高 潔,鄭小北,王紅亮,李建國,張 嵐,杜 進
(1.中國原子能科學研究院,北京 102413;2.中國輻射防護研究院 國家原子能機構核技術(放射性藥物非臨床評價)研發(fā)中心 中核放射毒理與放射性藥物臨床前評價重點實驗室 藥物毒理與放射損傷藥物山西省重點實驗室,太原 030006;3.中國科學院上海應用物理研究所,上海 201800;4.上海深景醫(yī)藥科技有限公司,上海 201815;5.中國科學院大學,北京 100049;6.山西醫(yī)科大學第一醫(yī)院,太原 030001;7.中國同輻股份有限公司,北京 100089 )
放射性藥物(radiopharmaceuticals)指用于臨床診斷或治療的放射性核素制劑或者其標記化合物,廣泛應用于腫瘤診療、心肌顯像、神經(jīng)退行性疾病早期發(fā)現(xiàn)和炎癥組織顯像診斷等,是分子影像和精準醫(yī)學的重要基石,為真正意義上的早期診斷及腫瘤治療提供新方法和新手段,為預防醫(yī)學、轉(zhuǎn)化醫(yī)學、個性化醫(yī)學的實現(xiàn)提供可能的途徑。其中,放射性治療藥物將放射核素與載體結合,利用放射性核素適宜的射線能量和在組織中的射程,選擇性集中照射病變組織而避免正常組織受損并獲得預期治療效果。
目前國內(nèi)外已上市的放射性治療藥物包括:來昔決南釤[153Sm]注射液(153Sm-EDTMP)、氯化鍶[89Sr]注射液(89SrCl2)、氯化鐳[223Ra]注射液(223RaCl2)、釔[90Y]玻璃微球注射液、釔[90Y]樹脂微球注射液、釔[90Y]替伊莫單抗注射液、碘[131I]托西莫單抗注射液、碘[131I]美妥昔單抗注射液、碘[131I]化鈉口服液(Na131I)、碘[131I]芐胍注射液(131I-MIBG)和177Lu-DOTATATE注射液。其中,釔[90Y]玻璃微球注射液和釔[90Y]樹脂微球注射液兩種藥物在國內(nèi)外的管理方式不同。在國外,釔[90Y]玻璃微球注射液和釔[90Y]樹脂微球注射液作為醫(yī)療器械管理;在國內(nèi),釔[90Y]玻璃微球注射液和釔[90Y]樹脂微球注射液作為藥品管理。
釤[153Sm]趨骨性極低,與骨組織不具備自然親和力,但其與乙二胺四亞甲基膦酸(ethylene diamine tetramethylene phosphonic acid, EDTMP)螯合后可形成新的復合物,即153Sm-EDTMP,從而能獲得較高的趨骨性,經(jīng)靜脈注入機體后能迅速與含羥基磷灰石的骨組織緊密結合,使得骨轉(zhuǎn)移灶中惡性腫瘤細胞能持續(xù)暴露于較高輻射劑量的β射線下,達到局部控制或治療的目的[1-4];同時利用其發(fā)射的γ射線進行早期治療后顯像,以便對骨轉(zhuǎn)移灶的攝取選擇性和靶向性進行評估,進而對治療效果和預后進行預判以利于及時調(diào)整進一步的治療方案。1997年美國FDA批準放射性釤乙二胺四亞甲基膦酸鹽(153Sm-EDTMP)上市,用于惡性腫瘤骨轉(zhuǎn)移的疼痛治療。
153Sm-EDTMP在骨轉(zhuǎn)移瘤患者體內(nèi)的吸收率約為注射劑量的50%~65%,可在骨損傷處富集,濃度達正常骨組織的5倍以上。注射5 h后,血液中的殘留量小于1%;8 h后,可被腎臟完全清除[5]。在治療后1~4周患者疼痛減輕或緩解,可持續(xù)2~17周;副作用為會出現(xiàn)輕微的骨髓毒性,白細胞和血小板計數(shù)減少約10%~40%,但在6~8周內(nèi)完全恢復正常水平[6-7]。
