類為植入法治療放射性核素，將放射性核素包被植入或局部注射到腫瘤組織內(nèi)，從而達(dá)到治療或緩解的目的；另一類是通過載體分子(或核素自身特性)使放射性核素在體內(nèi)組織器官中選擇性濃集，利用放射性核素的輻射效應(yīng)來抑制和破壞病變組織(如腫瘤)，從而達(dá)到治療目的[4]。

2 衰變特性

放射性核素治療是依靠吸收的輻射劑量殺死疾病組織，快速分裂的細(xì)胞對(duì)射線極其敏感，因此一些癌癥的生長(zhǎng)可以通過射線照射得到控制或消除。體外治療常使用60Co源發(fā)射的γ射線進(jìn)行照射，體內(nèi)介入治療通過在靶組織攝入或植入電離輻射源(通常是γ或β釋放核素)進(jìn)行照射。介入治療使用過約150種核素[5]，臨床上常用的有192Ir(T1/2=73.8 d)、125I(T1/2=60.1 d)、103Pd(T1/2=17.0 d)等核素，通常是制成籽源或支架等[6]，如192Ir籽源用于治療腦癌及乳腺癌，通過導(dǎo)管引入靶區(qū)域，達(dá)到適當(dāng)?shù)膭┝亢?，再將籽源移出，這種短距離放射治療對(duì)全身的照射劑量減小，可以更好的靶向腫瘤區(qū)域[7]。

治療α核素性質(zhì)及應(yīng)用列于表1。α粒子釋放核素如213Bi、212Bi、211At、225Ac、223Ra一直是腫瘤靶向治療的研究熱點(diǎn)。由于其射程較短，α粒子在衰變處只能穿透數(shù)個(gè)細(xì)胞，α核素是治療小體積、均質(zhì)性、轉(zhuǎn)移性癌癥的理想之選，α粒子的細(xì)胞毒效應(yīng)不依賴于細(xì)胞周期及氧濃度，可用于治療乏氧腫瘤[8]。盡管α核素作為放射性藥物有放化方面的優(yōu)勢(shì)，但α治療核素?cái)?shù)量遠(yuǎn)少于β治療核素。α核素的使用應(yīng)能使其毒性效應(yīng)限制在高度特定的區(qū)域，同時(shí)應(yīng)采取措施防止核素在腫瘤之外的組織中累積。α粒子在軟組織中的穿透力僅有一個(gè)細(xì)胞的直徑大小，細(xì)胞特定分子的靶向優(yōu)勢(shì)結(jié)合有效的放射治療將有很好的效果，可以達(dá)到有效治療的目的而沒有副作用。如211At釋放的α粒子傳能線密度(linear energy transfer, LET)約為97 keV/μm，是90Y釋放的高能β粒子的400多倍。盡管很早就認(rèn)識(shí)到α核素的基本優(yōu)勢(shì)，但受限于供應(yīng)等問題，其在臨床靶向治療中的應(yīng)用研究近些年受到了持續(xù)關(guān)注。

表1 治療α核素性質(zhì)及應(yīng)用Table 1 Applications and features of α emitters for radionuclide therapy

治療β核素性質(zhì)及應(yīng)用列于表2。β-衰變粒子能量分布從零到一個(gè)最大值，形成一個(gè)連續(xù)能譜，其電離能力比α粒子弱，比γ射線強(qiáng)。β衰變核素如32P、165Dy、67Cu、89Sr、90Y、212Pb、131I、166Ho、177Lu、186Re、188Re是目前臨床試驗(yàn)和使用最廣的治療放射性核素。目前核醫(yī)學(xué)治療應(yīng)用最多的是131I和90Y，177Lu具有很好的前景，正逐步替代90Y標(biāo)記多肽應(yīng)用于受體靶向治療[9]。提供靶向放射性核素的可行性決定了核素的可用性，目前在用的有90Sr/90Y和188W/188Re核素發(fā)生器。

