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综述:Astatine-211——迈向体内稳定的Astatine-211标记放射性药物及其(前)临床应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月02日 来源:Medicinal Research Reviews 11.6
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这篇综述深入探讨了α发射体211At在靶向放射性配体治疗(RLT)中的独特优势,系统梳理了其生产分离技术、标记化学策略及提高体内稳定性的创新方法,特别聚焦于解决脱砹难题的分子设计(如胍甲基化/新戊二醇支架),并展望了该核素在癌症治疗(如前列腺癌、甲状腺癌)的临床转化前景。
放射性配体治疗的新希望:砹-211的崛起
放射配体治疗(RLT)领域正迎来革命性突破,α发射体砹-211(211At)凭借其独特的物理化学特性,成为对抗晚期癌症的利器。与传统β发射体相比,211At释放的α粒子具有100 keV/μm的超高线性能量转移(LET),能在30-70微米范围内精准杀伤肿瘤细胞,特别适合清除微转移灶。
砹-211的独特优势
211At的7.2小时半衰期是其显著特点。这个"黄金时长"既保证了足够的肿瘤滞留时间,又大幅降低了放射性废物处理难度。计算显示,使用211At的患者仅需控制4小时排泄物,而225Ac治疗患者需隔离18-39天。更重要的是,211At通过单次衰变释放单一α粒子,避免了225Ac等核素因级联衰变导致的子核素逃逸问题。
生产与标记技术的突破
通过209Bi(α,2n)211At核反应,目前全球17个设施可实现211At生产。干馏法以89%回收率成为主流分离技术,而新型液固萃取法采用3-辛酮浸渍树脂,在50分钟内实现90%回收率。标记化学方面,铜介导的砹代硼酸化反应(Cu-mediated astatodeborylation)能在室温下10分钟内实现85%-100%放射化学转化率(RCC),成为当前最富前景的标记策略。
攻克脱砹难题的创新策略
脱砹是211At临床应用的主要障碍。量子力学计算揭示碳-砹键解离能(47 kcal/mol)显著低于碳-碘键(61 kcal/mol),导致其在溶酶体氧化环境中更易断裂。三大解决方案崭露头角:
胍甲基化通过静电排斥作用阻断硒半胱氨酸介导的脱砹,使抗HER2单域抗体片段211At-SAGMB-5F7的甲状腺摄取降低81%
新戊二醇支架通过羟基空间位阻抑制细胞色素P450代谢,使PSMA靶向剂211At-16的胃部摄取仅1.74%ID/g
金纳米颗粒(AuNPs)利用表面吸附机制,5nm颗粒在胰腺癌模型展现2.25%ID/g肿瘤蓄积,且甲状腺摄取低于检测限
临床转化进行时
目前5项临床试验正在推进:
NCT05275946评估211At-NaAt治疗甲状腺癌
NCT04579523探索211At-OKT10-B10治疗多发性骨髓瘤
首个人体SPECT/CT证实211At-PSMA-5在前列腺癌转移灶的SUVmax达17.6
未来展望
到2035年,211At有望成为中枢神经系统肿瘤治疗的关键核素。通过结合免疫治疗和分次给药策略,其独特穿透血脑屏障的能力将为胶质母细胞瘤等难治肿瘤带来新希望。工业界需加快自动化合成模块开发,推动这一"精准核弹"从实验室走向临床。