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医用同位素国产化重大突破:无载体镥-177首次实现自主制备与应用

医用同位素 镥-177
发布:2020-09-09 13:53:35     来源:核物理与化学研究所

近期,中国工程物理研究院核物理与化学研究所(中物院二所)在国内率先研发出具有自主知识产权的无载体镥-177(Lu-177)产品,首次实现了无载体Lu-177居里级国产化批量生产,数批次检验验证表明,产品指标稳定且达到欧洲药典(EP)标准,并联合我国相关医疗与研发机构成功应用于临床预研和新药开发。这标志着我国在医用同位素国产化进程中取得重大突破。无载体Lu-177自主化生产的实现,打破了该核素一直依赖进口的局面,成功解决了被国外卡脖子的问题,保障了我国新型Lu-177标记靶向放射性药物研制对无载体Lu-177原料的迫切需求,有力地支持了核医学精准诊疗的发展,积极响应了“健康中国建设”战略需求和人民健康需求,是继I-131国产化后我国医用同位素自主化发展进程中的又一重要里程碑!

无载体Lu-177产品

癌症是严重威胁人类健康的和生命的疾病。当前,癌症发病率不断攀升,据国家癌症中心发布的数据显示,我国每年新发癌症病例达429万,平均每分钟有7人确诊。基于放射性医用同位素及其药物的核医学是现代医学的重要标志之一,与广大人民群众的生命健康紧密相关,在恶性肿瘤、心脑血管等疾病的诊断与治疗方面具有不可替代的作用。

Lu-177结合各种靶向分子实现多种全身转移的恶性肿瘤疾病的治疗是目前医学界公认具有革命性前景的方案。国外近期获批的针对神经内分泌瘤的177Lu-DOTATATE(商品名LUTATHERA®)和即将获批的针对前列腺癌的177Lu-PMSA-617在临床中均已表现出优异的癌症治疗效果。然而,中国由于无载体Lu-177的短缺导致了相关靶向药物临床研究严重滞后,而国外药物引进困难能够有机会使用177Lu-DOTATATE等特效药的患者寥寥,与此同时进口Lu-177特效药价格高昂,一个疗程包括4次、每次200mCi,直接核素及药物成本高昂,随之产生的经济负担,也深深地影响着患者及其家人的生活,许多患者曾因经济压力而中断治疗,致使病情反复,生活质量严重下降。国产化无载体Lu-177的问世给核医学行业注入一针强心剂,为国内广大癌症患者带来了福音。

事实上,虽然医用同位素在现代疾病诊断和临床治疗中发挥着不可替代的作用,但是我国医用同位素自主化发展受观念意识、能力瓶颈与政策障碍多重制约,2008年以后,我国医用同位素几乎全部依赖进口且严重短缺,已严重影响了我国核医学的正常诊疗应用,其卡脖子问题已严重威胁到国家医疗体系持续发展和人民生命健康需求,甚至到了痛心疾首的地步,亟需开展Mo-99、I-131、Lu-177等重要医用同位素及其放射性药物的自主化创制与产业化研究。

 

着眼长远、未雨绸缪,军民融合深度发展、谋篇布局医用同位素自主可控

中物院二所紧密围绕新时期国家对健康的具体需求,着眼长远、未雨绸缪,2012年,以中国绵阳研究堆正式满功率运行为契机,开始全面战略布局医用同位素自主化生产和放射性药物的创新研制。

中物院二所彭述明所长谈到:“二所始终秉承并坚持以核为核,自主创新,军民融合的发展道路。核技术应用是军民融合科技事业高质量发展的重要推手,核医学则是核技术应用的重要战略发展方向。党的十九大报告对健康中国战略提出了明确的要求,对标十九大规划的宏伟蓝图,基于医用同位素和放射性药物的核医学大有可为。站在国家需求和行业发展的角度审视,我国必须坚持医用同位素自主化发展道路,应尽快自主生产满足本国需求的各类医用同位素,实现放射性药物的自主研发国产化进程,这不仅是产业发展的需要,更是社会责任,为打破国外垄断,我们必然要有所当担!”

近十年来,依托中国绵阳研究堆,在科工局能力建设、核能开发、四川省重大科技专项及单位自筹配套资金等多个项目资助下,二所先后启动了裂变Mo-99,99Mo-99mTc发生器、I-131、I-125、Lu-177、Tb-161、Y-90、C-14等近十余种医用同位素及制品的自主规模化生产关键技术与产业化应用研究。

 
以久久为功的耐力与发展创新的劲头,开展医用同位素的自主化生产

面对新的形势和挑战,在所党委的正确领导下,同位素技术与应用研究室拿出一张蓝图绘到底的精神,以“长风破浪会有时,直挂云帆济沧海”的信心和“千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金”的恒心,一步一个脚印地朝着既定目标前进。

