国产无载体镥[^(177)Lu]的制备及标记DOTA⁃TOC在神经内分泌肿瘤中的初步临床应用探讨

目的:阐述国产无载体镥[^(177)Lu]制备工艺及^(177)Lu标记1,4,7,10⁃四氮杂环十二烷⁃1,4,7,10⁃四乙酸⁃酪氨酸3⁃奥曲肽(1,4,7,10⁃tetraazacyclododecane⁃1,4,7,10⁃tetraacetic acid conjugated Tyr3⁃octreotide,DOTA⁃TOC)的方法,探讨国产^(177)Lu⁃DO⁃TA⁃TOC初步临床应用的安全性及有效性。方法:采用多级连续分离纯化制备国产无载体镥[^(177)Lu],全自动化模块标记合成^(177)Lu⁃DOTA⁃TOC,回顾分析南京医科大学附属南京医院4例仅接受了国产无载体镥[^(177)Lu]标记DOTA⁃TOC的肽受体放射性核素靶向治疗(peptide receptor radionuclide therapy,PRRT)神经内分泌肿瘤(neuroendocrine neoplasm,NEN)患者资料。结果:国产无载体镥[^(177)Lu]质控良好,铜<0.01,锌<0.01,铁<0.01,铅<0.15,镱未检出,放化纯>99%,细菌内毒素<2 EU/mL。国产^(177)Lu⁃DOTA⁃TOC自动化标记产率为(98.85±0.97)%,产品比活度为(80.96±7.47)GBq/μmol,无菌和内毒素检测均符合规定标准,标记产物中乙醇含量为0,放化纯大于99%。仅接受国产^(177)Lu⁃DOTA⁃TOC治疗的4例患者中,1例仅1次治疗后原发灶及转移灶几乎完全消失,1例治疗后1个月出现3级骨髓毒性,治疗后3个月恢复至正常,所有患者均未出现肾毒性。结论:国产无载体镥[^(177)Lu]标记DOTA⁃TOC质控合格,产率高,安全、耐受性好,对于无法手术切除的NEN患者具有较好疗效。无载体镥[^(177)Lu]的国产化和批量化生产将推动我国核医学诊疗一体化的发展。

^(177)Lu-前列腺特异性膜抗原放射性配体疗法治疗前列腺癌临床应用专家共识

^(177)Lu标记的前列腺特异性膜抗原(prostate specific membrane antigen,PSMA)放射性配体疗法已在国外获批应用于晚期前列腺癌治疗,且正在国内开展多项临床试验。专家组参考国外经验和观点,并结合国内临床实践和实测数据,形成^(177)Lu-PSMA放射性配体疗法在前列腺癌临床应用中的专家共识。

利用HFETR制备有载体^(177)Lu

^(177)Lu是一种优良的诊疗一体化医用放射性核素,其标记的放射性药物被广泛用于多种癌症的诊断和治疗。其中,有载体^(177)Lu的制备具有放射化学处理简单、^(177)Lu产量高等优点。为此,在高通量工程试验堆(HFETR)中利用热中子辐照176 Lu,开展有载体^(177)Lu的制备研究。本研究分别辐照天然Lu和富集176 Lu进行热实验验证,结果表明:天然Lu在2×1014 n·cm^(-2)·s^(-1)热中子通量下辐照13 d,生成^(177)Lu比活度约为0.87 Ci/mg,177m Lu杂质含量为0.009%;富集(86.5%)176 Lu在热中子注量率为1×1014 n·cm^(-2)·s^(-1)条件下辐照28 d,生成^(177)Lu比活度约为24.9 Ci/mg,177m Lu杂质含量为0.02%;富集(86.5%)176 Lu在热中子注量率为2×1014 n·cm^(-2)·s^(-1)条件下辐照5 d和12 d,生成^(177)Lu比活度分别为25.76 Ci/mg和28.3 Ci/mg,177m Lu杂质含量分别为0.002%和0.009%。其中,辐照富集176 Lu的热实验所生成^(177)Lu的比活度和177m Lu的含量均满足行业协会标准要求:^(177)Lu比活度≥20 Ci/mg、177m Lu杂质含量≤0.07%。综上所述,利用HFETR堆辐照富集176 Lu可制备出满足标准要求的有载体^(177)Lu,未来可根据市场需求实现有载体^(177)Lu的国产化制备,促进国内^(177)Lu的核医学应用。

