日本大阪大學的放射線科學研究所成功開發出用α射線靶向治療難治性前列腺癌的方法。預計在2024年實施臨床試驗。

前列腺癌在世界范圍內呈上升趨勢。在日本男性癌癥中，前列腺癌是男性新發病例數最多的癌癥(每年94,748例新發病例)。雖然前列腺癌是一種預后較好的癌癥，但如果手術、放療、化療、內分泌療法都不起作用而導致癌癥復發或轉移，那么治療就會變得困難。在這種情況下，核醫學治療有望成為一種副作用少的高效治療手段。

(圖1)：使用“砹-211”標記的PSMA配體(211At-PSMA5)進行靶向α射線治療。

該療法靶向前列腺癌特異性膜抗原(PSMA)。該抗原在許多前列腺癌中有表達，尤其在激素治療抵抗性前列腺癌中表達特別強。

“砹-211”是一種會釋放α射線的放射性元素，在自然界極其稀少，但可以通過使用加速器用α射線照射來制造。用“砹”標記的PSMA配體([At-211]PSMA5)是指與砹標記的PSMA結合的化合物。

α 射線

作為短距離和高能量的放射線越來越多地用于治療。通過選擇性地將發射 α 射線的藥物集中到癌癥病灶中，可以在不影響周圍組織的情況下治療癌癥。

在這項研究中，給前列腺癌模型小鼠靜脈注射“砹-211”標記的PSMA5配體進行靶向α放療時，發現該核素在腫瘤中高度積累，并證實單次給藥具有持久的腫瘤消退效果。

近年來，治療診斷學(一種集治療學和診斷學于一體的新型醫療技術)一直備受關注。通過將標記的核素改變為與靶標結合的化合物來完成從癌癥診斷和治療的所有工作。而前列腺特異性膜抗原( PSMA )作為治療診斷學的一個有前途的目標吸引了人們的注意，它可以從PET影像診斷擴展到核醫學治療。

大阪大學與德國杜塞爾多夫大學的聯合研究中，一直在開展針對PSMA的PET診斷成像的臨床研究(圖2)。此外，使用β射線核素镥(Lu-177)的PSMA治療在海外引起了人們的關注，但是Lu-177目前還不能在日本國內生產，并且有患者對Lu-177 抵抗。而砹是一種能發射比傳統放射線能量更高的α射線的核素，即使對β射線治療有抵抗性的人也可能有效。理化研究所(RIKEN)利用重離子加速器設施RI Beam Factory的加速器，開發出本研究所需砹原料的量產技術，并穩定供應給大阪大學。

β 射線

從原子核發射電子(β射線)的核素。使用放射性碘(I-131)治療甲狀腺癌是一種典型的 β 射線療法。

此外，日本大阪大學已經開始使用砹-211治療難治性甲狀腺癌的臨床試驗，這是在日本進行的第一個砹臨床試驗，臨床需求非常強烈。

(圖2)靶向PSMA的PET圖像：內分泌治療耐藥的前列腺癌，有多個淋巴結轉移(紅色箭頭)。

該試驗的研究成果

許多前列腺癌細胞表達一種稱為PSMA的膜蛋白。在這項研究中，用α射線核素砹(At-211)標記了幾種PSMA配體，開發出了[At-211]PSMA5，一種針對PSMA的新的前列腺癌α射線療法。

通過用將這種放射配體單次靜脈內給藥于前列腺癌模型小鼠，顯示出在腫瘤中的高蓄積，并證實了持久的腫瘤消退效果。另一方面，給藥后小鼠體重無明顯變化，腎臟等危險器官未見明顯副作用。

通過啟動該臨床試驗，并通過證明其安全性和有效性，使該療法成為難治性前列腺癌患者的有效治療選擇。

(圖3)前列腺癌模型小鼠單次給藥后的抗腫瘤效果(左)和荷瘤模型中的生物分布(右)：可以確認到腫瘤中的高蓄積(箭頭位置)

該研究結果的意義

通常對激素治療耐藥的多發轉移前列腺癌患者進化療和其他治療，但副作用較多。但核醫學治療很少引起嚴重的副作用，而且使用短程α射線的治療不需要在專門的病房住院。砹可以使用促進劑在日本國內制造，預計通過建立制造基地，可以為很多患者提供門診治療。未來，這種源自日本的療法有望用于全球需要治療的前列腺癌患者。

日本大阪大學自2021年起便開始了由醫師主導的臨床試驗，使用砹治療甲狀腺癌。如果能設計出與砹結合的化合物，除了前列腺癌之外，還有可能應用于以難以治療的胰腺癌等。