转自:嘉兴日报
“镥-177靶件成功出堆!”2024年12月26日,秦山核电发布重磅消息,经过15天的辐照,国内首批商用堆产放射性医用同位素镥-177靶件顺利出堆。
镥-177主要用于治疗前列腺癌、神经内分泌肿瘤放射性药物的临床试验,进口依赖程度高达95%。随着各大药企的放射性药物陆续进入临床三期或上市审批阶段,预计未来三年,国内对镥-177的需求将迅猛“攀升”。供需的严重失衡,成为一大困扰。而今,这一困境有望扭转。
那么,镥-177何以会成为癌症治疗的关键放射性元素?它又将如何重塑国内癌症治疗格局?就让记者带你踏上进阶之“镥”!
突破垄断 从珍稀元素到抗癌利刃
镥(Lu),在元素周期表中位于第71位,在稀土元素家族中占据独特地位,在众多高科技材料领域有着重要应用。在光学上,它被用于制造高折射率光学玻璃,提升显微镜、望远镜成像质量;在电子材料中,掺杂镥的半导体可增强电子迁移率与导电性,助力芯片性能提升;在能源领域,镥基催化剂能加速燃料电池反应,提高能量转换效率,推动清洁能源发展……
而镥-177,作为镥的一种放射性同位素,与普通镥元素的不同,在于其原子核内中子数的差异。普通镥元素的原子中,原子核内有104个中子,在一般情况下是稳定的;而镥-177的原子核内有106个中子,中子数的差异使得镥-177具有放射性衰变特性,从而在医学等领域有了特殊的应用。
镥-177的半衰期为6.67天,衰变产生三种能量的β-粒子,在组织中平均射程为670um,在对病灶产生辐射作用时对骨髓抑制较轻,特别适用于小体积肿瘤及转移灶(﹤3mm)治疗且不会对周围正常组织造成较大损失;另外,其发射的低能γ射线可用于显像及放射治疗效果的评价。
英国《柳叶刀》杂志最新发布的报告指出:“全球前列腺癌病例预计将从2020年的每年140万例增加到2040年的每年290万例,预计全球每年死于前列腺癌的人数将从2020年的37.5万增加到2040年的近70万。”
根据中国医学杂志相关文献整理数据,神经内分泌肿瘤(NENs)的发病率在过去40年里提高了6倍,美国2016年的标化发病率为8.4/10万,中国的发病率约为每10万人4.1例。
然而,此前镥-177的生产技术长期被少数发达国家垄断,比利时、荷兰、加拿大、美国的少数反应堆供应量超过全球供应量的90%。而镱-176作为生产镥-177的前体材料,此前主要来自俄罗斯和美国。
在医用同位素治疗癌症领域,镥-177的情况曾令人忧心。据了解,国外用于前列腺癌治疗的诺华镥-177-PSMA放射性靶向药物单个疗程约5万美元,一个病人需要4至6个疗程,仅药物费用就超150万元,价格十分昂贵,存在疗效好但经济负担沉重的情况。受限于镥-177供应短缺,该药物供不应求。
进口价格高昂且时常面临短缺风险,这严重制约了我国核医学在相关癌症治疗领域的发展,众多患者不得不面临治疗延误或无法获得最佳治疗方案的困境。因此,实现镥-177的国产化自主生产,不仅是医疗科技领域的重大突破,更是广大癌症患者的生命福音。
十年磨一剑 镥-177国产化征程
在医用同位素领域,镥-177有着举足轻重的地位,那么我国是如何突破重重困难,实现放射性同位素国产化生产的呢?