鍶[89Sr]與鈣屬同族元素,其代謝與鈣相似,89SrCl2經(jīng)靜脈注射進入體內(nèi)后,其取代鈣離子被吸收入骨羥基磷灰石結晶,主要集中于骨骼系統(tǒng),在身體其他組織器官的分布較少[8]。89SrCl2在正常骨的生物半衰期為14 d,在轉(zhuǎn)移灶內(nèi)的生物半衰期>50 d,其發(fā)射的β射線在治療后的兩個半衰期(約101 d)內(nèi)釋放量為75%。因此,89SrCl2治療周期可每3~4個月1次。由于釋放期較長,治療效果一般在藥物注射后7~20 d開始顯現(xiàn),且疼痛緩解較緩慢,治療后骨髓緩解時間也相對較長。在報道的放療起效時間中,最早為3 d,常見的為2~3周,疼痛緩解平均持續(xù)3~6個月。25%骨轉(zhuǎn)移瘤患者的鎮(zhèn)痛療效無法持久,而5%~20%患者的疼痛癥狀可完全消失且不再復發(fā)[9-10]。研究數(shù)據(jù)顯示,89SrCl2也可抑制骨轉(zhuǎn)移瘤新發(fā)病灶的發(fā)生率,阻止病程進展,但無法明顯提高患者的生存預期[6]。毒副作用為白細胞及血小板減少的骨髓抑制。通常,血小板較放療前減少約30%,此效應在放療后12~16周表現(xiàn)最為明顯[11]。美國FDA從1993年起正式批準89SrCl2用于治療骨轉(zhuǎn)移瘤,主要用于減輕患者骨痛癥狀。與153Sm-EDTMP相比,89SrCl2具有給藥劑量低、毒副作用小、療效維持時間長等特點,目前臨床應用更廣泛。
鐳[223Ra]親骨性高,將高濃度粒子非選擇性照射于骨組織表面,即可準確投射入靶向治療位點。與β粒子相比,α粒子每單位路徑放射出的能量高達其1 500倍,這一高能量賦予了粒子可控性的骨細胞毒性。但這種高能特性也給正常骨組織帶來無法準確預估的損傷風險[12-13]。223RaCl2可以模擬鈣離子的特性而競爭性被骨組織攝取濃聚,注射1 h后骨骼吸收達峰值。靜脈注射后,其血漿清除率極快,總骨吸收率約為注射劑量的40%~60%[14]。與多數(shù)親骨放射性核素不同,223RaCl2主要通過胃腸道排泄,腎清除率少于10%[15]。據(jù)大量臨床病例報道,223RaCl2的骨痛緩解作用最大達71%,常于治療2周后顯現(xiàn),平均持續(xù)時間約為50 d。研究數(shù)據(jù)顯示,在2年隨訪期間,沒有證據(jù)表明存在長期毒性,且至少50 Bq/g的活度對骨堿性磷酸酶(ALP)、前列腺特異性抗原(PSA)水平、疼痛減輕和總生存率有顯著的積極作用,總的來說,223RaCl2耐受性良好,沒有觀察到劑量限制的血液毒性[16-18]。223RaCl2(商品名:Xofigo)是首個獲FDA批準用于常規(guī)臨床使用的α粒子放射性藥物。到目前為止,223RaCl2是唯一在用于腫瘤骨轉(zhuǎn)移姑息性治療的放射性藥物中顯示出提高患者預期壽命的能力[19]。
釔[90Y]微球由放射性核素90Y和微球載體兩部分組成。目前使用的90Y微球主要有兩種:釔[90Y]玻璃微球(商品名:TheraSphere?)、釔[90Y]樹脂微球(商品名:SIR-Spheres?)。兩種微球主要在其組成、直徑大小和放射性活度規(guī)格等方面有差異,TheraSphere?玻璃微球的直徑約20~30 μm,放射性核素直接融合在玻璃基質(zhì)中,比重約為3.6 g/mL,每個微球加載約2 500 Bq的劑量,劑量規(guī)格種類較多。SIR-Spheres?樹脂微球直徑約20~60 μm,放射性核素附著在樹脂微球的表面,比重約為1.6 g/mL,每個微球加載50 Bq的劑量,且只有一種規(guī)格。
90Y微球治療腫瘤的研究始于20世紀50年代,而用于治療肝癌可追溯到20世紀60年代早期[20-21],1999年12月,F(xiàn)DA根據(jù)有限的臨床數(shù)據(jù)通過人道主義器械豁免的方式批準90Y玻璃微球(商品名:TheraSphere?)在美國上市,適應癥為不可手術切除的肝細胞癌,但需要每年遞交臨床使用報告。在積累了充分的循證醫(yī)學證據(jù)后,90Y玻璃微球于2021年3月在美國正式獲批,適應癥同前。另一方面,90Y樹脂微球(商品名:SIR-Spheres?)于2002年3月經(jīng)FDA批準在美國上市,適應癥為不可手術切除的結直腸癌肝轉(zhuǎn)移,并于同年獲得歐盟批準用于治療不可手術切除的晚期肝臟惡性腫瘤。