在我国急需普及、提高和研发新型的正电子发射放射性药物

美国通用电气(中国)有限公司医疗系统部  杨雷、李宏利

我国目前已经安装了17台PET、11台PET/CT和近90台的混合型PET。从数量上讲我国的PET和PET/CT占全球的5%,而混合型的PET(GE公司称其为SPEC/CT、PET/CT)占全球的10%。从设备的先进程度上讲我国基本上能够跟随国际新设备更新的速度,比如我国会在今年10月份之前安装16层的PET/CT,而且一英寸厚晶体的混合型PET(SPECT/CT、PET/CT)占全球15%。这说明我国在PET设备普及和发展中在全球占有一定的位置。但是我国在正电子放射性药物的普及和发展中却远远落后于先进的国家,对新型正电子放射性药物的开发、研制仅仅局限于国内几个大的研究中心。对于单光子发射性放射性药物来讲建立几个大的药物研究中心是很有必要的,但是对于正电子发射性放射性药物采用单光子发射性放射性药物发展方式是不能满足和适应我国PET、PET/CT和混合型PET(SPECT/CT、PET/CT)发展的需要。为此,我们很有必要对我国正电放射性药物普及、发展和提高进行讨论。

一.我国医用正电子回旋加速器和化学合成系统目前的现状

我国目前已经有18家医院安装了小型医用正电子回旋加速器,其中仅仅一半的医院配备了能够开发新的正电子放射性药物的化学合成系统。而另外一半仅仅配备了合成F-18-FDG和CHI4的化学合成系统。在这些医院中仅仅有少数的单位开始研发C-11标记的正电子放射性药物,绝大多数的单位仅仅使用F-18-FDG正电子放射性药物。国内仅仅建立了3个正电子放射性研发室,而且在设备上至今我国没有一台MicroPET,以至对于新型正电子发射性药物的研发和发展形成了一个瓶径。从事正电子发射放射性药物的专业人才更是奇缺。由于正电子发射放射性药物的供应没有普及,以至国内混合型PET并没有发挥应有的临床作用。目前国内仅仅有9个城市能够提供F-18-FDG,这与临床需求相差十分悬殊。

二.目前在临床需要解决的问题

1.需要将F-18-FDG建成临床常规使用的正电子放射性药物
我们知道尽管F-18-FDG缺乏明显的特异性(在F-18-FDG图象上无法区分炎症细胞和肿瘤细胞,对于FDG摄取率低的肿瘤细胞无法显影,肿瘤细胞在进行放射治疗后对FDG代谢发生变化,心肌细胞对FDG摄取受血中胰岛素水平的影响等),但是由于具有它标记过程简单、操作方便、成本低、18F标记物半衰期较长的优点,目前仍然是临床最常使用的正电子放射性药物。而且在一些疾病的诊断中依然发挥着重要的作用。在我国我们需要充分考虑使用成本的问题,只有在考虑成本的基础上才能谈及普及的问题。

2.临床需要使用C-11和其他F-18标记的正电子放射性药物
我们知道对于腹部肿瘤、神经系统肿瘤、前列腺癌等疾病C-11乙酸、胆碱、蛋氨酸标记的化合物和F-18-胆碱、FLT化合物在诊断中发挥优势。希望在F-18-FDG诊断有困难的情况下使用新的正电子放射性药物。目前我国在临床使用F-18-FDG占到了99%,这对于提高PET、PET/CT和混合性PET(SPECT/CT、PET/CT)对肿瘤诊断灵敏度和特异性极为不利。而且也将成为影响国内PET、PET/CT和混合性PET(SPECT/CT、PET/CT)发展的最大障碍。所以我们目前最重要的任务就是帮助用户普及、提高和开发新型正电子放射性药物在临床应用。我们预计在今年8-9月会将F-18-FLT和F-18-FCH应用到临床,希望能够为国内功能分子影像的发展作出贡献。

3.加速开发具有特异性F-18标记的正电子放射性药物,推动混合型PET在我国的普及和发展
由于经济原因以及资源共享的问题,在我国混合型PET(SPECT/CT、PET/CT)总数远远高于PET和PET/CT总数。而且更重要的是广大混合性PET(SPECT/CT、PET/CT)用户已经从中获得了巨大的经济效益和社会效益。从目前发展的速度来看混合性PET(SPECT/CT、PET/CT)增长的速度是PET、和PET/CT的3-5倍,而且在临床图象并不亚于低档专用型的PET,为此临床将混合性PET(SPECT/CT、PET/CT)称为经济性的PET。所以F-18标记的正电子放射性药物的发展对于这广大混合性PET(SPECT/CT、PET/CT)用户至关重要。目前F-18-FLT的标记率太低、仅仅适用于具有医用回旋加速器的用户,但是F-18-FCH等其它的正电子药物有望为广大混合型PET(SPECT/CT、PET/CT)用户在经济效益和社会效益上雪中送炭。

