中國科學家Nature發文：智能核彈頭精準打擊腫瘤，革新癌癥放射性核素治療

2024年6月6日，中國北京大學化學與分子工程學院劉志博（Liu Zhibo）教授課題組及其合作者在Nature期刊上發表了一篇標題為“Covalent targeted radioligands potentiate radionuclide therapy”的論文。這是該期刊自 1977 年以來首次發表有關放射性核素治療（radionuclide therapy）的論文。

這項新的研究為治療轉移性癌癥提供了一個充滿希望的視角，因為在所有癌癥的死亡病例中，轉移性癌癥占大多數。根據世界衛生組織（WHO）的數據，到 2020 年，癌癥將導致近 1000 萬人死亡，占全球死亡人數的六分之一。

2020 年，Journal of Nuclear Medicine期刊將靶向放射性核素治療（targeted radionuclide therapy, TRT）確定為一種“以靶向方式對腫瘤進行電離輻射，并且能盡可能減少其對健康組織影響”的一種（有希望的）治療方法（doi:10.2967/jnumed.120.248062）。

它是如何起作用的？

這種依附著在特異性載體上的放射性物質，通過發射的輻射穿透力直擊破襲癌細胞的DNA核心，精準摧毀惡性細胞結構，從而有效縮小腫瘤體積。最新研究揭示，評估TRT放射性療法（Targeted Radion Therapy）的高效性，需綜合考量三要素：精準靶向性（靶向腫瘤的準確度）、血液中快速清除（避免全身毒性）和腫瘤內充足保留（確保療效）。

形象地說，理想的放射性“彈藥劑”應如同一顆攜帶精準制導彈，能夠迅速從血液中撤離以規避其對全身的副作用風險，同時，利用其短暫的半衰變周期（通常3至10天左右），在腫瘤內駐留，并且充分施展拳腳，精準打擊癌細胞。這是一場微妙的平衡藝術，既要保證高效攻擊，又要避免誤傷及無辜，實現對腫瘤的精妙手外科手術式的精準打擊。

在這項新的研究中，劉志博教授課題組在放射性藥物（用于癌癥治療的放射性藥物）中加入了一種基于硫（VI）氟化物交換（SuFEx）化學的接頭（linker），以增強對腫瘤的精確靶向性，使其迅速從血液中排出，并在腫瘤部位充分保留。

這種策略被應用于一種成纖維細胞活化蛋白（FAP）抑制劑（FAPI），結果在六天內與FAP蛋白的共價結合率超過了 80%，且解離度極低。(FAP是一種存在于腫瘤中的蛋白）。在小鼠體內，經過SuFEx 改造的 FAPI 與原始 FAPI 相比，腫瘤攝取量增加了 257%，腫瘤保留率提高了 13 倍。

在一項試驗性成像研究中，與其他方法相比，這種方法在癌癥患者中檢測到了更多的腫瘤病灶。經過SuFEx改造的FAPI還有效地實現了β和α放射性核素靶向治療，使小鼠的腫瘤幾乎完全消退。鑒于有可能與 SuFEx 彈頭相連的蛋白種類繁多，因此未來有望將這種方法應用于其他類型的癌癥。

參考資料：

Xi-Yang Cui et al. Covalent targeted radioligands potentiate radionuclide therapy. Nature, 2024, doi:10.1038/s41586-024-07461-6.

New study highlights potential of covalent radioligands in cancer treatment
https://medicalxpress.com/news/2024-06-highlights-potential-covalent-radioligands-cancer.html