SIR-Spheres?已獲得美國國立綜合癌癥網(wǎng)絡(NCCN)、歐洲腫瘤內(nèi)科學會指南(ESMO)等多個權威指南推薦用于治療肝臟惡性腫瘤,納入美國及歐洲等多地醫(yī)保;并分別進入2019版的中國《原發(fā)性肝癌診療規(guī)范》和2018版《中國結直腸癌肝轉(zhuǎn)移診斷和綜合治療指南》,臨床需求明確。SIR-Spheres?樹脂微球于2020年8月獲國家藥品監(jiān)督管理局(NMPA)批準依據(jù)境外取得的臨床實驗資料申請上市,2020年11月獲受理上市申請,2022年,SIR-Spheres?進口注冊獲批上市,用于經(jīng)標準治療失敗的不可手術切除的結直腸癌肝轉(zhuǎn)移患者的治療,也是中國首個批準用于治療結直腸癌肝轉(zhuǎn)移灶的放射性栓塞藥物產(chǎn)品。目前尚無大規(guī)模的隨機對照研究比較玻璃微球和樹脂微球的臨床應用差異,小規(guī)模的研究結果表明[22]兩種微球除了每次手術注射數(shù)量和載藥的劑量不同外,在臨床療效方面并無明顯差異。
國內(nèi)對90Y微球的研發(fā)及臨床應用可追溯至20世紀90年代,上海醫(yī)科大學(現(xiàn)復旦大學)附屬中山醫(yī)院聯(lián)合上海建筑材料工業(yè)學院、中國原子能科學研究院同位素研究所成功研制90Y玻璃微球,微球直徑30~50 μm(平均35 μm),比重約為3.27 g/mL,初步臨床實驗證實了該90Y玻璃微球?qū)τ谥委熢l(fā)性肝癌和結腸癌肝轉(zhuǎn)移的可行性及安全性[23-24]。近年來,由國內(nèi)機構自主研發(fā)的90Y炭微球以活性炭作為微球載體,直徑20~45 μm,比重約為1.8 g/mL,每個微球加載約1 100 Bq的劑量,每瓶微球數(shù)量約為270~1 200萬,有多種劑量規(guī)格。具有堆積密度低、比表面積大、吸附能力強、生物安全性良好的理化特性,但其安全性及有效性有待臨床研究證實。
在淋巴瘤的放射免疫治療中,最常用的單克隆抗體為抗CD20抗體或抗CD22抗體。常用的放射性物質(zhì)包括碘-131(131I)或釔-90(90Y)。其中,131I和90Y兩種核素的差異列于表1。
90Y-替伊莫單抗是由有效成分鼠源性抗CD20抗體Ibritumomab通過穩(wěn)定的巰基共價鍵與連接螯合劑Tiuxetan化學結合并與90Y形成穩(wěn)定的、具有嚴格構象的絡合物。2002年,F(xiàn)DA批準90Y-替伊莫單抗(商品名:Zevalin)上市,用于復發(fā)的或頑固性低度惡性非霍奇金氏淋巴瘤患者的治療,是第一個FDA批準的放射免疫治療藥物。與其他放射性同位素相比,90Y發(fā)射純β射線,具有更強的射線能量;同時由于90Y不產(chǎn)生γ射線,對醫(yī)護人員及患者家屬非常安全。與利妥昔單抗(CD20單抗)相比,完全緩解率顯著提高(80%對56%)[25]。主要不良反應為4度血小板減少,發(fā)生率為10%。此外,對利妥昔單抗耐藥的非霍奇金淋巴瘤(NHL),使用替伊莫單抗治療仍然有效。
表1 90Y-替伊莫單抗和131I-托西莫單抗的比較Table 1 Comparison of 90Y-ibritumomab and 131I-tosimumab
131I-托西莫單抗(商品名:Bexxar)是放射性物質(zhì)131I標記的抗CD20的鼠單克隆抗體,利用抗體將131I帶至腫瘤細胞,利用131I殺死腫瘤細胞。2003年,F(xiàn)DA批準Bexxar(tositumomab 和碘-131標記tositumomab)用于治療Rituximab單抗難治性且化療后復發(fā)、CD20陽性、伴或不伴轉(zhuǎn)化的濾泡型非霍奇金淋巴瘤(NHL)。Bexxar由葛蘭素史克公司和Corixa公司聯(lián)合開發(fā)。131I半衰期為8.04 d,發(fā)射β、γ射線。β射線用于殺傷腫瘤細胞,γ射線用來示蹤顯像。Bexxar的抗NHL反應平均可持續(xù)14個月,30%的患者體內(nèi)完全檢測不到癌細胞,在約10年的隨訪期間50%以上患者沒有復發(fā)[26]。
