马丁·乌尔里希博士正在更换小型动物PET/CT系统的温度控制动物台。加热台确保动物在麻醉过程中体温保持恒定，从而有助于标准化检查条件。研究人员使用PET/CT系统来研究体内的药理特性 信用：HZDR / K. Zheynova
前列腺癌是全球影响男性的最常见癌症之一。然而，在疾病晚期规划个性化放射治疗仍需要更精确的工具。德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心（HZDR）的研究人员现已测试了一种新方法。两种诊断成像技术的结合可能为个性化放射治疗铺平道路。该研究结果已发表在《药物化学杂志》上。
当激素治疗无法减缓转移性前列腺癌的扩散时，患者通常面临有限的治疗选择。一种有前景的方法是使用放射性核素锕-225进行靶向α治疗。放射性分子被特别定向到表达高水平表面蛋白PSMA（前列腺特异性膜抗原）的癌细胞，从内部摧毁它们。
要使这种疗法对特定患者达到最佳效果，临床医生必须首先确定放射性药物在体内的分布情况以及有多少到达癌细胞。仅通过PET（正电子发射断层扫描）扫描几小时来可视化放射治疗剂——例如，使用镓-68和氟-18——通常不足以进行可靠的剂量规划。
理念：一对分子双胞胎
HZDR团队采用了不同的策略：研究人员开发了与治疗分子化学性质相同的化合物，但也可以用诊断用放射性核素标记。这被称为"放射杂交概念"。两种不同元素的放射性核素以尽可能少地改变其药理行为的方式被整合到同一个载体分子中。
具体来说，他们使用了两种互补的放射性核素：镧-133用于高分辨率3D PET成像，碘-123用于SPECT成像（单光子发射计算机断层扫描）。由于碘-123的半衰期更长——即一半放射性核素衰变所需的时间——注射后最多可在44小时内进行成像。这在涉及长寿命α发射体的治疗方法中特别有用。这两种放射性核素都在HZDR的回旋加速器（一种紧凑型圆形加速器）上生产。碘-123是与ROTOP Pharmaka GmbH合作生产的。
"这是首次，我们的放射杂交方法使我们能够用两种不同的诊断用放射性核素标记同一个分子，并在不以任何方式改变分子本身的情况下长期观察其在体内的行为，"HZDR放射性药物癌症研究所的该研究主要研究员康斯坦丁·马马特博士总结道。
康斯坦丁·马马特博士和托拜厄斯·克罗内克正在分析来自临床前研究的重建PET数据，以评估新开发的放射性药物在体内的分布。信用：HZDR / K. Zheynova
肿瘤摄取相同，血液动力学却出乎意料地不同
载体分子由三部分组成：PSMA结合单元、一种称为"Macropa"的笼状螯合剂用于安全包裹放射性金属，以及一种白蛋白结合剂用于将分子暂时锚定在血液中的白蛋白蛋白上，延长其半衰期。该团队开发了一种单臂和双臂变体，可以同时将两个PSMA分子结合到肿瘤细胞表面。
在使用人类前列腺癌细胞进行的细胞培养实验中，所有化合物都可靠地识别了肿瘤标志物PSMA。在60分钟内，多达97%的结合分子被细胞摄取。在携带肿瘤的小鼠中，无论化合物是用镧-133还是碘-123标记的，肿瘤摄取几乎相同。这两组实验结果提供了支持放射杂交方法的关键证据。然而，令人惊讶的是，碘标记的化合物在血液中停留的时间比用镧-133标记的化学相同对应物略长。尽管进行了广泛分析，但这一现象的确切原因仍不清楚。
"这一观察表明，即使是化学上相同的分子，也可能由于放射性核素的位置而具有不同的药理特性，"该研究的合著者马丁·乌尔里希博士解释道。"这强调了在为个体治疗剂量规划得出结论之前，必须彻底测试两种诊断策略的重要性。"
迈向个性化癌症医学
尽管血液半衰期问题尚未解决，但细胞和小鼠实验的结果表明，总体而言，放射杂交方法是有效的：诊断分子可靠地可视化了治疗剂的肿瘤摄取。这是首次系统地使用碘-123和锕-225测试这一概念，并辅以镧-133作为PET放射性核素，实现从肿瘤摄取到通过肾脏排泄的无缝成像。
这为患者开辟了新的可能性：当医生确切知道治疗剂在体内的分布情况以及在身体各部分停留的时间时，可以为每个人计算出最佳辐射剂量——高到足以靶向肿瘤，但低到足以保护健康组织。德累斯顿研究团队计划逐步将最有前景的化合物推进到临床试验。
出版详情
托拜厄斯·克罗内克等，《诊断双胞胎：探索用于PSMA靶向SPECT和PET成像的碘-123和镧-133放射杂交概念》，《药物化学杂志》(2026)。DOI: 10.1021/acs.jmedchem.6c00161
期刊信息：《药物化学杂志》
关键医学概念
转移性前列腺癌
临床类别
肿瘤学、临床药理学、男性健康、诊断放射学
由亥姆霍兹德国研究中心协会提供
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