EC衰變是缺中子核素達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的另一種方式，原子核捕獲核外電子(通常是K層軌道)，外層電子向內(nèi)層空缺補(bǔ)充，同時(shí)將多余的能量以X射線及俄歇電子的形式釋放出去，EC衰變通過不同于β+衰變的方式達(dá)到相似的原子核組成改變。俄歇電子釋放核素有較高的相對(duì)生物效能(relative biological effectiveness, RBE)，在細(xì)胞內(nèi)集聚后，俄歇電子因射程短其俄歇效應(yīng)多產(chǎn)生于細(xì)胞內(nèi)。俄歇電子只有產(chǎn)生于細(xì)胞內(nèi)(最好是DNA內(nèi)或附近)時(shí)才有破壞作用，因此可以假定放射性核素的衰變中只有一部分產(chǎn)生了損傷細(xì)胞的俄歇效應(yīng)。值得注意的是產(chǎn)生俄歇效應(yīng)的放射性核素通常用于診斷目的，這些核素大劑量使用時(shí)應(yīng)考慮其在細(xì)胞內(nèi)的分布及可能的放射毒性。治療俄歇電子釋放核素的性質(zhì)及應(yīng)用列于表3。

表3 治療俄歇電子釋放核素的性質(zhì)及應(yīng)用Table 3 Applications and features of auger emitters for radionuclide therapy

3 能量及核素選擇

輻射的生物效應(yīng)與LET直接相關(guān)，其是單個(gè)粒子在單位徑跡的平均能量沉積。高LET輻射如α粒子輻射其單擊即可殺死細(xì)胞，而β輻射其殺傷效率則較低。α粒子和β粒子之間簡(jiǎn)單的物理差異是質(zhì)量比，大約8 000比1，電荷比只有2倍，衰變的能量約相差10倍，揭示α粒子以非相對(duì)論速度行進(jìn)(約為光速的1/20)，而β粒子的速度基本等于光速[10]。α射線穿行速度慢導(dǎo)致其徑跡較電子更短，從而可以產(chǎn)生很高的LET，α射線的LET為80 keV/μm，在其徑跡末端甚至可以達(dá)到240 keV/μm，是β射線的400～1 200倍[11]。5.9 MeV和8.4 MeV α粒子的LET分別為80 keV/μm和61 keV/μm，而100 keV和500 keV β粒子的LET分別為0.2 keV/μm和0.5 keV/μm，電離密度累積的劑量對(duì)存活曲線具有重要影響。

理論上俄歇電子、α粒子、β粒子在人體組織內(nèi)的穿透距離分別為0.001～1 μm、40～80 μm、0.3～10 mm。單個(gè)腫瘤細(xì)胞的直徑為15～30 μm，腫瘤結(jié)節(jié)直徑為2 mm～cm級(jí)[12]。射程在幾個(gè)細(xì)胞直徑范圍的α核素是治療單一腫瘤細(xì)胞、殘余病灶及微小轉(zhuǎn)移病灶的理想核素，而β核素(其射程根據(jù)能量不同通常介于0.5毫米至幾個(gè)毫米間)更適于大的病灶及小的實(shí)體瘤，根據(jù)腫瘤大小，選擇合適的β能量，使腫瘤的吸收劑量得到優(yōu)化。β輻射的優(yōu)點(diǎn)在于治療滲透性較差的大塊腫瘤時(shí)，治療藥物主要位于腫瘤的表面，此時(shí)腫瘤內(nèi)部的細(xì)胞可以被腫瘤表面藥物發(fā)射的多向β貫穿射線殺死。當(dāng)然釋放俄歇電子核素也可用于治療，前提是載體分子必須被靶細(xì)胞吸收，放射性核素可以足夠接近靶細(xì)胞DNA并使其失活。俄歇電子可以達(dá)到α粒子的殺傷效率但僅限于10 nm的范圍，因此其必須直接靶向DNA。

4 半衰期

具有臨床應(yīng)用價(jià)值的醫(yī)用同位素其物理半衰期不能太短，應(yīng)滿足制備、標(biāo)記及質(zhì)控等過程的需要，過長(zhǎng)的半衰期會(huì)產(chǎn)生不必要的暴露風(fēng)險(xiǎn)，患者的長(zhǎng)期隔離措施會(huì)增加治療成本。另一方面，生物半衰期由使用的載體決定，如果設(shè)計(jì)的載體永久留在患者體內(nèi)，其物理半衰期不能太長(zhǎng)，但應(yīng)確保載體在靶器官有足夠的保留時(shí)間，以有效的傳遞放射劑量[13]。根據(jù)核素的來源及制備方式，最佳的半衰期通常在數(shù)小時(shí)至數(shù)天[14]。對(duì)于治療應(yīng)用，其核素理想的半衰期應(yīng)是放射性藥物在靶器官達(dá)到最大吸收所需時(shí)間的2～3倍，同時(shí)核素半衰期應(yīng)盡可能短，以確保靶細(xì)胞受到足夠高劑量率的照射，避免靶細(xì)胞成功啟動(dòng)修復(fù)機(jī)制[15]。