使用131I具有以下優(yōu)點:標記物性質(zhì)穩(wěn)定;標記方法多樣、技術成熟,標記率高;既可以治療又可以顯像;臨床使用時間長,經(jīng)驗豐富,相對價格低。其缺點主要包括需要封閉甲狀腺、患者給藥后的管理和對周圍環(huán)境的放射性污染。在副作用方面,Zevalin和Bexxar均可引起與美羅華相似的輸液反應,骨髓毒性也是其主要毒副反應。3度或4度白細胞減少和血小板減少較為常見,并常發(fā)生于治療后5~7周,并在2~4周后恢復。約5%~7%接受Zevalin和Bexxar治療的患者因感染需要住院治療。少部分接受Zevalin和Bexxar治療的患者可出現(xiàn)骨髓增生異常綜合癥和急性白血病,但這些患者接受過烷化劑治療。研究還發(fā)現(xiàn),若患者的骨髓受淋巴瘤侵犯越嚴重,則更多的放射性同位素聚集骨髓,從而對正常骨髓的損傷更大。因此,在使用Zevalin或Bexxar治療前,必須仔細評價患者骨髓情況。淋巴瘤骨髓侵犯超過25%或發(fā)現(xiàn)骨髓功能不良者,不宜接受Zevalin或Bexxar治療。
美妥昔單抗注射液(利卡汀)由單抗片段和131I相連接而成,是全球第一個用于治療原發(fā)性肝癌的藥物,也是我國第一個具有自主知識產(chǎn)權的抗體類藥物[27]。該藥物于2005年取得新藥證書后,2007年通過國家藥品監(jiān)督管理局GMP認證,獲準正式應用于臨床治療。該藥以HAb18 F(ab′)2單克隆抗體片段為導向載體,利用其對肝癌細胞的高親和力,將放射性同位素帶到肝癌部位,利用β射線對腫瘤細胞近距離、長時間殺傷,從而特異性殺死腫瘤細胞而不傷及正常組織[28]。
肝癌約90%血供來源于肝動脈,通過肝動脈直接輸入抗體可以最大程度保證抗體與抗原的結合率,故131I美妥昔單抗臨床上多與TACE聯(lián)合使用。TACE聯(lián)合灌注131I美妥昔單抗有助于放射性核素靶向聚集于瘤內(nèi),使腫瘤內(nèi)呈高濃度而血漿中呈低濃度,實現(xiàn)了正常組織的輻射安全,延長了核素在瘤內(nèi)的滯留時間,保證射線吸收劑量的最大化,且化療藥物又兼有放射增敏作用,提高了內(nèi)照射療效,患者耐受性和安全性亦較高[29-31]。
131I是治療分化型甲狀腺癌(DTC)的重要手段,131I治療DTC一是采用131I清除術后殘留的甲狀腺組織,簡稱清甲;二是采用131I清除手術不能切除的DTC轉(zhuǎn)移灶,簡稱清灶。DTC術后經(jīng)131I治療可以取得很好的療效,能改善預后,包括延緩復發(fā)時間、降低復發(fā)率和減少遠處轉(zhuǎn)移等。與手術+TSH抑制治療模式相比,手術+131I清甲+TSH抑制治療模式使DTC的復發(fā)率和病死率明顯降低。131I治療后DTC患者的10年總體生存率為92.38%,其中,頸淋巴結轉(zhuǎn)移組10年生存率為98.09%,肺轉(zhuǎn)移組87.50%,骨轉(zhuǎn)移組80.41%,因此,131I治療可明顯提高患者無復發(fā)生存率、無進展生存率和無疾病生存率。部分低危DTC患者并不能從清甲治療中獲益。
131I治療有其局限性,DTC患者的發(fā)病年齡、病灶對131I的攝取和存留時間、輻射敏感性以及患者對131I多次治療的不良反應等因素會影響治療效果。131I對部分高危DTC的治療作用有限,因為遠處DTC轉(zhuǎn)移或處于進展期的DTC細胞多數(shù)已發(fā)展為失分化狀態(tài),攝取和滯留131I的能力差。在治療過程中,約有1/3的復發(fā)及轉(zhuǎn)移性病灶發(fā)生失分化,DTC細胞鈉/碘協(xié)同轉(zhuǎn)運體(NIS)、Tg以及促甲狀腺激素受體(TSHR)基因的表達下降,攝碘功能下降,甚至喪失。清甲劑量一般給予131I 1.11~3.7 GBq。多中心臨床研究提示,對于非高危甲狀腺全切DTC患者用1.11 GBq與3.7 GBq131I進行清甲治療,兩者療效無明顯差異。如頸部殘留手術未切除的DTC組織、伴發(fā)頸部淋巴結或遠處轉(zhuǎn)移,但無法手術或患者拒絕手術的、全甲狀腺切除術后不明原因血清Tg尤其是刺激性Tg水平升高者,清甲治療同時應兼顧清灶治療,131I劑量為3.7~7.4 GBq[32]。