“过去,我国镥-177供应95%以上依赖进口,供应稳定性难以保障,制约了核医学发展与患者救治。”秦山核电副总工程师李世生表示。
“放射性同位素在医学诊断与治疗方面的应用,是现代医学发展的关键驱动力之一。”美国核医学学会(SNM)的前任主席亨利・法夸尔博士曾指出。在治疗方面,钇-90等放射性同位素凭借独特的放射性衰变特性,能够将高剂量的辐射精准地传递到肿瘤部位,对癌细胞实施精准打击,同时最大限度地减少对周围正常组织的损害,在肝癌、淋巴瘤等疾病的治疗中已经展现出了巨大的潜力。
“通过镥-177放射性同位素连接靶向配体,相当于给炸弹装上了‘导航系统’,能够精准找到癌细胞,这种精准靶向的特性,为癌症治疗尤其是转移性、复发性癌症的治疗提供了一种全新的、极具前景的手段。”秦山核电专项工程处的盛建新表示。
“我们从头建立基础设施,重水堆原设计是用来发电的,同位素生产需要找到合适的孔道。我们研制了一套辐照生产装置,在确保不影响发电情况下实现长期的、规模化的稳定生产与供应。”秦山核电党委委员钟英强表示。
在设计辐照生产装置的过程中也面临许多技术挑战,比如重水堆反应性机构平台上安装空间有限、堆芯辐射水平高等。不仅如此,该装置需同时生产多种同位素,可靠性和安全性也要达到要求。
2024年,秦山核电同位素生产技术突破喜报连连。12月14日,秦山核电重水堆同位素辐照试验平台顺利完成热试,意味着秦山核电已具备在重水堆上开展钇-90等多种放射性同位素辐照试验的能力,标志着国内首座商用堆同位素研发平台正式建成。首个辐照后镥-177靶盒从秦山核电在线辐照生产医用同位素装置顺利出堆,标志着该装置成功完成热态调试,全面投入运行。这一成果是秦山核电同位素生产技术创新的重大突破,不仅具备了国内独有的规模化、稳定持续供应医用同位素的能力,更是我国在医用同位素生产领域实现自主可控、迈向高质量发展的关键一步。
“医用同位素多为短半衰期同位素,要求在反应堆正常运行期间精准实现辐照试验靶件的快速装入与卸出操作,这使得技术难度呈指数级攀升。”秦山核电专项工程处的朱灵盛介绍。
秦山核电在镥-177同位素的研发与生产过程中,充分发挥自身在核技术应用领域的深厚技术积淀与丰富经验,始终严格把控质量,确保装置各项性能达到国际先进水平,为后续大规模稳定生产镥-177、锶-89和钇-90等医用同位素奠定了坚实基础。
协同奋进 核药产业汇聚新动能
在核药产业的发展进程中,秦山核电镥-177成功辐照出堆并非孤立事件,其辐射带动效应广泛而深刻,将为整个核药产业链上下游企业注入强劲动力。
上游的核技术研发企业与秦山核电的合作愈发紧密,大家共同探索放射性同位素生产技术的优化与创新,力求在提升产量的同时降低成本,为大规模临床应用奠定坚实基础。“科研机构联合开展的新型辐照装置研发项目,有望进一步提高同位素生产效率,缩短生产周期。”盛建新表示。
中游的核药生产企业则在秦山核电稳定供应放射性同位素的保障下,加速推进药物制剂的标准化生产与质量提升工作。同时,企业间加强交流与合作,促进整个行业规范化发展。
下游的医疗机构与医药流通企业也积极响应这一变革。海盐坐拥独特的区位优势,周边70家以上三甲医院可实现约1小时直达。复旦大学放射医学研究所青年研究员韩俊斌表示,镥-177已在长三角多个三甲医院进行临床试验,对于前列腺癌晚期和转移病人来说,治疗效果比较明显。
浙江省人民医院核医学科主任程爱萍建议,海盐应做大核素诊疗中心,同时整合全省核医学资源,囊括核事故应急救援及治疗,以此将产业做大做强,争取达到全国第一梯队。
2023年以来,海盐县充分发挥秦山核电商用重水堆大规模稳定生产同位素的优势和地缘优势,重点围绕“核素、核药、核医疗”三大核心,建立“产业—技术—创新—服务—要素”五池共融机制,通过加快优质企业招引落地,破解核医技术难题,完善产业链配套服务,全力推进“千亩千亿”医用同位素产业集群发展,探索医用同位素国产自足道路,为保障老百姓买得到用得起救急救命的核医药展现海盐担当,贡献浙江力量。
从地方层面来看,海盐县携手秦山核电着力打造核技术应用(同位素)产业园,深度联合相关企业,全力推动核技术应用与同位素产业落地海盐,形成产业集群效应。力争到2035年,产业关联企业达到100家,实现核技术应用产业总产值1000亿元,成功塑造以同位素及放射性药物为核心的核技术应用产业集群。
在国际合作方面,秦山核电镥-177的突破也为未来中国核药产业在全球舞台上崭露头角奠定了基础。中国将不断探索镥-177核药在不同人种、不同癌症类型中的疗效差异,让核药产品逐步走向国际市场,为全球癌症治疗贡献中国智慧与力量。同时,将参与全球核药供应体系的构建,不断提升中国在全球核药产业中的话语权与影响力。
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