放射性藥物（示蹤劑）作為分子成像的“導(dǎo)彈”，其獨(dú)特之處在于它不僅可以常規(guī)用于核醫(yī)學(xué)的診斷顯像（γ光子及正電子），而且還可以用于內(nèi)照射治療（α粒子或β粒子）。

過(guò)去的二十年里，幾種新的放射性核素被成功地引入到臨床實(shí)踐中，用于診斷成像和治療，并且誕生了一個(gè)新的方向Theranostics（治療診斷學(xué)，或者也叫作診療一體化）。一般會(huì)使用一對(duì)同位素（一種用于成像，一種用于治療），連接相似的分子靶向配體，對(duì)同一疾病進(jìn)行診斷(分子成像)和治療(分子靶向治療)。這種伴隨治療的診斷，目的是針對(duì)患者的個(gè)性化精確治療，這樣的配對(duì)（Theranostics Pair）使得醫(yī)生可以從SPECT或PET診斷獲得患者特定的信息，從而量化體內(nèi)功能或受體密度，從而為治療提供精準(zhǔn)的生物分布，劑量測(cè)定和預(yù)后。

放射性鎵元素和镥元素
放射性核素診斷治療對(duì)中，相同配體+不同核素的組合，目前最受歡迎的是鎵-68 (68Ga, 半衰期68min，β+=89%，Emax=1899kev)和镥-177 (177Lu, 半衰期6.7d，Eβ-=134kev)。目前，68Ga和177Lu可以從回旋加速器或者市場(chǎng)上獲得，更多的科研成果都進(jìn)一步促進(jìn)了這一對(duì)診療一體化核素的發(fā)展。其他和正電子顯像核素68Ga共同聯(lián)用的還有釔-90（90Y），以及最近用于治療用途的α發(fā)射體鉍-213 (213Bi)和鐳-225(225Ac)。 在腦膠質(zhì)瘤中，用177Lu-DOTATE或68Ga-DOTATE標(biāo)記的DOTA-octreotate已分別通過(guò)FDA批準(zhǔn)用于放射靶向治療和PET成像。
2020年，68Ga-PSMA-11通過(guò)FDA批準(zhǔn)為第一個(gè)用于PSMA陽(yáng)性前列腺癌PET成像的68Ga放射性藥物。前列腺特異性膜抗原(PSMA)是前列腺癌患者診斷和治療的重要靶點(diǎn)。PSMA靶向成像在指導(dǎo)前列腺癌的臨床演變過(guò)程中具有明顯的價(jià)值。使用177Lu標(biāo)記的PSMA-617進(jìn)行PSMA靶向治療也同樣有效，用于治療轉(zhuǎn)移性去勢(shì)抵抗性前列腺癌（mCRPC）。

放射性銥元素
同一元素的不同同位素也可以組成診斷治療對(duì)。1992年德國(guó)Jülich研究中心的一些研究人員想出了用一對(duì)相同元素的放射性核素，一個(gè)發(fā)射正電子用于成像，另一個(gè)發(fā)射β粒子用于治療。發(fā)射β的治療性放射性核素90Y(半衰期2.7天) 可以通過(guò)90Sr/90Y發(fā)生器系統(tǒng)長(zhǎng)期提供，而86Y可以通過(guò)回旋加速器制備，半衰期(14.7小時(shí))和它的正電子發(fā)射特性進(jìn)行內(nèi)照射劑量估算。

放射性碘元素 放射性碘的同位素可以說(shuō)是歷史上最成功的診斷治療對(duì)之一，包括123I，124I和131I。在組合中，123I(半衰期13.2小時(shí)) 和124I (半衰期4.2天)可分別用于SPECT和PET顯像診斷以及治療前后的掃描，而131I(半衰期8.03天)用于治療。臨床上已常規(guī)用于評(píng)估甲狀腺癌患者，用123I、124I，或低活度131I進(jìn)行診斷性掃描后，再用高活度131I治療。同樣，腎上腺素能陽(yáng)性腫瘤，如嗜鉻細(xì)胞瘤和神經(jīng)母細(xì)胞瘤，可以用123I-MIBG成像，然后用131I-MIBG治療。可以根據(jù)成像圖上患者的腺體大小和碘化物攝取率來(lái)計(jì)算131I的個(gè)體化治療劑量，以便向甲狀腺（殘余灶）提供相應(yīng)的輻射劑量。不得不說(shuō)的是，盡管放射性碘治療已經(jīng)有70年的歷史，在個(gè)性化劑量計(jì)算方面的優(yōu)化仍在持續(xù)中。

放射性鈷元素 放射性核素純55Co和58mCo都可以通過(guò)回旋加速器制得。55Co(半衰期17.53小時(shí)，β+=77%，Eγ=931.1 keV，Iγ=75%)和58mCo(半衰期9.10小時(shí)，IC=100%)是其中最有前途的配對(duì)之一，因?yàn)樗鼈兙哂邢嗤幕瘜W(xué)性質(zhì)，加上相似的半衰期，以及與許多螯合劑具有很高的體內(nèi)穩(wěn)定性和相容性。有體外研究顯示，Co標(biāo)記的DOTATOC比68Ga和90Y標(biāo)記的DOTATOC對(duì)SSTR2的親和力更強(qiáng)。同樣，與111In或177Lu標(biāo)記的DOTATATE相比，58mCo-DOTATATE顯示出更好的細(xì)胞殺傷能力。55Co和58mCo作為配對(duì)治療藥物非常適合在研究和臨床環(huán)境中使用。盡管有良好的結(jié)果，目前還沒(méi)有任何體內(nèi)人體試驗(yàn)使用55Co和58mCo進(jìn)行靶向放射性核素治療，因此需要進(jìn)一步的研究。