131I-MIBG,中文名131I-間位碘代芐胍,商品名:Azedra,該藥物由美國普羅基尼克斯制藥(Progenics Pharmaceuticals, Inc)開發(fā)。碘芐胍是腎上腺素能神經(jīng)遞質(zhì)去甲腎上腺素和放射性藥物的芳烷基胍類似物。作為腎上腺素能神經(jīng)元的阻斷劑,可用于核醫(yī)學診斷技術以及神經(jīng)內(nèi)分泌抗腫瘤治療;作為放射性標記物,能定位腎上腺素組織,可用于鑒定腫瘤的位置,例如嗜鉻細胞瘤和神經(jīng)母細胞瘤。2018年7月30日,Azedra(Iobenguane I-131)被美國FDA批準用于治療惡性、復發(fā)性或已經(jīng)擴散并且不能通過手術切除的罕見腎上腺腫瘤(嗜鉻細胞瘤)和副神經(jīng)節(jié)瘤。Azedra(Iobenguane131I)適用于至少年滿12歲的兒童和成人。
镥[177Lu]粒子能量相對較低,在對病灶發(fā)生輻射作用時對骨髓抑制較輕[33]。2018年,F(xiàn)DA首次批準177Lu-DOTATATE(商品名:Lutathera)用于治療生長抑素受體陽性的成人胃腸胰腺神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤(GEP-NETs)。
在一項Ⅲ期臨床實驗(NETTER-1:NCT01578239)中,177Lu-DOTATATE可以有效治療進展期進行性的生長抑素受體陽性的腸道神經(jīng)內(nèi)分泌瘤(midgut neuroendocrine tumors)。該實驗將229名腸道神經(jīng)內(nèi)分泌瘤患者隨機分成2組,(1)177Lu-DOTATATE治療組,116名。7.4 GBq(分4次靜脈給藥,每次1.85 GBq)和octreotide LAR 30mg肌肉注射,每8周1個療程。(2) 對照組,113名。只給與octreotide LAR 60 mg,每4周1次。20個月時,無進展生存率(progression-free survival),177Lu-DOTATATE組為65.2%(95% CI,50.0~76.8),對照組為10.8%(95% CI,3.5~23.0);治療反應率(response rate),177Lu-DOTATATE組為18%,對照組為3%;總體存活率(overall survival),177Lu-DOTATATE組死亡14名患者,對照組死亡26名患者[34]。
目前臨床用放射性治療藥物列于表2。
受益于177Lu-DOTATATE、177Lu-PSMA等藥物批準上市和良好臨床前景,177Lu作為“明星治療核素”,已在神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤、前列腺癌等惡性腫瘤疾病的臨床靶向放射性治療中取得了顯著療效。德國ITM公司作為全球無載體177Lu主要供應商占據(jù)全球主要市場,諾華醫(yī)藥也提出圍繞177Lu構建全球商業(yè)渠道。令人欣喜的是,2019年底,中國工程物理研究院率先研發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權的無載體177Lu產(chǎn)品,首次實現(xiàn)了無載體177Lu居里級國產(chǎn)化批量生產(chǎn),單次生產(chǎn)能力提升每次至25 Ci,年生產(chǎn)能力實現(xiàn)千居里。同時,2021年,中核集團下屬成都中核高通實現(xiàn)GMP級無載體177Lu商業(yè)供應,進一步支撐我國核藥市場發(fā)展。截止目前,177Lu進口與國產(chǎn)并存,特別是國產(chǎn)177Lu規(guī)?;a(chǎn)與臨床應用極大地增強了放射性藥物及核醫(yī)學行業(yè)核素自主化的信心,顯著促進了我國177Lu創(chuàng)新藥物研發(fā)與轉(zhuǎn)化進程。
