靶向 α 粒子放射疗法:精准歼灭癌细胞与保护健康组织的创新癌症治疗路径

【字体: 时间:2025年05月28日 来源:Nature Biotechnology 33.1

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  为解决传统癌症治疗对健康组织损伤大等问题,研究人员开展靶向 α 粒子放射疗法研究。利用 α 发射体同位素(如 212Pb、22?Ac)结合生物分子精准杀伤癌细胞,在前列腺癌等多种肿瘤中展现潜力,有望变革癌症治疗。

  

癌症治疗新曙光:靶向放射性药物的精准攻坚之路


在癌症治疗的漫长征程中,如何精准消灭癌细胞而最大限度保护健康组织,始终是科学家和医生们孜孜以求的目标。传统放疗如同 “地毯式轰炸”,虽能杀伤癌细胞,却常对周围正常组织造成严重损伤,带来一系列副作用;而一些靶向药物虽能锁定目标,但面对低表达靶点或复杂肿瘤微环境时,往往力不从心。例如,抗体 - 药物偶联物(ADCs)虽疗效显著,却因毒性问题受限。在此背景下,靶向放射性药物,尤其是新一代 α 粒子疗法,宛如划破夜空的新星,为癌症治疗带来了全新的思路和希望。

为突破现有治疗瓶颈,来自全球多家研究机构(如澳大利亚 AdvanCell、美国 RadioMedix、瑞士 Molecular Partners 等)的研究人员聚焦于放射性药物的研发,尤其是 α 发射体同位素与生物分子的结合应用。他们的研究旨在开发能将放射性有效载荷精准递送至肿瘤细胞,同时减少对健康组织损伤的新型疗法。经过一系列探索与实验,研究人员发现,α 粒子疗法凭借其短射程、高能量的特性,可在近距离造成癌细胞 DNA 不可逆双链断裂,且对周围健康组织损伤极小,在多种癌症治疗中展现出巨大潜力。这些成果发表在《Nature Biotechnology》上,为癌症治疗领域注入了新的活力。

主要关键技术方法


研究人员主要采用以下关键技术开展研究:

  • 放射性药物设计:将小分子、肽类或抗体通过 linker 与放射性有效载荷结合,构建靶向放射性药物,如 α 发射体(212Pb、22?Ac、211At)和 β 发射体(1??Lu)结合不同配体。
  • 治疗诊断学(Theranostics):利用弱放射性同位素进行成像,可视化患者病变的靶点表达情况,以筛选合适患者并跟踪药物摄取和剂量管理。
  • 配体开发:开发多种配体类型,包括肽类、抗体片段、单域抗体、DARPins(设计锚蛋白重复蛋白)等,用于靶向不同肿瘤抗原。
  • 点击化学(Click Chemistry):用于放射性药物与靶点的特异性结合及同位素释放,如通过共价结合提高肿瘤滞留率。

研究结果


1. α 粒子疗法的显著优势

α 发射体同位素(如 212Pb、22?Ac)相较于 β 发射体(如 1??Lu),能在更近距离内造成更严重的 DNA 损伤,仅穿透几个细胞层,从而实现对癌细胞的精准杀伤,同时减少对健康组织的附带损伤。例如,RadioMedix 的 AlphaMedix(携带 212Pb 靶向 SSTR2)使约 55% 的晚期神经内分泌肿瘤患者肿瘤缩小,许多患者无疾病迹象。

2. 多种肿瘤类型的治疗探索

研究人员将靶向放射性药物的应用扩展至多种肿瘤类型:

  • 前列腺癌:AdvanCell 的 ADVC001(α 放射疗法)和诺华的 Pluvicto(1??Lu 标记靶向 PSMA)在转移性前列腺癌中开展试验,Pluvicto 已获 FDA 批准。
  • 神经内分泌肿瘤:除 AlphaMedix 外,诺华的 Lutathera(1??Lu 标记靶向 SSTR2)已用于治疗该类肿瘤。
  • 实体瘤与脑癌:多家公司针对 FAP、CAⅨ、CAⅫ、L 型氨基酸转运体等靶点开展研究,如 Fusion Pharmaceuticals 的 22?Ac-FPI-2059 靶向 NTSR1 用于实体瘤,Telix Pharmaceuticals 的 131I-TLX101 靶向 L 型氨基酸转运体用于胶质母细胞瘤。

3. 配体类型的选择与优化

  • 肽类载体:因短半衰期和肾脏快速清除等优势成为首选,如 Pluvicto 和 Lutathera 均采用肽类配体。但需注意减少同位素在肾脏的积累。
  • 抗体模拟物:包括单域抗体、DARPins 等,兼具抗体的特异性和小分子的药代动力学优势。例如,Precirix 的单域抗体靶向 HER2,在肿瘤细胞停留超 7 天,未结合的放射性核素数小时内通过肾脏清除;Molecular Partners 的 DARPins 靶向间皮素,提高了结合特异性和亲和力。
  • 点击化学与预靶向策略:北京大学研究团队利用点击化学实现 FAP 靶向,共价配体在小鼠中肿瘤摄取和保留显著优于非共价配体;Y-mAbs 等采用预靶向策略,先注射未标记抗体结合肿瘤,再注射放射性示踪剂,减少骨髓毒性。

4. 与免疫治疗的协同作用

低剂量放射性药物可与免疫疗法协同增效。例如,Pluvicto 联合 Keytruda(PD-1 抑制剂)使转移性前列腺癌患者肿瘤缩小;匹兹堡大学在小鼠胶质瘤模型中发现,靶向 CD11b 的 1/??常规剂量 α 或 β 辐射可使肿瘤对免疫检查点抑制剂敏感,显著提高生存率,可能与辐射诱导肿瘤微环境免疫刺激有关。

研究结论与意义


靶向放射性药物,尤其是 α 粒子疗法,通过精准递送放射性有效载荷,在多种癌症治疗中展现出精准杀伤、低毒副作用的显著优势,为解决传统治疗的局限性提供了新策略。其与治疗诊断学、免疫治疗的结合,进一步拓展了应用场景和治疗潜力。尽管在配体优化、靶点选择及生产工艺等方面仍面临挑战,但随着研究的深入和技术的进步,以 Lutathera 和 Pluvicto 为代表的放射性药物有望成为癌症治疗的先锋,引领 “精准放疗” 的新潮流,为更多癌症患者带来生存希望和更好的生活质量。这一领域的快速发展和大量投资,预示着其将在未来癌症治疗中占据更为重要的地位,推动癌症治疗范式的变革。

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