核医学新型放射性核素前沿进展与未来展望（第三部分）：锆-89、砹-211与钍-227的诊疗应用与挑战

本综述深入探讨锆-89（89Zr）、砹-211（211At）和钍-227（227Th）在精准核医学中的关键作用。89Zr凭借长半衰期（3.3天）适用于抗体类慢动力学分子标记（PET成像）；211At作为α发射体需高能回旋加速器生产；227Th则需解决镭-223（223Ra）分离与活度测量难题。三者虽非诊疗配对，但共同推动靶向治疗与分子影像（如免疫治疗）的创新突破。

　　

物理特性与临床应用的锆-89放射性核素获取流程

锆-89（⁸⁹Zr）的半衰期为3.3天，通过β?衰变（22.3%）和电子捕获（76.6%）转变为钇-89??m（^89mY），后者进一步释放γ光子形成稳定^89mY（图2）。其长半衰期特性使其特别适用于标记动力学缓慢的大分子（如抗体）进行正电子发射断层扫描（PET）。使用常规PET设备可进行长达一周的成像，全身PET设备甚至可延长至30天。

具有临床应用的砹放射性核素物理特性与获取流程

砹被誉为“地球上最稀有的元素”，其天然形态仅以短寿命同位素形式与铀共存于地壳中，总量仅约0.07克。所有砹同位素均不稳定且半衰期极短（125纳秒至8.1小时），其名称源自希腊语“astatos”（意为“不稳定”）。砹-211（²¹¹At）作为α发射体，其化学行为与碘相似，但生产需依赖能产生高能α粒子束的回旋加速器。

具有临床应用的钍放射性核素物理特性与获取流程

钍属于锕系金属，所有同位素均具放射性，其中钍-232最为丰富。多数钍同位素半衰期极短（微秒或毫秒级）或极长（数年），仅钍-226（30.6分钟）和钍-227（18.7天）因α发射特性具备医疗潜力。钍-226的生产难度限制了其应用，因此钍-227成为更具前景的候选者。钍-227具有优异的螯合特性，可与靶向肿瘤分子结合形成标记复合物，但其使用面临两大挑战：一是可能从分子中分离出镭-223（²²³Ra），二是活度测量依赖生产时间。由于需100天达到平衡状态，活度评估需通过其子核发射的光子进行。

利益冲突声明

无。