本文撰寫期間,2022年3月23日,諾華宣布177Lu-PSMA-617(Pluvicto?)獲得FDA批準,用于治療PSMA陽性的、經(jīng)治療進展的去勢抵抗前列腺癌。同時,F(xiàn)DA批準68Ga-PSMA-11(Locametz?)作為PSMA陽性腫瘤的造影劑。以177Lu-PSMA-617為代表的分子探針在前列腺癌的靶向治療中取得成功,其理化性質(zhì)、藥代動力學特性優(yōu)異,較其他放射性核素標記的治療探針有更好的有效性、安全性和易獲得性,顯示出了較好的臨床價值和應用前景,但也存在一些局限[35-37]。德國核醫(yī)學會發(fā)起的一項多中心臨床研究顯示,145例患者共進行了248個治療周期,19例患者在觀察期間死亡。在18名患者中發(fā)生3~4級血液毒性:分別有10%、4%和3%的患者經(jīng)歷貧血、血小板減少和白細胞減少。所有治療結束后,患者的生化反應率達到45%,而單周期治療后有40%的患者已經(jīng)有反應。張心怡等研究證明[38],國產(chǎn)177Lu-PSMA-617標記簡單易行,質(zhì)量可控,相較于進口177Lu-PSMA-617,國產(chǎn)177Lu-PSMA-617減少了進口177Lu長時間運輸不便,降低了使用成本,可更好地利用和發(fā)展國內(nèi)177Lu核素資源,從而促進國產(chǎn)177Lu在腫瘤核素治療方面的應用。此外,Xiaoxi Ling等[39]開發(fā)了一種新的PSMA靶向放射治療劑CTT-1403,含有白蛋白結合基元,通過不可逆的PSMA抑制劑延長血液循環(huán)時間,臨床前療效和毒性表明該藥物對人體安全有效。
新型特異性結合生長抑素受體(SSTR)拮抗劑如177Lu-DOTA-JR11顯示了比SSTR激動劑對PRRT的潛在益處。Albrecht[40]等發(fā)現(xiàn)雖然拮抗劑DOTA-JR11在體外內(nèi)化率要低得多,只有細胞結合活性的20%,因此與細胞核的輻射距離更高,177Lu-DOTA-JR11導致腫瘤細胞積累活性依賴性增加,G0/G1期細胞比例減少,而177Lu-DOTATATE的放射性不影響細胞周期。并且發(fā)現(xiàn)SSTR拮抗劑177Lu-DOTA-JR11相比標準激動劑,具有明顯的細胞毒性治療效果,導致顯著減少活腫瘤組織,更明顯的腫瘤生長延遲,體內(nèi)更長的存活時間以及脆弱的G2/M細胞周期階段的細胞積累。但是迄今為止,關于使用拮抗劑177Lu-DOTA-JR11的PRRT的臨床前和臨床研究尚未發(fā)表。
胃泌素釋放肽受體(GRPR),也被稱為炸彈蛋白受體亞型2,是一種G蛋白偶聯(lián)受體,表達在各種器官,包括胃腸道和胰腺。177Lu-RM2作為一種GRPR拮抗劑在單獨使用或聯(lián)合雷帕霉素治療GRPR表達的前列腺癌是一種很有前景的治療策略[41]。Dalm[42]等選擇NeoBOMB1進行進一步的研究,因為它對GRPR的親和力有所提高。同時,該拮抗劑與DOTA螯合劑的耦合可以用不同的放射性核素進行標記[43],如68Ga(PET)、111In(SPECT)和177Lu(RIT),這使得NeoBOMB1的治療成為可能。
