重水反应堆发电的副产品,医用同位素锶-89,及其在肿瘤治疗的作用
9月25日,秦山核电基地传来喜讯——首批商用重水堆辐照生产的锶-89成功出堆,标志着我国医用同位素生产领域的自主可控能力得到了进一步增强,也为全球核医疗产业的发展注入了全新活力。
通过高通量反应堆辐照高纯度的锶[88Sr],发生88Sr(n,γ)89Sr反应获得89Sr。氯化锶[89Sr]的分子式为89SrCl2,相对分子质量为159。
锶-89是一种重要的医用同位素,广泛用于晚期恶性肿瘤骨转移所致骨痛的缓解治疗,能够显著减轻患者痛苦、提高生活质量。此前,我国虽具备一定锶-89自主生产能力,但市场需求缺口较大,长期依赖进口填补供应空白。
60%~90%晚期癌症患者会发生骨转移。骨转移肿瘤的主要症状为逐渐加剧的顽固性疼痛、活动受限,并可导致功能障碍、病理性骨折、脊髓和神经压迫以至截瘫、高血钙症等不良事件。
肿瘤骨转移患者目前可以选择的治疗方法有:放射性药物靶向治疗、手术、外放射、双膦酸盐、化疗、止痛药物等。放射性药物靶向治疗的主要目标为:(1)缓解疼痛,恢复功能,改善生活质量;(2)预防和治疗骨相关不良事件;(3)控制肿瘤进展,延长生存期。
氯化锶[89Sr]治疗骨肿瘤的研究和应用已有70多年历史。1989年和1993年89Sr分别在英国和美国应用于临床。我国生产的89Sr于2004年获国家药监局批准应用于临床。89Sr治疗骨肿瘤的原理
(1)89Sr的物理半衰期50.5 d,β射线最高能量1.46 MeV,平均能量0.58 MeV,骨组织中的射程约3 mm。
(2)89Sr的生物学特性及骨肿瘤病灶浓聚89Sr的机制。锶在元素周期表中与钙同族,其体内代谢特点与钙相似。肿瘤细胞破坏骨组织,导致成骨修复活跃,骨组织代谢增高,浓聚大量的89Sr。病变骨组织与正常骨组织的摄取比为2∶1~25∶1; 89Sr在正常骨的有效半衰期14 d,在肿瘤骨转移灶内的有效半衰期长于50 d,因此可使病灶获得较高的辐射吸收剂量,所以能获得较好疗效。89Sr注射后几个小时内,未被骨转移灶和骨组织摄取的89Sr 70%~90%通过泌尿系统排泄。
(3)89Sr治疗骨肿瘤缓解疼痛及治疗病灶的机制。89Sr发射的β射线集中照射病变组织,抑制和杀灭肿瘤细胞,发挥缓解骨痛、抑制骨转移灶生长的作用。目前认为其止痛的可能机制为:(1)89Sr治疗使瘤体缩小,减轻了受累骨膜和骨髓腔的压力;(2)辐射生物效应干扰了神经末稍去极化的过程,影响了疼痛信号的传导;(3)辐射生物效应抑制缓激肽和前列腺素等炎性疼痛介质的产生。
来源:“细说核物理”公众号