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美國里德學院的研究堆堆芯正在輻照用于生產醫用放射性同位素的靶件。(圖/Flickr圖庫網站D.McCullough)
醫用放射性同位素的高效生產和新型放射性藥物的開發正在為多種癌癥和其他疾病帶來更好的診斷和更有效的治療。因此,對主要利用研究堆或加速器生產的放射性同位素的需求持續增長,臨床使用的放射性藥物數量也在迅速增加。
“ “我們的最終目標是幫助提高這些核醫學基本工具的全球產量,縮小某些地區在獲取使用方面的差距,從而使癌癥患者和其他致命疾病患者能夠得到所需要的治療。”
原子能機構物理學和化學科學司司長Melissa Denecke說:“醫用放射性同位素和放射性藥物如果制備和使用得當,可以挽救生命。”
醫用放射性同位素是一種放射性元素,當附著在藥物制劑中的特定分子上時,會釋放出易于追蹤的輻射,因此可用于醫學診斷。它們還可用于治療目的,針對腫瘤組織治療癌癥,如前列腺癌、乳腺癌或腸癌。
放射性藥物是將醫用放射性同位素與生物活性分子相結合的藥物。診斷性放射性藥物含有能發射 射線的放射性同位素,可以針對特定器官、組織或細胞。這些藥物通過注射、吸入或口服給患者使用,利用非侵入性的外置攝像頭檢測伽馬射線,生成目標器官或組織的圖像。治療性放射性藥物含有可發射粒子的放射性同位素,可在靶組織中積聚,殺死癌細胞。
研究堆是鉬-99(99Mo)、碘-131(131I)和鈥-166(166Ho)等醫用放射性同位素生產的主要來源。碘-131用于診斷和治療甲狀腺癌,是20世紀40年代初研究堆生產的最早放射性同位素之一。研究堆能夠生產約35種醫用放射性同位素,鉬-99占主要份額,是锝-99m(99mTc)的母同位素。全世界約85%的核醫學程序,即每年多達5000萬次核醫學程序,使用锝-99m來診斷癌癥、心臟、大腦和骨骼相關疾病。
镥-177(177Lu)是基于研究堆的另一種重要放射性同位素。“镥-177是用于治療骨痛、前列腺癌、胃癌和腸癌的治療性放射性藥物的主要生產原料。”波蘭國家核研究中心放射性同位素中心研究員 Renata Miko ajczak說,“全球至少有 20種使用镥-177的新藥正在研發中。”
2023年5月,原子能機構啟動了一個協調研究項目,利用镥-177開發用于癌癥治療的新型放射性藥物。“基于镥-177的放射治療的最新發展改變了神經內分泌腫瘤和前列腺癌的治療管理,為患者帶來了更好的治療效果。”原子能機構放射性藥物科學家ArunaKorde說,“然而,我們對以镥-177標記的治療性放射性藥物的生物學行為的了解仍然不夠深入。”該協調研究項目旨在確定和解決可能限制這些放射性治療藥物療效的因素,將開展镥-177放射性藥物的臨床前評價,以評估其針對某些主要癌癥的潛力。項目還將為放射性標記以及基于镥-177標記的放射性藥物的質量、安全和療效評估提供指導。
40個國家擁有能夠生產放射性同位素的研究堆;其中約有25個國家正在積極生產用于醫療用途的放射性同位素。在大多數情況下,放射性同位素面向國內市場生產。少數國家在地區或世界市場出口放射性同位素,還有一些國家大量出口。原子能機構向世界各國提供如何利用研究堆開發和制造這些診斷和治療手段的知識和專門技術。研究堆為醫療應用提供了安全穩定的重要同位素來源,包括放射性藥物、放射性同位素治療源(如近距放射治療)和醫療器械消毒。
需求持續增長。比利時核研究中心(SCK-CEN)放射性同位素項目經理 Bernard Ponsard說:“要滿足利用研究堆生產的放射性同位素日益增長的需求,還有很長的路要走。”
原子能機構支持各國利用研究堆生產放射性同位素,不僅用于醫療用途,還用于工業和研發目的。它編制導則性出版物,召開技術會議以交流信息和專門技能,組織涉及多個國家研究機構的協調研究項目,以及通過培訓活動、科學訪問和進修促進能力建設。原子能機構還通過其技術合作計劃支持各國并促進地區和跨地區項目。
“原子能機構正在全球范圍內建立和培養一支能夠生產放射性同位素和安全、高質量放射性藥物的專業隊伍。”Denecke說,“我們的最終目標是幫助提高這些核醫學基本工具的全球產量,縮小某些地區在獲取使用方面的差距,從而使癌癥患者和其他致命疾病患者能夠得到所需要的治療。”
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2023.12Vol. 64-4