阿爾法同位素靶向藥：局面正在扭轉

最近，科技領域多次出現與“新核素”有關的消息。2月初，中國科學院近代物理研究所（以下簡稱中國科學院近代物理所）及其合作者在科技期刊《物理快報B》上宣布首次合成了新核素錒-203；兩周后，他們又在科技期刊《物理評論快報》上宣布合成出新核素鋨-160、鎢-156；3月末，他們宣布中國超重元素研究加速器裝置（CAFE2）刷新流強記錄……

提到“核素”，很多人都會聯想到癌癥靶向藥。靶向藥是一種以核素為原材料的藥物，相比放療、化療等治療手段副作用更小，且療效精準，被視為抗癌的“希望之光”，可以通過靜脈注射等方式精準找到腫瘤所在位置，定點“殺死”癌細胞。

記者了解到，目前，受制于核心技術、裝備及創新研發等因素，我國用于診療的醫用核素90%依賴進口，而醫用核素中最先進的一種——阿爾法同位素靶向藥物，更是全部依賴進口。

那么，這些新核素好消息的背后，我國核素大規模制備能力究竟如何？靶向藥物的研制局面是否有可能扭轉？《中國科學報》記者走進新核素消息的來源——中國科學院近代物理所一探究竟。

阿爾法醫用核素“全世界奇缺”

在中國科學院近代物理研究所蘭州新區的園區里，一臺基于強流超導直線加速器的醫用同位素研發平臺（IP-SAFE）正在如火如荼的建設之中。

該平臺占地面積140余畝，總建筑面積2.82萬平方米。建成后，它將成為世界首臺高產額、高純度治療用阿爾法同位素生產平臺。

“加速器輻射技術是制備醫用同位素的新趨勢和方向。通過這個平臺，我們希望實現醫用同位素量產關鍵核心技術及裝備自主可控，解決醫用同位素原材料供給面臨的‘卡脖子’問題，助推我國精準放療產業鏈、供應鏈高質量發展。”中國科學院近代物理所黨委書記、副所長胡正國說。

醫用同位素靶向藥物，包括診斷用的單光子同位素藥物和正電子同位素藥物，治療用的阿爾法同位素藥物、貝塔同位素藥物等。在治療用同位素藥物中，與貝塔同位素藥物相比，阿爾法同位素藥物能更精準、有效、安全地治療轉移擴散的微小散在腫瘤，與粒子束外照射實體腫瘤形成互補，是目前醫用同位素發展的科技制高點，也是國際放射治療的熱點和新發展趨勢。

中國科學院近代物理所成果轉化與產業處處長李國宏介紹，由于治療用的阿爾法同位素要求純度高，化學分離難度大，規模化量產的難度較大，這類藥物在全世界奇缺，價格極高。正因如此，阿爾法同位素的規模化生產技術已成為發達國家的研發熱點，其核心技術更被嚴格管控。

“在研發規模化生產阿爾法同位素靶向藥方面，我國才剛剛起步。”李國宏介紹，面對我國癌癥患者和因癌癥死亡人數劇增的嚴峻挑戰，以及對醫用同位素日益增長的迫切需求和我國醫用同位素大多需進口的殘酷現實，醫用同位素特別是阿爾法醫用同位素的規模化生產平臺建設成為當務之急。

關鍵核心技術已攻克

2021年6月，國家原子能機構聯合科技部、公安部、生態環境部、交通運輸部、國家衛生健康委、國家醫療保障局、國家藥品監督管理局等8部門正式發布《醫用同位素中長期發展規劃（2021-2035年）》，成為我國首個針對核技術在醫療衛生應用領域發布的綱領性文件。該規劃提出，到2025年，一批醫用同位素發展的關鍵核心技術取得突破。

“自然界中天然存在280多種核素，到目前人工合成了3300多種，研究這些核素的衰變性質，不僅具有重要的科學意義，而且有助于將它們用在人們生活的各個方面。”中國科學院近代物理所研究員張志遠告訴《中國科學報》。

從20世紀90年代起，該研究所的科研人員就開始了同位素研發工作，先后制備出汞208、氰鈷胺、鎘109、銩167、鍺68等同位素。如今，他們又制備出符合醫學純度的鐳223、錒225、鉬99、锝99m等多種醫用阿爾法同位素，實現了高純度高效率產生和自動化同位素分離技術的突破。

張志遠介紹，依托于中國科學院近代物理所的蘭州重離子加速器，在中國科學院戰略性科技先導專項“未來先進核裂變能—ADS嬗變系統”支持下，科研人員已解決了產生和分離阿爾法同位素相關的科學問題，攻克了部分關鍵核心技術。

他表示，在阿爾法醫用同位素量產的加速器方面，中國科學院近代物理所也已通過研制中國超重元素研究加速器裝置，掌握并突破了連續波離子超導直線加速器關鍵技術，建造出世界首臺20兆電子伏特/10毫安連續波質子超導直線加速器，在國際上首次實現連續波百千瓦質子束百小時長時間連續運行，連續波10毫安質子束穩定加速，為實現阿爾法醫用同位素的量產創造了條件。

從同位素到靶向藥物還有距離

“做出阿爾法同位素”與“成為靶向藥物”之間，還有一定的距離。

“目前，主要用于科學研究的中國超重元素研究加速器裝置，還只能制備少量的阿爾法同位素樣品。”胡正國說，“我們希望今年能生產出1例可用于臨床前試驗的藥量。”

他表示，正在建設的醫用同位素研發平臺相當于中國超重元素研究加速器裝置的“放大版”，同樣采用了超導直線加速器方案，建成后束流強度和束流功率將是國外同類裝置的5到10倍，產額也將比國外同類裝備高5至10倍。

“作為國立科研機構，我們圍繞著國家重大需求開展工作，努力將基礎研究成果應用于關鍵技術研發，在為人民生命健康服務的同時，也讓我們的研究成果轉化為新質生產力。”胡正國說。

據悉，在國外，2014年，美國拜耳集團以29億美元收購了挪威Algeta公司的產品多菲戈，即氯化鐳223藥物，2017年該藥上市后年銷售額為4.08億歐元。2017年，諾華集團以39億美元收購法國放射性藥物公司AAAP，該公司的主要產品為放射性藥物177Lu-DOTATATE，用于晚期神經分泌腫瘤，2018年該藥由美國FDA批準上市，當年銷售額為6.5億美元。2023年12月26日，BMS（百時美施貴寶）公司以41億美元收購放射性藥物公司RayzeBio（Ac-225同位素藥物為主）。

從同位素到新藥，“這一過程需要一個合作體系，需要多個行業、多個方向共同努力，不是個別的幾個科研單位能夠完成的。”胡正國說，中國科學院近代物理所正在與福建物構所、寧波材料所、上海藥物所等科研機構及各個醫院合作，共同開展阿爾法同位素靶向藥物的攻關。

“我們希望有更多的研究機構和企業加入進來，共同完成這件事。”胡正國說。