如果載體分子在體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間過長(zhǎng)，分子到達(dá)靶器官時(shí)放射性核素已經(jīng)衰變，會(huì)造成健康組織不必要的輻射劑量。如果同樣的載體分子標(biāo)記了更長(zhǎng)半衰期的放射性核素，即使所有的載體分子都將放射性核素轉(zhuǎn)運(yùn)至靶細(xì)胞，其劑量率仍太低，難以達(dá)到治療效果?？傊派湫院怂氐陌胨テ趹?yīng)根據(jù)其載體分子的性質(zhì)進(jìn)行選擇，選擇治療放射性核素的半衰期與生物分子的藥代動(dòng)力學(xué)相匹配，以實(shí)現(xiàn)藥物的快速擴(kuò)散，靶組織濃集和快速的血清除，達(dá)到快速分布，集中釋放的目的，降低或消除對(duì)人體的輻射危害。

5 毒性

從核素毒性來看，α衰變核素多為高毒(211At、212Bi、213Bi)或極毒組(225Ac、223Ra)：225Ac標(biāo)記的林妥珠單克隆抗體在治療急性白血病時(shí)會(huì)導(dǎo)致肝功能異常及骨髓細(xì)胞的顯著下降；212Bi-mAb(由212Pb-mAb衰變產(chǎn)生)靶向治療乳腺癌時(shí)在細(xì)胞內(nèi)溶酶體的作用下，核素會(huì)從螯合劑上脫落產(chǎn)生骨毒性效應(yīng)。β衰變核素多為中毒組(177Lu、131I、186Re、89Sr、32P、166Ho、188Re、90Y、212Pb)：臨床上給予90Y-DOTA-TOC的患者，當(dāng)累計(jì)活度超過7.4 GBq/m2時(shí)會(huì)出現(xiàn)腎毒性；同90Y相比，177Lu對(duì)腎臟功能的毒性影響更小。俄歇電子釋放核素為中毒(67Ga、111In、125I)或低毒組(99mTc、123I、201TI)[16]：99mTc是目前臨床使用較為廣泛的核素，主要用于顯像，單次診斷使用量一般在200～700 MBq；111In主要引起肝臟、腎臟及脾臟損傷，其臨床用藥劑量安全系數(shù)較大，通常不會(huì)對(duì)受檢者產(chǎn)生危害。因此，α和β核素的標(biāo)記物應(yīng)具有較高的靶向特異性，且載體與核素的標(biāo)記或絡(luò)合能力強(qiáng)，體內(nèi)穩(wěn)定不易脫落，避免對(duì)其他組織器官的損傷。如體內(nèi)游離的釔粒子易沉積于骨內(nèi)，對(duì)骨髓的毒性較大。

6 生產(chǎn)供應(yīng)

醫(yī)用放射性核素的來源包括：核反應(yīng)堆生產(chǎn)、加速器生產(chǎn)及從核燃料后處理廢液中分離純化[17]。其中核反應(yīng)堆生產(chǎn)放射性核素是主要途徑(約占醫(yī)用核素的80%，其余由粒子加速器生產(chǎn)[7])，大部分富中子放射性核素利用多用途研究堆生產(chǎn)，主要發(fā)生β-衰變，因此特別適于體內(nèi)放射治療；而加速器通常生產(chǎn)缺中子放射性核素，主要發(fā)生EC(electron capture)反應(yīng)或β+衰變，因此適于體內(nèi)診斷研究[6]。兩種核素生產(chǎn)方式互為補(bǔ)充共同滿足核醫(yī)學(xué)應(yīng)用。一些短壽命放射性核素，如99mTc、90Y等可利用反應(yīng)堆或加速器產(chǎn)母體核素制成的核素發(fā)生器制備。

