靶向放射性核素治疗

 目前，治疗肿瘤的方法主要有手术、全身化疗和放疗（包括外部射线照射）、免疫治疗、抗激素治疗、靶向放射性核素治疗（targeted radionuclide therapy, TRNT）等。具体选择哪种治疗方法要根据肿瘤所在的部位、分期以及病人的状态而定。在许多肿瘤的治疗中，化疗越来越多地与手术结合使用。化学疗法与细胞周期或细胞代谢的重要过程相互作用，进而阻止或抑制肿瘤的生长。化疗药物不能区分某些健康细胞和肿瘤细胞，因此，化疗是非特异的治疗方法。外部射线放疗不适用于已转移的肿瘤。免疫疗法通常需要解决特定的耐药性问题。靶向放射性核素治疗（TRNT）通过使用优化的载体把细胞毒性的放射性传送到肿瘤细胞，从而对肿瘤细胞实行选择性的辐射，而对周围健康组织产生最小的毒性。TRNT是正在增长且有利的治疗肿瘤的方法。

在TRNT中，一般利用β粒子、俄歇电子和α粒子这三种辐射。长期以来，TRNT主要使用发射β粒子的放射性药物。例如，131I（[131I]NaI）用于分化型甲状腺肿瘤的治疗，89Sr（[89Sr]SrCl2）和153Sm（[153Sm]Sm-EDT-MP）用于骨转移瘤的治疗，177Lu标记的奥曲肽（[177Lu]Lu-DOTATATE）用于神经内分泌肿瘤的治疗，90Y标记的单抗（Zevalin）用于非霍奇金淋巴瘤的治疗等。直到2013年5月，世界上第一种α核素药物（[223Ra]RaCl2）才获准上市。与[89Sr]SrCl2和[153Sm]Sm-EDT-MP比较，[223Ra]RaCl2不但改善了病人的生活质量，而且延长了病人的生命。首个α核素药物的成功上市，激发了人们对靶向α粒子治疗（TAT）的浓厚兴趣。靶向α粒子治疗（TAT）被定义为将发射α粒子的放射性药物选择性地传送到癌细胞和肿瘤微环境，以控制肿瘤并同时最大程度地降低毒性的治疗方法。关于TAT的临床前研究历史可以追溯到几十年前，但第一位患者于1995年接受治疗，TAT在1999年才首次出现在临床研究文献中。

表１列出了目前常用的β粒子与α粒子在物理和辐射生物学等方面性质的差异。α粒子和β粒子在质量、能量、电荷等方面的显著差别将导致它们与生物材料作用时产生显著不同的后果。α粒子的质量约为β粒子的7300倍。β粒子在生物组织中的行进距离可达1.5~19 mm，而α粒子的行进距离约为16~75μｍ。动物细胞为真核细胞，其直径为10~30μｍ。这意味着α粒子只能穿过几个细胞，而β粒子能穿过几百个细胞。

表1. α粒子与β粒子的性质比较

当通过适当的方法把α粒子靶向到疾病部位，其巨大的能量就沉积到此局部位点，通过细胞核中DNA双螺旋链的断裂引起细胞的凋亡。α粒子杀死细胞的效率与细胞中的氧浓度无关。因此，在标准放化疗中具有抗药性的乏氧肿瘤细胞在α粒子治疗中却是脆弱的。α粒子在相对较小的范围内对细胞产生直接的损伤作用。此外，α粒子还通过辐射诱导的旁观者效应对相邻细胞造成额外的损伤。但是，与长射程的β粒子相比，α粒子的旁观者效应更小，对邻近肿瘤微环境中的正常细胞的间接损害较小，即毒副作用低。

如上所述，从辐射生物效应等方面考虑，α粒子的治疗效果应该比β粒子更好且副作用小，到目前为止，已发现100多种放射性核素在放射性衰变过程中发射α粒子。但在这些核素中，只有极少的一部分可用于医学治疗。现已被用于放射性药物研究中的α放射性核素有223Ra、225Ac、212/213Bi、212Pb、227Th、211At和149Tb等。表２列出了一些源于锕系元素用于靶向α粒子治疗的放射性核素及其性质。

表2. 源于锕系元素用于靶向α治疗的放射性核素

综上所述，靶向α粒子治疗（TAT）是一种很有前景的肿瘤治疗方法。与β粒子相比，α粒子具有更高的能量、更高的线性能量传递和更短的组织穿透距离。因此，TAT在靶向治疗中具有明显的优势。

参考文献：

1. 崔海平, 沈浪涛α放射性金属药物的研究现状与展望，核化学与放射化学, 2020, 42(6): 524-538.