肿瘤治疗是目前国内外研究的前沿与热门问题之一,据近年来流行病学调查资料分析,肿瘤年发病率和死亡率呈上升趋势,且近80%的肿瘤患者在初诊时已是晚期,预后极差。尽管世界各国医学工作者都致力于恶性肿瘤的防治研究,引进各种先进的医学科学技术应用于临床,期望能实现“早发现、早诊断、早治疗” ,但由于诊断方法的局限性(灵敏度和特异性不高),肿瘤患者的5年存活率仍然不甚理想。
肿瘤的靶向治疗是指在各种“先进导航技术”下,把化学药物、毒素,肿瘤生长凋亡或抑制剂,肿瘤生长调控因子,射线等各种能杀灭肿瘤细胞的物质或能量直接作用到肿瘤组织之上,以达到精确有效地消灭肿瘤的目的。放射性标记的肿瘤靶向治疗主要包括现代放射治疗技术、肿瘤分子靶向技术等结合的治疗手段。

同位素标记的肿瘤靶向治疗机理


肿瘤靶向治疗将治疗作用或药物效应尽量限定在特定的靶细胞、组织或器官内,不影响正常细胞、组织或器官功能,从而能够提高疗效、减少毒副作用。利用靶向分子将放射性核素定向导入肿瘤组织实现核素靶向治疗是肿瘤治疗的重要方法之一。利用单克隆抗体或小分子肽携带治疗性放射性核素,分别与肿瘤细胞表面表达丰富的抗原或配体特异性结合而开展放射免疫治疗或多肽受体介导的放射性核素治疗是靶向治疗的主要策略。

放射性核素衰变过程产生的射线可通过电离辐射生物效应导致细胞DNA及其他功能性大分子的损伤,进而导致细胞凋亡,当放射性核素进入肿瘤细胞后,其产生的射线除可作用于核素所在肿瘤细胞外,由于其穿透力较强,还可通过“旁效应”作用于周围无核素摄取的肿瘤细胞,同时肿瘤细胞间还通过交叉进一步增强对肿瘤细胞的杀伤力,从而提升肿瘤治疗的效果。通常情况下正常细胞由于分化速度慢所以这些射线对其伤害和恢复影响较小,而肿瘤细胞由于分化速度高于正常细胞,所以射线对其杀伤力大于正常细胞。

多肽受体介导的放射性核素治疗


PRRT是一种分子靶向放射疗法,利用治疗型核素(90Y、177Lu、111In、131I和 225Ac 等)与肽螯合的特定放射性药物,与肿瘤细胞表面表达丰富的受体特异性结合,旨在将细胞毒素辐射源送至过度表达特定受体的肿瘤。类似携带了核弹头的巡航导弹或弹道导弹打击军事目标一样,核素靶向治疗就是利用结合特异配体的不同核素发射不同射线,精准“杀死”肿瘤细胞。


神经内分泌肿瘤

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是起源于神经内分泌细胞的肿瘤。神经内分泌细胞是机体内具有神经内分泌表型并可产生多种激素的一大类细胞。神经内分泌细胞遍布全身各处,因此神经内分泌肿瘤可以发生在体内任何部位,但最常见的是胃、肠、胰腺等消化系统神经内分泌肿瘤,约占所有神经内分泌肿瘤的2/3左右。相比其他肿瘤,神经内分泌瘤发病率的增加更加迅速。

生长抑制素SST

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生长抑制素受体SSTR存在于一些正常组织细胞和恶性肿瘤细胞表面,如神经内分泌细胞和肺癌,乳腺癌,淋巴癌等肿瘤细胞。生长抑制素SST均能与SSTR结合,发挥生理性作用,抑制该组织细胞的生长发育,信号转换等,其作用大小与该细胞表面分布的受体表达程度,分布密度及亲和力大小有关。