无载体氯化镥[^(177)Lu]溶液企业内控质量标准的建立

为制定放射性治疗药物关键原料无载体氯化镥[^(177)Lu]溶液的企业内控质量标准,建立稳定可靠的分析方法,对氯化镥[^(177)Lu]溶液的放化纯度、放射性核纯度、放射性浓度、元素杂质、内毒素进行检测,并对分析方法进行验证。结果表明,三批次氯化镥[^(177)Lu]溶液各项检测结果均满足要求,放化纯度>99%;放射性核纯度测试中未检测到^(175)Yb以及其他γ射线杂质;各元素杂质含量均符合要求;细菌内毒素含量<2.00 EU/mL;其主要γ能峰能量为0.208 MeV和0.113 MeV;放射性浓度为标示量的90.0%~110.0%。在所建方法、方法验证及三批次检验基础上建立了企业内控质量标准。成功建立了无载体氯化镥[^(177)Lu]溶液的分析方法及企业内控质量标准,可为^(177)Lu治疗药物的制备与转化提供参考。

无载体镥-177分离技术研究进展

医用同位素是核医学诊疗的物质基础。利用核医学技术对恶性肿瘤、心脑血管、神经退行性疾病等重大疾病进行诊断与治疗具有不可替代的优势。镥-177(^(177)Lu)具有优异的核物理和化学性质,近年来,欧美发达国家已将其广泛应用于靶向核素治疗研究及临床应用,其标记物对神经内分泌肿瘤、前列腺癌等肿瘤的诊断和治疗展示出良好效果。^(177)Lu已被公认为是目前最具前景和市场活力的靶向放射性诊疗一体化核素之一,预计未来全球对^(177)Lu的需求呈爆发式增长。本研究综述了^(177)Lu的制备原理、国内外分离工艺研究现状、未来市场需求和应用前景。

与白蛋白结合的PSMA靶向分子[^(177)Lu]Lu-DOTA-CPN-PSMA的制备及初步显像

本研究开发了一种可与白蛋白结合并在前列腺癌中具有高摄取和滞留的新型^(177)Lu标记放射性药物分子[^(177)Lu]Lu-DOTA-CPN-PSMA,以1,4,7,10-四氮杂环十二烷-1,4,7,10-四羧酸(DOTA)为双功能螯合剂,谷氨酸-脲-赖氨酸(Glu-Urea-Lys)为靶向基团,在小分子抑制剂的连接部位引入白蛋白结合基团4-(对-甲苯基)丁酸(CP)和喹啉环。利用固相合成法合成前体小分子化合物DOTA-CPN-PSMA;采用无载体的^(177)Lu核素进行标记,分别考察反应pH、反应时间、反应温度、投料比等因素对放射化学纯度的影响,确定最佳标记条件;测定标记物的脂水分配系数和体外稳定性;采用22RV1荷瘤小鼠为模型动物进行初步的SPECT/CT显像,并以[^(177)Lu]Lu-PSMA-I&T为对照进行了相关结果的对比。结果表明,在加入稳定剂龙胆酸的情况下,^(177)Lu/PSMA(mCi/μg,1 Ci=3.7×10^(10)Bq)投料比为1∶1~2∶1、反应pH值为3.5~5.5、反应温度为60~94℃、反应时间为5~15 min时,标记物放射化学纯度≥95%,最高可达99%,标记物无需进行进一步纯化;标记物在生理盐水和小牛血清中于37℃放置24 h后放射化学纯度≥95%,体外稳定性良好;脂水分配系数为-2.02,与[^(177)Lu]Lu-PSMA-I&T相比更为亲脂。初步的SPECT/CT研究表明,引入白蛋白结合基团后的[^(177)Lu]Lu-DOTA-CPN-PSMA在前列腺癌中的摄取高于[^(177)Lu]Lu-PSMA-I&T且滞留时间长,72 h后在肿瘤中仍有较高摄取,与此同时,在肾脏中的摄取低于[^(177)Lu]Lu-PSMA-I&T。初步研究结果表明,该标记物值得作为治疗前列腺癌的候选放射性药物开展进一步研究。

^(177)Lu-DOTA-Bz-RGD dimer和^(177)Lu-DOTA-Bz-PEG4-RGD dimer的制备及生物评价

制备了177Lu-DOTA-Bz-RGD dimer和177Lu-DOTA-Bz-PEG4-RGD dimer,并比较4个PEG分子的引入对标记条件标记化合物体外稳定性、标记化合物的药代动力学性质及其在小鼠体内生物分布的影响。薄层色谱法(TLC)和高效液相色谱法(HPLC)分析结果表明,反应液pH分别为4.0和6.0时,100℃反应15~20 min,两种标记化合物的标记率均>95%。在生理盐水体系中,二者均保持良好的稳定性,放置72 h放化纯度仍>90%。HPLC的分析结果和脂水分配系数lgPow的测定结果显示,177Lu-DOTA-Bz-PEG4-RGDdimer的脂溶性有所提高。引入4个PEG分子没有显著改变标记化合物的药代动力学性质及其在小鼠体内的生物分布。