4.PET和PET/CT用户在购置设备时要具有全局观念
我们知道如果混合性的PET(SPECT/CT、PET/CT)没有F-18-FDG,那么目前只能将它按照普通的SEPCT使用;PET/CT如果没有正电子发射性药物只能按照CT使用;对于PET没有正电子放射性药物谈论临床应用只能是一句话空话。所以我们要高度重视正电子放射性药物普及、发展和提高,而且已经成为推动我国PET、PET/CT和混合性PET(SPECT/CT、PET/CT)发展的头等大事。有了放射性药物PET、PET/CT和混合型PET均可产生图象,没有正电子发射性药物任何符合线路设备(PET/CT、PET和混合型PET)均不可能出图。

GE公司已经充分的认识到了这一点,而且为了加大正电子放射性药物开发和普及已经收购了Coincidence 和Nuclear Interface 公司。这两个公司的化学合成系统产品在市场占有率超过了90%。而且能够为广大用户不但提供专用型化学合成系统和多功能化学合成系统以适合不同程度的客户。对于专用型化学合成系统其合成效率高、操作非常简单所以适合于首次使用化学合成系统的用户。对于功能化学合成系统合成过程消耗低、一机能够多用,但是相应化学合成效率较低。

三.正电子放射性药物在我国发展

随着其他医学影响技术的发展,传统的核医学设备受到极大的冲击。我们知道MRI在心脏方面可以获得高质量的心肌血流灌注图象和心肌存活性图象,并且能够完成MRI的全身扫描;多排螺旋CT能够获得高质量的冠状动脉图象和定量左右心室的功能参数,多排螺旋CT血流灌注图象明显优于传统核医学血流灌注图象。超声对于肝脏肿瘤的诊断也已经到了一个新的水平。我们认为存在和发展是目前传统核医学的头等大事。但是PET/SPECT、PET/CT的出现将传统的核医学引向了一个全新的领域,它将研究的重点放在了分子水平。然而在分子水平研究,没有特异性的正电子放射性药物就无法显示出真正的价值。那么PET/CT、SPECT/CT将无法发挥它的优势。我们希望从以下五个方面来发展我国的正电子放射性药物。

1.普及F-18-FDG药物、大力开发F-18标记的正电子放射性药物
F-18-FDG目前仍然是临床使用最多、最成熟的正电子放射性药物。虽然它特异性差,但是可以用于各种疾病的诊断、治疗方案制定和治疗效果的评价。为了提高肿瘤诊断的特异性,我们需要大力开发F-18-FLT和F-18-胆碱类药物。

2.开发新的C-18标记的药物
C-11标记物尽管图象的分辨率不如F-18标 记物,但是方法简单、稳定性高, 特别是GE公司新近研发成功的TraceLab FXC产品,为C-11标记物在临床普及奠定了基础。它打破常规的C-11合成系统设计的方法,将整个合成过程设计成“一站式“设计。另外C-11生产成本比较低、合成过程使用的底物价廉,它是非常有希望的正电子放射性药物。可惜的是C-11标记的正电子放射性药物无法对混合型PET用户产生临床价值。

3.开发特异性的药物:
只有使用特异性的正电子放射性药物才能为临床提供有价值的诊断结果。目前已经有诊断老年性痴呆、巴金森氏疾病的一些正电子放射性药物。所以我们需要加大力度研发特异性正电子放射性药物。

4.开发正电子标记基因类的药物:
尽管这类正电子放射性药物合成过程不成熟,方法和过程有待于提高,但是这类是最有发展前途的药物。

5.建立正电子放射性药物研发和培训中心,以点带面快速发展
在我国目前的情况下急需成立多个正电子放射性药物研发中心,以缩短和国外 先进国家的差距。由于在短期内在每个城市建立正电发射放射性药物研发中心的可能性极小。所以我们需要在人力、财力比较好的小型医用回旋加速器中心建立正电子发射放射性药物中心,在获得一定经验基础上带动国内全面发展。为让广大用户更好掌握正电子放射性药物临床应用,继续在国内举办正电子放射性药物培训班以加强基础理论的学习。

综上所述,在我国目前正电子放射性药物发展已经成为影响我国PET/CT、PET和混合型PET(SPECT/CT、PET/CT)发展的障碍,所以我们必须加速我国正电子发射药物普及和发展。在普及和发展的基础上研发新型的正电子发射性放射性药物。