核醫(yī)學(xué)及放射性藥物行業(yè)面臨的放射性核素全球化供應(yīng)短缺的形勢(shì)越來越嚴(yán)峻。目前反應(yīng)堆生產(chǎn)的醫(yī)用核素全球供應(yīng)(主要是99Mo/99mTc)依賴于少數(shù)幾個(gè)醫(yī)用研究堆(表4)，多數(shù)已超期服役，且面臨著維護(hù)成本高、廢物處置難、安全風(fēng)險(xiǎn)等一系列問題，向全球供應(yīng)核素的幾個(gè)主要的反應(yīng)堆將在2025年前后陸續(xù)關(guān)閉[18]。其中，法國(guó)的OSIRIS堆和加拿大國(guó)家通用研究堆(NRU)已分別于2015年、2018年末永久性停止生產(chǎn)，造成2016年末全球供應(yīng)的99Mo產(chǎn)量減少了大約30%，核素的短缺將一直持續(xù)到2025年以后，臨床99mTc應(yīng)用的價(jià)格也將持續(xù)上漲。

表4 生產(chǎn)醫(yī)用核素的主要研究用反應(yīng)堆Table 4 Main research reactors involved in the production of medical radionuclides

我國(guó)常用的放射性同位素18F、60Co、89Sr、99Mo、131I、125I、192Ir等的年使用額近10億元，目前國(guó)內(nèi)可供應(yīng)放射性核素品種少，來源單一，除60Co和131I外，其他同位素完全依賴進(jìn)口，放射性核素供應(yīng)是其臨床應(yīng)用的基礎(chǔ)，供應(yīng)的短缺限制了研發(fā)和在臨床的應(yīng)用[19]?！吨袊?guó)藥典》共收錄30余種放射性藥品，用于治療的藥品主要使用131I、32P、67Ga、125I、201Tl、89Sr等核素，目前正在申報(bào)的藥物還使用了188Re、223Ra、90Y等核素[20]。

臨床推廣應(yīng)用的放射性核素應(yīng)易于制備且價(jià)格適中，如99mTc其價(jià)格適中，制備比較簡(jiǎn)單。相反，α核素如225Ac其國(guó)際市場(chǎng)的可靠供應(yīng)來自少數(shù)幾個(gè)國(guó)家的釷基發(fā)生器系統(tǒng)，年產(chǎn)量小于2 Ci，其極少的供應(yīng)及昂貴的價(jià)格難以支撐大規(guī)模的臨床研究和應(yīng)用[21]。通常富中子核素主要由反應(yīng)堆通過中子捕獲反應(yīng)或裂變產(chǎn)物制備，因此價(jià)格通常比加速器生產(chǎn)的放射性核素便宜。

為緩解對(duì)反應(yīng)堆生產(chǎn)方式的過度依賴，人們嘗試通過各種加速器(直線加速器、回旋加速器)制備99mTc并成功應(yīng)用于臨床，其成本甚至可以控制在1 加拿大元/mCi，但產(chǎn)量?jī)H限于區(qū)域供應(yīng)[22-23]。同時(shí)基于回旋加速器生產(chǎn)99mTc需要高能回旋加速器，使用生產(chǎn)正電子藥物的醫(yī)用回旋加速器不能制備，從經(jīng)濟(jì)上考慮采用回旋加速器規(guī)?；a(chǎn)99mTc并不可行，因此加速器制備方式在短期內(nèi)仍無法完全替代反應(yīng)堆生產(chǎn)核素供應(yīng)鏈，只能作為反應(yīng)堆生產(chǎn)核素的補(bǔ)充[24-25]。

核素發(fā)生器系統(tǒng)是醫(yī)院使用放射性核素的理想來源，通常是通過長(zhǎng)半衰期母體核素衰變得到短半衰期的子體核素用于臨床，是一種重要的現(xiàn)場(chǎng)核素制備方法，具有制備簡(jiǎn)單、轉(zhuǎn)運(yùn)方便，成本低的特點(diǎn)[18]。目前臨床應(yīng)用較多的治療核素發(fā)生器分別是制備β-核素的188W/188Re、90Sr/90Y發(fā)生器和制備α核素的225Ac/213Bi、227Ac/223Ra發(fā)生器。其他具有開發(fā)前景及臨床應(yīng)用潛力的核素發(fā)生器系統(tǒng)有166Dy/166Ho(β-)、194Os/194Ir(β-)、212Pb/212Bi(β-)、226Ra/222Rn(α)[26]。