奥曲肽,一种人工合成的生长抑素SST,与受体作用时间长,亲和力高,比天然生长抑素药理作用持续时间更长。奥曲肽螯合放射性核素(90Y-或177Lu-)的放射性药物,靶向作用于过度表达生长抑素受体亚型2(SSTR2)的神经内分泌肿瘤,能显著提高神经内分泌肿瘤患者的生存期。一项随访12年的研究报道,肽受体放射性核素疗法(PRRT)治疗后,32%的神经内分泌肿瘤转移性或不可手术的病人在12年后仍存活。

177Lu-DOTATATEPRRT治疗转移性神经内分泌肿瘤

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62岁男性患者肠系膜肿块切除,并左肾肾细胞癌且左肾切除术病史。(A和C)无病期4年后,患者出现疾病复发,其中68Ga-DOTATATE PET / CT显示IV和VIII段的生长抑素受体表达和一些胰周结节。(B和D)在第五个周期后,68Ga-DOTATATE PET / CT显示VIII段和胰腺周围的病变几乎完全消退,仅见IV段病变。总体评估为治疗效果良好。


文献出处:

177Lu-DOTATATE PRRT in Patients withMetastatic Neuroendocrine Tumor and a Single Functioning Kidney:Tolerability and Effect on Renal Function. JOURNAL OF NUCLEAR MEDICINETECHNOLOGY • Vol. 44 • No. 2 • June 2016


90Y-DOTATOC治疗转移性胰腺神经内分泌肿瘤

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63岁的男性患有转移性胰腺神经内分泌肿瘤(PET,CT和Fusion)。通过3730 MBq的90Y-DOTATOC的RIV治疗之前(a)和之后(b)。 治疗后68Ga-DOTATOC示踪标记减少(箭头),肿瘤体积减小(箭头),肿瘤标志物减少,患者体重减轻改善,表明治疗效果良好。


文献出处:

Radiothérapieinterne vectorisée des tumeurs neuro-endocrines avec 90Y-DOTATOC : la fixationpréthérapeutique du 68Ga-DOTATOC est-elle prédictive de la réponse autraitement   Journal de Radiologie Diagnostiqueet Interventionnelle (2014) 95,292—303

213Bi-DOTATOC治疗难治性神经内分泌肿瘤

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患者肿瘤肝,骨转移。治疗前68Ga-DOTATOC-PET影像(a)。10.5 GBq的213Bi-DOTATOC肝动脉注射治疗后,肝转移明显缩小。 6个月后,观察到213Bi-DOTATOC通过血液循环到达全身,使大部分骨髓转移瘤也减少了(b)


文献出处:

213Bi-DOTATOCreceptor-targeted alpha-radionuclide therapyinducesremission in neuroendocrinetumours refractory to betaradiation: a first-in-human experience.Eur J NuclMed Mol Imaging (2014) 41:2106–2119

放射免疫治疗


放射免疫疗法,是利用被放射性核素标记的抗体或抗原,与肿瘤组织中特异的抗原或抗体结合,释放高能射线来达到抑制或消灭肿瘤细胞的治疗方法。

CD20表达于除浆细胞(分泌免疫球蛋白的B细胞)外的发育分化各阶段的B细胞的表面,通过调节跨膜钙离子流动直接对B细胞起作用,在B细胞增殖和分化中起重要的调节作用。




90Y-Zevalin(Bexxar)和131I-tositumomab(Zevalin)


这是两种放射性核素标记的抗CD20鼠源性McAb,已用于治疗非霍奇金淋巴瘤NHL的。




90Y-Zevalin

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90Y-Zevalin一种靶向与CD20的单克隆抗体,其与CD20抗原结合,通过在靶细胞和周边组织内形成自由基来杀伤肿瘤细胞。 CD20抗原是一种B细胞分化抗原,仅位于前B细胞和成熟B细胞,它在95%以上的B细胞性淋巴瘤中表达,而在造血干细胞、血浆细胞和其他正常组织中不表达。


有图中PET / CT评估显示非霍奇金淋巴瘤NHL(箭头)在用90Y-ibritumomab Tiuxetan治疗后已完全缓解:治疗前扫描(A)和12周后扫描(B)