^(177)Lu放射性治疗药物研究新进展

分别具有β-、α、俄歇电子以及内转换电子衰变的放射性核素,在放射性药物研发以及临床评估中得到广泛应用,其中^(177)Lu放射性治疗药物的研究在近年来得到了迅猛的发展,文献报道数量持续增长,^(177)Lu放射性治疗药物引发了放药研究领域的强烈关注。本文对近两年^(177)Lu标记的抗体、多肽、纳米颗粒,以及小分子放射性治疗药物临床前及临床研究最新进展进行综述。其中处于临床前研究的药物通过药物设计增强了靶向性,改进了药代动力学及生物性质;处于临床研究阶段的药物具有良好的安全性,对肿瘤发挥明显抑制作用,对延长患者生存期及提高患者的生存质量起到积极作用;对已有临床用药方式进行补充,如核素联合治疗、放化免疫联合治疗、诊疗一体化以及分批次用药方式;对临床用药的人体计量学数据进行补充,如^(177)Lu-RM2在GRPR前列腺癌治疗中的人体剂量学。

^90Y/^177Lu标记DOTA-Bz-RGD tetramer和DOTA-RGD tetramer的比较

分别选用90Y和177Lu标记DOTA-Bz-RGD tetramer和DOTA-RGD tetramer,比较不同形式的双功能螯合剂对标记条件以及标记物的体外稳定性的影响。考察了反应pH值、反应温度和反应时间对标记率的影响。ITLC和HPLC分析结果表明,pH=6.0,100℃下反应15~20 min,4种标记物的标记率均大于95%;在生理盐水和牛血清体系中,4种标记物均保持良好的稳定性。苄基(Bz)的引入并不影响标记条件和标记物的体外稳定性,但对整个分子的极性带来了影响。HPLC分析结果和lgP测定结果显示,引入苄基(Bz)使标记物分子的脂溶性略微增加。

^(177)Lu标记单克隆抗体Rituximab及其初步生物学评价

以CHX-A″-DTPA和p-SCN-Bz-DTPA为双功能螯合剂,分别对Rituximab进行偶联,用^(177)Lu进行标记,制备^(177)Lu-Rituximab。在优化条件下,^(177)Lu对单抗偶联物CHX-A″-DTPA-Rituximab和p-SCN-Bz-DTPA-Rituximab的标记率和放化纯度均大于99%。室温及37℃条件下,^(177)Lu-Rituximab在各种测试体系中均显示良好的体外稳定性。在正常小鼠体内的生物分布结果显示,^(177)Lu-Rituximab发生了分解,游离的^(177)Lu在骨中形成较高浓集。^(177)Lu-p-SCN-Bz-DTPA-Rituximab比^(177)Lu-CHX-A″-DTPA-Rituximab的体内清除快,而且游离^(177)Lu的骨摄取低,结果表明,p-SCN-Bz-DTPA更适于作为双功能螯合剂用于单抗的^(177)Lu标记。

DGA树脂辅助的循环淋洗技术制备无载体镥[177Lu]

为实现核医学广泛关注的新型医用放射性同位素^(177)Lu的国产规模化,利用中国绵阳反应堆(CMRR)进行无载体(n.c.a.)^(177)Lu的制备工艺研究。在常规的镧系树脂分离纯化^(177)Lu的流程中加入可以吸附洗脱液中金属离子的DGA树脂柱,并通过特殊的流路连接方式,实现淋洗镧系树脂柱洗脱液的“在线”循环。示踪实验和三次生产流程验证表明,第一级分离的废液量降低>86%。质检分析表明,循环淋洗技术制备的无载体^(177)Lu产品符合质量要求。研究表明,该技术显著降低了镧系树脂分离无载体^(177)Lu中的放射性酸废液总量,可用于规模化生产工艺。