7 臨床應(yīng)用

從全球范圍來看，一款放射性治療藥物的開發(fā)成本平均在3～9千萬歐元，開發(fā)周期約為7～12年。盡管如此，放射性核素仍有很好的臨床治療應(yīng)用前景?？陀^上不存在各種性能完全理想的放射性核素，在治療核素的選取方面，根據(jù)不同治療目的、腫瘤類型、不同器官與組織，甚至不同分期的腫瘤選擇合適的治療核素。根據(jù)Zimmermann的預(yù)測(cè)，未來十年上市的治療放射性藥物將基于131I、90Y、177Lu、188Re或212Pb，開展64Cu、67Cu、177mSn、211At或166Ho的治療應(yīng)用研究也可行但風(fēng)險(xiǎn)較高[27]。部分核素的臨床應(yīng)用及研究情況如下。

7.1 131I

131I是目前臨床上廣泛使用的治療放射性核素之一，其物理半衰期為8.04 d，釋放的β射線能量適中且射程較短，臨床上主要用于甲狀腺功能亢進(jìn)和分化型甲狀腺癌術(shù)后的治療[28-29]。同時(shí)其標(biāo)記簡(jiǎn)單，標(biāo)志物穩(wěn)定性良好，是比較理想的用于放射免疫治療的放射性核素，如131I標(biāo)記的單克隆抗體介導(dǎo)肝癌的放射免疫治療[30]。131I治療應(yīng)用的最大缺點(diǎn)是輻射誘導(dǎo)的骨髓抑制及較低的腫瘤/非靶器官比率，而211At沒有這些缺點(diǎn)，是更好的替代選擇[7]。

7.2 90Y

90Y半衰期為2.7 d，是純?chǔ)?射線釋放核素，常制成凝膠或玻璃微球用于關(guān)節(jié)及管腔的治療，還可用于轉(zhuǎn)移性神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤基于多肽受體的靶向治療[31]。與177Lu相比，90Y更適合于大體積腫瘤的治療，而177Lu適合較小體積腫瘤的治療，177Lu的急性旁效應(yīng)更顯著，90Y的亞急性及長(zhǎng)期毒性效應(yīng)更顯著[32]。90Y最大的不足是游離的釔粒子易沉積于骨內(nèi)，對(duì)骨髓的毒性較大。

7.3 177Lu

177Lu釋放的中能β-粒子在軟組織中的射程為670 μm，是向微小轉(zhuǎn)移病灶遞送能量的理想核素，根據(jù)其釋放的低能γ光子可以顯像放射性標(biāo)記治療藥物的生物分布和清除動(dòng)力學(xué)，并在治療前或治療過程中進(jìn)行劑量的估計(jì)。177Lu的氧化態(tài)只有+3價(jià)，適宜多肽和蛋白質(zhì)的標(biāo)記。177Lu半衰期較長(zhǎng)，能滿足更復(fù)雜的標(biāo)記、純化、質(zhì)控等程序需要，適合于靶向動(dòng)力學(xué)較慢的抗體藥物的放射性標(biāo)記；同時(shí)長(zhǎng)半衰期為其轉(zhuǎn)運(yùn)和異地分發(fā)使用提供了可能性，臨床使用的成本-收益較高。目前符合藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范(good manufacturing practices，GMP)級(jí)177Lu的供應(yīng)僅美國(guó)、加拿大及德國(guó)的幾家公司擁有，活度一般在20～80 Ci/mg[33]。

7.4 188Re

188Re的半衰期為16.9 h，發(fā)射純?chǔ)律渚€。錸的化學(xué)性質(zhì)與锝相似，可以與很多配體絡(luò)合制成治療藥物，高純度的188Re通過188W-188Re發(fā)生器制備，其來源方便，是臨床上治療骨轉(zhuǎn)移瘤的理想核素。

7.5 211At

依據(jù)核素衰變特性在所有釋放α粒子的放射性核素中，211At是最有希望用于腫瘤靶向治療的核素之一。其半衰期為7.2 h，衰變釋放的α粒子在水及軟組織中的射程小于70 μm，LET為100～130 keV/μm，是重離子的最大RBE。影響其在臨床應(yīng)用的主要因素是供應(yīng)不足，目前只有少數(shù)幾個(gè)擁有高能回旋加速器的研究機(jī)構(gòu)可以生產(chǎn)[34]。

