利用中子拯救生命

發布日期:2/28/2024 來源:IAEA

美國里德學院(Reed College)的研究反應器爐心在照射醫用放射性同位素生產的靶材。

 

醫用放射性同位素的高效生產和新型放射性藥物的開發,為多種癌症和其他疾病帶來更好的診斷與更有效的治療,因此,對主要使用研究用反應器或加速器生產放射性同位素的需求持續增長,臨床使用放射性藥物的數量也迅速增加。

 

原子能總署物理和化學科學司司長梅麗莎·德內克(Melissa Denecke)說:「如果製備和使用得當,醫用放射性同位素和放射性藥物可以挽救生命。」

 

醫用放射性同位素是放射性元素,當它們附著在藥物配方中的特定分子時,會發出易於追蹤的輻射,這使得它們可用於醫療診斷。放射性藥物也可用於治療,破壞癌症腫瘤組織而以予治療,例如前列腺癌、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結合的藥物。診斷放射性藥物,含有發射加馬射線的放射性同位素,會聚集在對特定的器官、組織或細胞。透過注射、吸入或口服的方式給予患者,並使用檢測加馬射線的非侵入性體外相機,以擷取目標器官或組織的影像。治療性放射性藥物,含有發射粒子的放射性同位素,能在目標組織中累積以殺死癌細胞。

 

研究反應器(research reactor)是生產醫用放射性同位素的主要來源,包括鉬-99 (Mo-99)、碘-131 (I-131) 和鈥-166 (Ho-166) 等。碘-131 用於診斷和治療甲狀腺癌,是 20 世紀 40 年代初期在研究反應器中最早生產的放射性同位素之一。 儘管生產了大約35種醫用放射性同位素,但 鉬-99 佔據了主要市場需求,它是鎝-99m (Tc-99m) 的母體同位素,全世界約85%的核醫學診斷都使用鎝-99m (Tc-99m),用於診斷癌症以及心臟、大腦和骨骼疾病,每年多達5000 萬次核醫診斷程序。

 

鎦-177 (Lu-177) 是另一種重要的放射性同位素,由研究反應器所生產。波蘭國家核子研究中心 POLATOM 放射性同位素中心研究員 Renata Mikołajczak 表示:「鎦-177 是用於治療骨痛以及前列腺癌、胃癌和腸癌的治療性放射性藥物的支柱。全球至少有20種使用鎦-177 的新藥正在研發中。」

 

2023年5月,國際原子能總署啟動了一項合作研究計畫,利用鎦-177開發用於癌症治療的新型放射性藥物。IAEA放射性藥物科學家 Aruna Korde 表示:「鎦-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方式,為患者帶來了更好的效果,然而,對鎦-177標記治療性放射性藥物,我們對此藥物的生物學行為之理解仍然存在有落差。」此合作研究計畫旨在確定並解決可能限制這些放射治療功效的因素。計畫將開發並進行對鎦-177放射性藥物的臨床前評估,以估計此藥物對一些主要癌症的潛力。該計畫還將為放射性標記以及基於鎦-177放射性藥物的品質、安全性和功效評估提供指引。

放射性同位素生產:

四十個國家擁有能夠生產放射性同位素的研究反應器;其中約有25家,正在積極生產用於醫療用途的放射性同位素。大多數情況下,放射性同位素是為國內市場而生產,少數國家向區域或世界市場出口放射性同位素,而一些特定國家則是大量出口。原子能總署向世界各國提供如何使用研究反應器來開發和製造這些診斷和治療關鍵藥物的專業知識。研究反應器為醫療應用提供了安全穩定的重要同位素,包括放射性藥物,也提供放射性同位素治療藥物,例如近接放射治療以及醫療設備的滅菌等。

 

需求持續成長。比利時核子研究中心(SCK CEN)放射性同位素計畫經理 Bernard Ponsard表示「對研究反應器生產放射性同位素,要滿足其日益增長的需求,依舊還有很長的路要走。」

 

原子能總署支持各國利用研究反應器生產放射性同位素,不僅用於醫療用途,也用於工業和研發領域。原子能總署編撰指導刊物,召開技術會議,以交流資訊和專門知識,協調並籌劃多個國家研究機構的合作研究項目,並透過培訓活動、科學訪問和研究獎金促進能力之建立。透過其技術合作計畫,原子能總署還支持各國並促進區域和區域間計畫。

 

“原子能總署正在全球建立和培養一個能夠生產放射性同位素和安全、高品質放射性藥物的專業人員社群,"德內克說。 “我們的最終目標是幫助增加這些核醫學藥物的全球產量,並縮小一些地區在獲取這些藥物方面的差距,以便患有癌症和其他危及生命疾病的弱勢群體能夠獲得他們所需的照護。”