^(177)Lu-DOTA/DTPA-Bz-Cys-RGD dimer的制备及正常鼠体内生物分布

制备177Lu-DOTA-Bz-Cys-RGD dimer和177Lu-DTPA-Bz-Cys-RGD dimer,并对其体内外性质进行比较。TLC和HPLC分析结果表明,在pH=5.0和100℃条件下反应15~20 min,2种标记物的标记率均大于95%,并且在室温条件下2种标记物均保持良好的体外稳定性。HPLC分析结果和脂水分配系数lgP测定结果证实,177Lu-DOTA-Bz-Cys-RGD dimer的脂溶性高于177Lu-DTPA-Bz-Cys-RGD dimer。生物分布实验数据显示,注射后4 h,除了血液和脾,177Lu-DTPA-Bz-Cys-RGD dimer在其它组织中的摄取明显高于177Lu-DOTA-Bz-Cys-RGD dimer,177Lu-DOTA-Bz-Cys-RGD dimer的体内稳定性远好于177Lu-DTPA-Bz-Cys-RGD dimer。Bz-DOTA更适于作为双功能螯合剂用于RGD dimer的177Lu标记。

医用同位素^(177)Lu的辐照生产、分离纯化、螯合标记及临床应用

镥是镧系中最后一个元素.在其众多同位素中,^(177)Lu具备诊疗一体化的能力和独特的放射化学性质,在核医学领域发挥着重要的作用.^(177)Lu虽进入核医学治疗领域较晚,但有望成为应用最广泛的治疗放射性核素之一.本文综述了^(177)Lu从发现到规模生产的过程,对“直接法”“间接法”两种主要反应堆生产途径进行了细致的比较,阐明了各自的优势和劣势.从Yb/Lu元素化学性质出发,详细分析阐释了不同分离工艺的设计原理,优缺点及其应用前景.本综述还探讨了^(177)Lu在医学领域中的应用,从以DOTA为标准的重要的螯合剂到核医学螯合剂的探索演变,包括螯合剂设计和对双功能螯合剂深入探讨.另外,本文总结了^(177)Lu放射性药物的应用案例,介绍了以Pluvicto为代表的核药物及其正在进行的临床研究,最后探讨了^(177)Lu的临床应用和未来发展轨迹,并从生产制备、分离纯化、螯合与医学应用的角度对^(177)Lu进行了展望,对我国正在开发的^(177)Lu生产分离工艺和相应核药物的临床研究及其未来应用方向也进行了分析和简要概述.

寡聚苯乙炔修饰RM26的177Lu标记和细胞内化研究

促胃泌素多肽受体(gastrin-releasing peptide receptor,GRPR)在多种肿瘤细胞中过度表达,可以被GRPR拮抗剂靶向。高的细胞内化率有助于提高放射性治疗药物的治疗效果,减少给药剂量。激动剂的内化率优于拮抗剂,但是严重的副作用限制了激动剂的应用。将具有跨膜能力的寡聚苯乙炔(OPE)和GRPR拮抗剂RM26偶联,可以提高拮抗剂的内化能力。本研究合成了两种多功能化合物NOTA-OPE-1-RM26和NOTA-OPE-2-RM26,分别进行^(177)Lu标记,得到了高放化纯度的标记物。标记化合物^(177)Lu-NOTA-OPEs-RM26在生理盐水、高糖培养液、新生牛血清中稳定存在。体外稳定性实验表明,引入OPE-1少量增加了化合物的内化率,而引入OPE-2显著增加了化合物的内化率。此外,引入OPE并没有改变RM26的特异性结合能力。实验结果表明,引入跨膜基团提高拮抗剂药物细胞内化率可行。

铽-161核素的制备

靶向放射性核素疗法(TRT)已成为治疗癌症的重要方法。近年来国际上日益重视^(161)Tb核素的制备和其标记药物的研发。但是国际上没有成熟的^(161)Tb生产工艺,严重阻碍了^(161)Tb标记药物临床研究的开展。本研究利用中子通量约为1~2×10^(14)n·cm^(−2)·s^(−1)的反应堆辐照富集的^(160)Gd_(2)O_(3)靶料,采用双柱法从辐照后大量钆中分离制备无载体的^(161)Tb核素溶液。进行了多次堆照^(160)Gd制备^(161)Tb的实验,采用γ谱仪、活度计等检测分离纯化后的样品核纯度、放化纯度和放射性活度。结果显示,^(161)TbCl_(3)核素溶液核纯度≥99.9%,放化纯度>99%,化学纯度符合预期目标。