放射性砷元素 砷作為一種診斷劑有很長(zhǎng)的歷史，但是由于缺乏合適的螯合劑，以及人們對(duì)其毒性的擔(dān)憂，限制了它在核醫(yī)學(xué)中的使用。直到最近，新的生產(chǎn)方法和新的螯合劑正在上線，皮克和納摩爾規(guī)模的放射性砷元素的使用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于與毒性相關(guān)的極限，其臨床作用正逐步得到擴(kuò)展。砷的同位素原子質(zhì)量范圍從64到92，其中大多數(shù)都很短，半衰期小于24小時(shí)。其中，72As，74As，77As這幾種砷同位素適合于診斷成像和放射治療，或者同時(shí)適用于診斷成像和放射治療。在核醫(yī)學(xué)中使用時(shí)間最長(zhǎng)的是74As。它的半衰期為17.8天，通過(guò)兩條途徑衰變，要么是通過(guò)正電子發(fā)射(66%)到穩(wěn)定的鍺-74(74Ge)，最大β能量為1.54MeV，伴隨的伽馬輻射為595.8 keV(59%)，要么是通過(guò)β發(fā)射(34%)到穩(wěn)定的硒-74。β負(fù)發(fā)射的最大能量為634.8 keV(15.4%)，最大β能量為1.352 MeV。74As既可以用于成像，也可以用于治療。砷-72(72As)由于其物理特性適合于正電子發(fā)射斷層掃描(PET)成像而備受關(guān)注。它發(fā)射最大能量為3.334 MeV的正電子，半衰期為26小時(shí)，衰變到穩(wěn)定的鍺-72(72Ge)。它還發(fā)出833keV(81%)的可探測(cè)伽馬射線。它的半衰期足夠長(zhǎng)，可以與多肽和抗體配對(duì)，這些多肽和抗體需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能達(dá)到最大攝取，從而精確的獲取患者的藥代動(dòng)力學(xué)和劑量學(xué)。77As作為一種治療性同位素在核醫(yī)學(xué)中具有重要意義。它通過(guò)β輻射衰變，半衰期為38.8小時(shí)，其物理特性與72As互補(bǔ)，從而形成配對(duì)。在該系統(tǒng)中，72As用作診斷成像，77As用作治療。

放射性鈧元素
鈧放射性同位素可以在加速器和核反應(yīng)堆中生產(chǎn)，其中作為正電子發(fā)射體的43Sc/44Sc和作為β發(fā)射體的47Sc，非常符合治療對(duì)的概念。而且，43Sc、44Sc或47Sc的半衰期與相當(dāng)廣泛的靶向載體的藥代動(dòng)力學(xué)相一致。幾種生長(zhǎng)抑素類(lèi)似物，或者是DOTA衍生的(DOTATOC，DOTATATE，DOTANOC)，或者以NODAGA為螯合劑，都已經(jīng)成功證實(shí)能被鈧放射性核素標(biāo)記，相容性比較好，并已經(jīng)完成了一些臨床前動(dòng)物影像的研究，主要是用肽進(jìn)行的。關(guān)于鈧同位素的臨床可用性，44Sc的研究比較突出，最重要的是基于醫(yī)用回旋加速器的生產(chǎn)，其獲得比較容易，還可以和47Sc以及 177Lu的治療進(jìn)行匹配。44Sc目前還被認(rèn)為是68Ga的替代品。因?yàn)?8Ga較短的半衰期可能會(huì)限制其在某些藥代動(dòng)力學(xué)研究中的應(yīng)用。而44Sc可以在醫(yī)用回旋加速器每天18F照射之前產(chǎn)生鈧，并且可以很方便的使用[18F]FDG運(yùn)輸通道將用于放射性標(biāo)記的44Sc溶液或GMP生產(chǎn)的44Sc示蹤劑進(jìn)行運(yùn)送，其在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。已經(jīng)有很多臨床試驗(yàn)比較了44Sc和68Ga的相關(guān)性。在一篇最近的研究中，與68Ga-PSMA-617相比，44Sc-PSMA-617的結(jié)合親和力也很好，兩者在體內(nèi)表現(xiàn)出相似的行為，瘤本比等數(shù)值也與177Lu-PSMA-617有密切的相關(guān)，因此在治療前劑量學(xué)應(yīng)用中非常有前景。

寫(xiě)在最后

在過(guò)去的30年里，治療性放射性核素和放射性藥物的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用經(jīng)歷了許多挑戰(zhàn)。隨著分子生物學(xué)的快速發(fā)展，特異性靶向配體的研究，使用放射性核素進(jìn)行診斷成像或進(jìn)行局部?jī)?nèi)照射治療將會(huì)更加個(gè)性化，更加符合我們對(duì)于未來(lái)精準(zhǔn)醫(yī)療的預(yù)期。