通过全面布局目标医用同位素制备核心技术研发、批量化生产工艺研发、生产线自主设计与研发、产品质量检验标准等工作,二所在国内率先建成了连续稳定运行的干法I-131规模化生产线,实现了Na131I口服溶液从原料到成品的自主可控、批量化生产和稳定供应,供应量约占全国总份额20%,年救治甲状腺癌患者万例以上。继I-131国产化后,在国内又首次实现了无载体Lu-177国产化和批量化生产。此外,形成了国内首条功能齐全完备的99Mo生产线,开发了各项指标符合国家标准的99Mo-99mTc发生器并开展了试生产,已具备向市场持续供应的能力,掌握了堆照制备I-125、Tb-161关键技术,正在开展Y-90玻璃微球核心技术攻关。

毋庸置疑,上述医用同位素自主化创制的研究成果破解了制约我国核医学发展瓶颈的医用同位素自主化难题,为医用同位素及放射性药物的国产化创制及产业化提供了示范,解决了医用I-131、Lu-177被国外卡脖子问题,打破进口垄断,稳定了国内I-131、Lu-177市场价格,减轻了国家和患者的医疗负担,大力推动了核医学的发展。

 

无载体Lu-177自主化生产形成创新闭环 不容易被人卡脖子

无载体Lu-177涉及辐照靶件制备、反应堆内辐照、Lu-177提取分离、靶料回收纯化、废液减容等诸多环节,技术门槛高,其关键技术和设备市场主要为少数外国企业垄断。

Lu-177团队核心成员卓连刚博士介绍,国产无载体Lu-177的生产使用完全自主知识产权的技术和自主研发的生产装置,实现了堆内辐照、无载体Lu-177生产、靶料回收全部自主可控,形成了创新闭环,不容易被人卡脖子。目前,无载体Lu-177单次可达居里级批量生产,全年生产能力达百居里,产品指标满足临床和药品研发用Lu-177需求。


无载体Lu-177生产线

同位素技术与应用研究室主任杨宇川分析,国产无载体Lu-177有三大优势:一是以突破技术瓶颈的方式打破国外垄断,技术创新和自主产权一举两得;二是核心技术和生产设备全部实现了国产化,可实现产能迅速放大;三是可针对国内实际临床需求、环境进行定制开发,提供充足保障和不断做优化,满足国民就医需求,同时相关产品的生产成本和物流成本将大幅降低,并打破进口价格垄断,显著降低国家和患者的治疗负担,发挥显著的经济和社会效益。


无载体Lu-177提取

2019年底至2020年5月,Lu-177团队已先后多次向国内十余家医疗机构提供无载体Lu-177用于临床预研和新药开发,并得到客户的良好反馈。“在不久的将来,通过无载体Lu-177的扩量生产与稳定供给,可能在精准靶向诊疗领域形成一个标杆应用,不仅能够带动核医学产业链的发展,更能造福于民。”杨宇川如是展望。

无载体Lu-177人临床试验

格局大了,路就宽了,以开放、合作、共赢胸怀谋划发展

核医学产业链环环相扣,上中下市场大,针对医疗行业本身的特点和核行业本身具有的国家计划和高门槛性质,应该全行业、全产业链一起来布局和策划医用同位素及放射性药物的自主化模式,彭述明如是说。

为了打通上下游,二所结合自身特点与优势,积极推动国产化Lu-177的产学研合作,联合国内知名医院、药企开展无载体Lu-177放药与核医学前沿领域的研发合作。杨宇川透露,针对国内医用无载体Lu-177行业质量标准空白现状,二所牵头已联合国内相关单位在中国同辐协会立项团体标准,正在建立国产化Lu-177行业质量标准规范,为国产化产品的产业化推广应用打下坚持的基础。

 
好风凭借力,扬帆正当时,医用同位素产业化“黄金十年”未来可期

国家相关部门正在落实《关于扭转医用同位素卡脖子局面 建立稳定自主供给体系的建议》,中物院二所作为该建议的牵头执笔单位,在医用同位素自主化发展的顶层设计和十四五发展规划编制中发挥着不可或缺的作用。

杨宇川透露,在十四五期间,二所将进一步提升国产化I-131和无载体Lu-177产能,尽快恢复Mo-99国产化批量生产,同步开展新型Lu-177靶向标记放药研发及Y-90微球研制,完成工程示范,加快促进我国医用同位素及其药物自主保障体系建设。

彭述明坦言,近年来我国医用同位素生产取得了一定成绩,创新能力有所提升,产业规模不断扩大,产业环境持续改善。但是对标发达国家,我国医用同位素及放药依然存在产业规模小、自主创新品种较少,产业链不够完善等问题。只有尽快补齐短板,我国医用同位素产业才能加快创新步伐,实现从量的积累向质的飞跃,从点的突破向系统能力提升,最终建成我国医用同位素及其药物自主保障体系,保障国内患者的正常用药和生命健康,真正实现中国人的健康掌握在中国人自己手里。

最后,彭述明指出,中国医用同位素的国产化和产业化发展已经驶入快车道,前景十分广阔,相信经过各相关方的共同努力,医用同位素自主产业化下个“黄金十年”未来可期。

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