90Y-ibritumomab Tiuxetan( 90Y-Zevalin)可用于高风险NHL,以及ASCT治疗后对疾病的巩固治疗,并且生物毒性小。


文献出处:

90Y-IbritumomabTiuxetan as Consolidation Therapy After Autologous Stem Cell Transplantation in AggressiveNon-Hodgkin Lymphoma.J Nucl Med 2011; 52:891–895

FIGURE 1. Imaging and dosimetry. Day 0 posttracer (A) and day 2posttherapy (B) SPECT/CTimages of patient with CT-defined tumoroutlines. Tumor-absorbed dose distribution with isodose contours incGy (C) and tumor dose-volume histogram (D).

FIGURE 2. Baseline (A) and follow-up (B)PET/CT scans used to assessresponse after radioimmunotherapy (same patient as in Fig. 1).

131I-tositumomab

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131I-tositumomab由单克隆抗体托西莫单抗和I放射性标记的托西莫单抗组成,是托西莫单抗通过共价键与I结合的放射碘化衍生物,具有抗肿瘤和放射免疫治疗功能。其针对靶点CD20,与CD20抗原特异性结合。CD20抗原存在于前B淋巴细胞和成熟的B淋巴细胞上,并且在后者中密度较高。该抗原也在90%以上的B细胞非霍奇金淋巴瘤(NHL)细胞上表达。托西莫单抗的识别位点在CD20抗原的细胞外结构域之内。在与抗体结合后,CD20抗原不会从细胞表面脱落也不会压制抗体。可能作用机制包括诱导细胞凋亡、补体依赖性细胞毒性(CDC)作用以及由抗体介导的抗体依赖性细胞毒性(ADCC)作用。另外,细胞的死亡和放射性同位素的电离辐射相关。


131I-tositumomab放射免疫治疗,具有较高的平均肿瘤吸收剂量,提高无进展生存期(PFS)


文献出处:

Tumor-AbsorbedDose Predicts Progression-Free Survival Following 131I-Tositumomab Radioimmunotherapy. THE JOURNAL OF NUCLEAR MEDICINE • Vol.55 • No. 7 • July 2014





177Lu-PSMA-617


近年来,前列腺特异性膜抗原(PSMA)高表达于前列腺癌的原发灶和转移灶,被发现后,受到广泛关注。

PSMA靶向治疗被认为是治疗转移性前列腺癌最有前景的方法之一,特别是对于转移性去势难治性前列腺癌疗效显著。


177Lu-PSMA-617是一种能对85%-90%的转移性前列腺癌有充分表达的蛋白质。

这种小分子物质与前列腺特异性膜抗原(PSMA)结合,通过精准放疗达到缩小癌细胞的目的。




2018年度SNMMI图像:PSMA PET Imaging of Theranostic for Advanced Prostate Cancer

177Lu-PSMA-617靶向α治疗转移性去势耐药前列腺癌

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8例转移性前列腺癌用标准治疗方案无效的患者在177Lu-PSMA-617治疗前后,分别用68Ga-PSMA-11跟踪的PET图像。8例PSMA下降了≥98%的患者在基线和177Lu-PSMA-617治疗后3个月时的68Ga-PSMA-11 PET最大强度投影(MIP)图像,SUV超过0.3的所以病灶均呈红色。


文献出处:

NuclearMedicine and Wall Street: An Evolving Relationship. J Nucl Med2019; 60:20S–24S

225Ac-PSMA-617靶向α治疗转移性去势耐药前列腺癌

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文献出处:

TTPvs. duration of clinical benefit. Clemens Kratochwil et al. J Nucl Med 2018;59:795-802

177Lu-PSMA-617 和225Ac-PSMA-617交替靶向α治疗转移性去势耐药前列腺癌

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文献出处:

68Ga-PSMA-11PET/CT scans of patient B. In comparison to initial tumorspread (A), restaging after 2 cycles of β-emitting 177Lu-PSMA-617 presentedprogression (B). Clemens Kratochwil et al. J Nucl Med 2016;57:1941-1944