^(177)Lu-奥曲肽治疗神经内分泌肿瘤肾脏吸收剂量估算

目的估算^(177)Lu-奥曲肽(^(177)Lu-DOTA-TATE)治疗神经内分泌肿瘤肾脏所受吸收剂量,评估辐射安全并指导治疗。方法^(177)Lu-DOTA-TATE治疗患者行单光子发射断层扫描(single photon emission computed tomography,SPECT)平面显像,勾画计数全身和肾脏区域并转换为活度,构建时间-活度单指数曲线方程,计算全身/肾脏的有效半衰期和累积活度,以MIRD(medical internal radiation dose)方法估算肾脏的吸收剂量。结果总共11名神经内分泌肿瘤患者进行了18例次^(177)Lu-DOTA-TATE药物治疗,全身和肾脏的有效半衰期分别为(20.0~99.8)和(38.2~75.2)h,平均有效半衰期分别为(57.3±21.4)和(53.1±2.5)h;肾脏所吸收的剂量为(0.25~1.48)mGy/MBq,平均吸收剂量为(0.90±0.31)mGy/MBq。患者单次疗程肾脏受到的吸收剂量最小1.8 Gy,最大9.6 Gy,多个疗程肾脏受到最大吸收剂量21.7 Gy。结论准确估算^(177)Lu-DOTA-TATE治疗神经内分泌肿瘤患者危险器官肾脏吸收剂量,结果低于耐受剂量限值,有望为患者的精准化治疗提供指导。

^(177)Lu标记利妥昔单抗的实验研究

目的使用2种双功能螯合剂p-SCN-Bz-DOTA和p-SCN-Bz-DTPA分别对利妥昔单克隆抗体进行^(177)Lu标记,确定最佳标记条件。方法采用先偶联抗体再标记核素的方法制备标记抗体,在固定抗体、核素用量及缓冲液前提下,考察标记反应中4个重要因素p H值、反应时间、温度和螯合剂用量对其标记率的影响,确定最佳标记条件。结果不同标记条件下,偶联物的标记率在3%~99.9%之间,分析之后发现,最佳标记条件为:单抗和螯合剂反应摩尔比为1∶100,p H值6.0~7.0,40℃反应30 min。结论在最佳标记条件下,2种偶联物的标记率和标记抗体的放射化学纯度均大于99%,可满足临床研究使用。

大鼠中确定^90Y或^177Lu标定的单克隆抗体BR96的最大耐受剂量——同源性肿瘤模型的建立

目的比较^90Y和^177Lu标记的单克隆抗体BR96在正常大鼠体内的最大耐受剂量（MTD）。方法将动物分组，分别注射不同剂量的^90Y—BR96以及^177Lu—BR96。观测8周内血象、体质量以及生命指征变化。结果注射2d后所有组大鼠白细胞均下降至开始的5％～15％；注射后第14天至第21天开始恢复并呈剂量依赖性。除^90Y-BR96的最高剂量组外，其余各组大鼠白细胞均完全恢复。在注射后第7天至第14天血小板开始减少，其严重程度（至开始的10％-40％）和开始恢复的时间与注射剂量有关。注射后第21天在^90Y—BR96以及^177Lu—BR96最高剂量组中发现有皮肤感染。结论大鼠对。^90Y-BR96和^177Lu—BR96的毒性均呈剂量依赖性。^177Lu—BR96的MTD（1000MBq／kg）是^90Y-BR96的1．7倍，在该组中可注射较高剂量的螯合物而正常组织不受损。该实验重复性好，该模型可用来评估一些提高肿瘤增益比的新方法，如放射免疫靶向治疗等。

PSMA分子靶向探针在前列腺癌诊疗中的应用及研究进展

前列腺癌(prostate cancer,PCa)是威胁中老年男性生命健康常见的恶性肿瘤之一。前列腺特异性膜抗原(prostate-specific membrane antigen,PSMA)是表达于前列腺上皮细胞的Ⅱ型跨膜糖蛋白。与非病变前列腺组织相比,PCa组织中PSMA表达可上升100~1000倍。近年来,以PSMA作为分子显像和治疗靶点受到广泛关注,其在PCa分期、再分期、治疗和疗效评价中具有独特优势和重要价值。本文将围绕PSMA分子靶向探针在前列腺癌分子显像及治疗中的最新研究进展作简要述评,以期更好地服务于临床。

放射性核素治疗胃肠胰神经内分泌肿瘤: 实践与经验

肽受体放射性核素治疗(peptide receptor radionuclide therapy,PRRT)可缓解神经内分泌肿瘤(neuroendocrine neoplasms,NENs)患者症状、提高患者生活质量,且治疗耐受性良好,是NENs目前先进的治疗方法之一。由于该治疗在国内刚起步,如何为PRRT患者提供规范、高效、优质的治疗服务尚存在诸多值得商榷之处。本文在参考国外指南和临床规范的基础之上,结合西南医科大学附属医院开展^(177)Lu⁃DOTATATE治疗NENs的实践经验,总结相关治疗要点、常见不良反应预防及患者心理干预措施,以期为临床诊疗提供借鉴。