20世紀60年代陸續(xù)報道了肝臟放射性栓塞治療[44-46],出現(xiàn)樹脂微球、玻璃微球、炭微球等,其中90Y玻璃微球TheraSphere?和90Y樹脂微球SIR-Spheres?獲批上市?;钚蕴勘戎嘏c樹脂接近,具有堆積密度低、比表面積大、吸附性能強等特點,作為生物活性材料和輔料在醫(yī)藥領域內(nèi)廣泛應用[47]。近幾年,國內(nèi)成都紐瑞特醫(yī)療科技股份有限公司以樹脂材料為原料,經(jīng)高溫炭化后獲得了球形規(guī)整、粒徑分布窄,密度適中(1.8 g/cm3)的炭微球,在溶液中分散均勻,溶出率低于0.1%,且對90Y具有高負載能力[48]。此外,2018年,遠大醫(yī)藥有限公司收購90Y樹脂微球SIR-Spheres?(澳洲Sirtex公司);2021年3月,波士頓科學與成都紐瑞特醫(yī)療科技股份有限公司達成商業(yè)合作,將90Y玻璃微球TheraSphere?引進國內(nèi)本土化生產(chǎn);同年9月,在海南博鰲樂城國際醫(yī)療旅游先行區(qū)以特許準入方式完成國內(nèi)第一例90Y樹脂微球肝癌治療;同期,中國內(nèi)地首例采用90Y玻璃微球治療原發(fā)性肝癌的介入手術在東南大學附屬中大醫(yī)院完成。隨著國內(nèi)研究團隊對90Y微球的研制,有自主產(chǎn)權的產(chǎn)品將很快進入到臨床實驗,不斷豐富90Y微球的產(chǎn)品。
相較于β核素,α核素具有較短的射程和較高的傳能線密度值(LET),一般LET為80~100 keV/μm,與輻射治療的最佳LET(100 keV/μm)非常接近;能量沉積發(fā)生在非常小的組織器官范圍內(nèi),相對生物學效應(relative biological effectiveness, RBE)高,能引起DNA雙鏈不可修復的斷裂,表現(xiàn)出很強的細胞殺傷能力;引起的細胞毒性作用幾乎和劑量率、細胞氧合狀態(tài)和細胞周期無關,可以有效地殺死乏氧癌細胞;在軟組織中的射程一般小于50~100 μm,僅相當于5~10個腫瘤細胞的直徑。上述優(yōu)勢使得α核素在放射性核素治療中更具吸引力,近年來α核素藥物的研究取得了一定進展,特別是將α核素與對腫瘤細胞具有特異性親和力的載體相結合,對微小腫瘤、散在性腫瘤和微小轉(zhuǎn)移灶的靶向治療顯示出較好的應用前景。主要醫(yī)用α核素列于表3。
表3 主要醫(yī)用α核素一覽表Table 3 List of α nuclide parameters
但是,靶向α藥物進入臨床應用還存在一些挑戰(zhàn)性技術難點:(1) α核素的供應短缺,已經(jīng)臨床應用的223RaCl2和具有應用前景的225Ac、227Th均不足以滿足全球常規(guī)臨床使用,只有美國、德國、加拿大等少數(shù)國家能夠生產(chǎn)或提供少量上述核素;(2) 缺乏一些適合α核素標記的雙功能螯合劑,滿足穩(wěn)定螯合母體核素之外,還需穩(wěn)定螯合α衰變過程中的多個子體核素;(3)α核素衰變時反沖能遠大于核素與螯合劑之間的化學鍵能,容易導致TAT藥物脫靶和子體核素體內(nèi)的再分布。近十余年,除223Ra外,主要集中研究225Ac、227Th、212Pb/212Bi、213Bi和211At靶向藥物,探討其在神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤、前列腺癌、腦腫瘤、膀胱癌和白血病等方面的臨床應用。得益于靶向小分子、多肽、單克隆抗體、蛋白藥物等新型研發(fā)技術的快速發(fā)展,將α核素與對腫瘤細胞具有特異性親和力的載體相結合,對微小腫瘤、散在性腫瘤和微小轉(zhuǎn)移灶的靶向治療顯示出巨大的應用前景。按靶向性載體的類型大致分為小分子與多肽類,單克隆抗體與蛋白藥物。