7.6 67Cu

67Cu是低能β及γ射線釋放核素，半衰期為2.58 d，適合于單克隆抗體等藥代動(dòng)力學(xué)緩慢的分子標(biāo)記，是理想的診斷治療雙功能核素。應(yīng)用反應(yīng)堆及加速器都可以生產(chǎn)67Cu，目前的供應(yīng)短缺主要是因?yàn)槿狈ιa(chǎn)高能質(zhì)子的回旋加速器，在臨床的應(yīng)用還存在比活度低和價(jià)格昂貴等問題。67Cu核素可以與各種大環(huán)化合物(DOTA、TETA、CPTA等)及籠形螯合劑螯合，但其腫瘤背景率較低，銅離子轉(zhuǎn)螯合后易在肝臟中積累[35]。

7.7 166Ho

166Ho是高能β-釋放核素，同時(shí)釋放可用于SPECT顯像的γ射線。天然Ho通常合成微球后用中子激活，從而生成166Ho標(biāo)記的微球，166Ho標(biāo)記的微球被認(rèn)為優(yōu)于90Y標(biāo)記的玻璃或樹脂微球，因?yàn)?66Ho的生產(chǎn)成本更低，SPECT顯像可以監(jiān)測(cè)病程，而且Ho是高度順磁性物質(zhì)可用于MRI顯像。

8 展望

理論上具有潛在治療價(jià)值的放射性核素種類比較豐富，尤其鑭系元素。目前體內(nèi)放射性核素治療的重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)向低射程高電離的放射性核素衰變，包括低能β-、α、俄歇電子及轉(zhuǎn)換電子釋放核素。部分核素的應(yīng)用已經(jīng)考慮了很長(zhǎng)時(shí)間，但直到近幾年核素的生產(chǎn)方法才獲得一些進(jìn)展，使其在臨床的應(yīng)用得到不斷關(guān)注[6]。

加拿大原子能公司(CNL)在停止NRU的核素生產(chǎn)后，已將研究方向轉(zhuǎn)向α核素的生產(chǎn)和靶向治療應(yīng)用，并致力于建成α核素治療與應(yīng)用的全球性研究中心。α核素有高LET的優(yōu)勢(shì)，可以在靶細(xì)胞局部集中釋放能量從而達(dá)到治療目的，但是具有臨床應(yīng)用價(jià)值的α核素半衰期都非常短，因此提出了體內(nèi)發(fā)生器的概念，即使用長(zhǎng)半衰期α核素如225Ac(T1/2=10 d)或227Th(T1/2=18.7 h)衰變成一系列短半衰期α子體核素。該方法的關(guān)鍵取決于能否找到穩(wěn)定結(jié)合核素的螯合基團(tuán)并一步步地控制其子體位置，因?yàn)檩d體的反沖效應(yīng)可能使核素從螯合劑上丟失[36]。所有α粒子釋放的時(shí)間間隔越短，核素實(shí)現(xiàn)位置可控的可能性越高，顯然這樣的目標(biāo)只有226Th(T1/2=30.6 min)能實(shí)現(xiàn)[15]。

放射性核素治療的理想情況是利用同一放射性核素(或核素對(duì))對(duì)患者既進(jìn)行診斷又進(jìn)行治療，在得到藥物分布、劑量信息的同時(shí)進(jìn)行治療，并對(duì)治療劑量進(jìn)行評(píng)估。目前可供選擇的診斷治療雙功能放射性核素有47Sc、67Cu、67Ga、117mSn、123I、131I、153Sm、177Lu、211At、213Bi，核素對(duì)有47Sc/44Sc、67Cu/64Cu、67Ga/68Ga、89Sr/83Sr、131I/124I、161Tb/152Tb，這是核素治療發(fā)展的一個(gè)新動(dòng)向[37]。

隨著核醫(yī)學(xué)的大力發(fā)展，放射性核素的生產(chǎn)將越來越依賴于研究堆及能量達(dá)到30 MeV的小型和中型回旋加速器，要生產(chǎn)一些新型放射性核素還需要建立中等能量(約100 MeV)、高通量的質(zhì)子加速器[6]。核醫(yī)學(xué)的未來在于個(gè)性化醫(yī)療，依據(jù)每個(gè)患者的病情選擇合適的放射性核素和載體[38]。在當(dāng)下及可預(yù)見的未來，利用放射性核素釋放的電離輻射殺死腫瘤細(xì)胞都將是最有希望治療癌癥的方法之一。