選用225Ac、227Th等半衰期較長的核素,以單克隆抗體為靶向載體的治療藥物研究日益受到重視。225Ac-抗CD33抗體(225Ac-lintuzumab)的臨床Ⅰ/Ⅱ期研究顯示治療響應,與化療藥物聯(lián)合應用緩解腫瘤進展。227Th-rituximab(利妥昔單抗)、227Th-trastuzumab(曲妥珠單抗)治療人表皮生長因子受體2(HER2)陽性的卵巢癌和乳腺癌臨床前研究,顯示藥物延長生存期。227Th-PSMA-TTC,釷-227由一個3,2-HOPO螯合劑共價連接到一個完全的人類PSMA靶向抗體組成此藥物,此放射性標記化合物的免疫反應部分約為80%,并證實了在48 h內(nèi)與PSMA靶點的穩(wěn)定結合,在模擬PrCa轉(zhuǎn)移到骨的小鼠模型中顯示了顯著的抗腫瘤療效,支持其臨床評估,目前I期實驗正在mCRPC患者中進行[48]。227Th-aCD22-TTC延長了接受其治療的總生存期,并且藥物耐受性良好[50]。目前臨床Ⅰ期研究評估了(227Th-aCD22-TTC)在CD22陽性復發(fā)/難治性B細胞非霍奇金淋巴瘤(R/R-NHL)患者中的作用。研究結果顯示,227Th-aCD22-TTC(BAY1862864)在R/R-NHL患者中安全且耐受[51]。
212Pb是一種很有潛力的醫(yī)用同位素,半衰期很短(10.64 h),衰變產(chǎn)物(212Pb)釋放出高LET粒子(E=8.78 MeV)[52]。212Pb經(jīng)一次β衰變生成子體212Bi,212Bi再通過兩條途徑繼續(xù)衰變釋放α粒子,最終生成穩(wěn)定的208Pb。212Pb作為212Bi的母體核素,充當212Bi的體內(nèi)發(fā)生器,在體外和體內(nèi)均體現(xiàn)顯著效果。212Pb能夠從224Ra(228Th的子體)的發(fā)生器通過陽離子交換樹脂吸附與淋洗獲得,反應溶液在室溫下至少可儲存48 h,為使用224Ra溶液發(fā)生器系統(tǒng)提供了3~4 d的運輸時間窗口,有望成為新一代普及性的α醫(yī)用核素。2005年,Olivier Couturier等[53]將212Pb-DOTAMTATE作用于神經(jīng)內(nèi)分泌腫瘤的裸鼠,結果顯示,31周的研究結束后79%的裸鼠腫瘤消失,目前該產(chǎn)品alphamedixTM由Orano Med開展臨床I期。2014年,Ruby F Meredith團隊采用212Pb-TCMC-Trastuzumab(曲妥珠單抗)進行了人類表皮生長因子受體2陽性(HER2+)的卵巢癌、結腸癌和胰腺癌治療的臨床Ⅰ期實驗[54],結果表明,治療產(chǎn)生的毒性較小,治療效果較好。2018年該團隊再次對18例腹膜內(nèi)轉(zhuǎn)移的惡性腫瘤患者進行212Pb-TCMC-Trastuzumab灌注治療,結果顯示藥物毒性小,治療效果較好[55]。2017,Kasten等[56]用212Pb標記的單克隆抗體 mAb376.96,證實了212Pb-376.96治療胰腺導管腺癌的可行性。同年,該課題組還開展了212Pb-376.96在ES-2和A2780CP20人卵巢癌移植瘤中的應用研究[57],結果均證實了TAT中212Pb的治療效果。2020年,Stenberg團隊利用224Ra/212Pb的液態(tài)介質(zhì)快速生產(chǎn)標記藥物212Pb-PSMA-617、212Pb-NG001以及224Ra標記藥物[58],表明212Pb標記穩(wěn)定有效,對標記物影響作用小,并且體外實驗腫瘤治療效果較好。
截止目前,僅有十幾種放射性治療藥物上市,主要集中在153Sm、89Sr、223Ra、90Y、131I和177Lu等核素,用于治療癌癥骨轉(zhuǎn)移、肝癌、甲狀腺癌等。近年來,隨著靶向性配體的快速發(fā)展,以及新型醫(yī)用核素廣泛應用,放射性治療藥物在腫瘤治療上顯示出較大的潛力。因此,研發(fā)靶向性和特異性更好的放射性配體,以及具有臨床應用前景核素的工程化研究將是后續(xù)發(fā)展方向。例如(1) 針對新型靶點研發(fā)篩選理化性質(zhì)更佳的靶向性探針;(2) 針對225Ac和227Th等核素的供應短缺以及昂貴成本,臨床使用受限,需要開發(fā)可以大規(guī)模生產(chǎn)的替代臨床等級的α醫(yī)用同位素。