中国抗癌协会

1.概述

肿瘤核医学是核医学的重要分支，包括肿瘤核素显像和治疗两部分内容，是肿瘤精准诊疗重要手段之一，在分子水平实现了肿瘤诊疗一体化。

肿瘤核素显像，即肿瘤核医学分子影像，是利用多模态影像设备和放射性分子影像探针，观察机体组织细胞中关键分子的分布和代谢变化，洞察肿瘤细胞的生物学特征、了解肿瘤的代谢异质性、抗原及受体分布异质性及疗效反应异质性，为肿瘤的精准诊断、分期分型、治疗方案选择和预后判断提供依据。

肿瘤核素治疗，是将治疗型核素通过物理或生物化学的靶向技术，引入到肿瘤部位，达到靶向内照射治疗目的，是最早的靶向治疗之一。其靶向技术包括：①生物化学靶向；②物理靶向；③生物化学+物理靶向。

本学科的研究现状聚焦于前列腺癌18F/68Ga-PSMA显像与177Lu-PSMA治疗、神经内分泌瘤18F/68Ga-DOTATATE显像与177Lu-DOTATATE治疗、肿瘤18F/68Ga-FAPI与177Lu-FAPI治疗的诊疗一体化；肝癌90Y玻璃或碳微球选择性内照射治疗、肿瘤125I粒子植入治疗以及肿瘤硼中子俘获治疗等。
2.我国肿瘤核医学研究进展

2.1 本学科研究新进展

2.1.1 肿瘤核医学发展现状

 2.1.1.1 仪器设备

核医学的仪器设备按用途分为：显像设备、同位素自动分装仪、活度计、辐射防护仪、脏器功能测定仪、体外分析仪及医用回旋加速器等设备。代表性仪器设备发展现状：①显像设备：国内已拥有包括PET/MR、PET/CT、SPECT、SPECT/CT等在内的几乎所有目前国际上应用的核医学专用仪器设备， 目前我国人均拥有量与发达国家相比仍相对较低。国内也不断推出新研制的SPECT、SPECT/CT、PET/CT、PET/MR，实现了国产化。其中上海联影在全球范围内首次推出Total-body PET/CT并在国内外多家医院应用，推动了全身PET/CT在全球的科研和临床应用；②医用回旋加速器：用于放射性核素的制备，分为低能、中能和高能三大类。2019年12月，第一台自主研发的“玖源-11医用回旋加速器”打破了发达国家的垄断地位。

2.1.1.2 检测与核素治疗方法

放射性核素示踪技术是核医学最基本的核心技术，是以放射性核素或其标记的化合物作为示踪剂，应用射线探测方法来探测它的行踪，以研究示踪剂在生物体系或外界环境中分布状态或变化规律的技术。核医学的检测方法大致可分为体内示踪方法和体外分析方法两大类。

体内示踪方法的临床应用主要包括核素显像和核素功能测定等。基本原理是以放射性示踪剂选择性聚集于特定脏器、组织或病变为基础，在体外用射线测量仪器显示脏器、组织或病变的形态、位置、大小和脏器功能及某些分子变化。随着PSMA、FAPI、DOTOTATE、JR-11、LM3、HER2及Pentixafor等放射性显像剂的先后应用，核素显像已经成为核医学的热点和焦点，推动了肿瘤核医学的快速发展。 

体外分析方法主要应用放射免疫分析、免疫放射分析、化学发光等技术，实现了血液或体液中某些微量物质比如激素、肿瘤标志物等含量的检测，目前继续在为疾病的辅助诊断提供可靠依据。

核素治疗是将治疗型核素通过物理或生物化学的靶向技术，引入到病变组织或细胞，放射性核素衰变发出的射线可直接使核酸、蛋白质等生物大分子的化学键断裂，导致分子结构和功能改变，特别是DNA的断裂和合成障碍，进而造成细胞周期阻滞或细胞凋亡，达到靶向内照射治疗目的，是最早的靶向治疗之一。其靶向技术包括：①生物化学靶向；②物理靶向；③生物化学+物理靶向。

目前核医学常用的治疗核素有发射β射线的131I、32P、89Sr、90Y、177Lu等，发射α射线的223Ra、225Ac等，以及125I。目前肿瘤核医学开展的主要治疗技术包括甲状腺癌131I治疗、骨转移瘤89Sr治疗、实体肿瘤125I粒子植入治疗、前列腺癌骨转移223Ra治疗、肝肿瘤90Y微球选择性内照射治疗。近年来放射免疫治疗、受体介导的放射性核素治疗、基因介导的核素治疗以及肿瘤硼中子俘获治疗等方兴未艾，促使核素诊疗一体化技术迅速发展，已成为肿瘤核医学领域的热点。

2.2

国内相关重大计划和研究项目

2.2.1 国内研究项目

 2.2.1.1新核素药品的研发

国内正在聚焦于前列腺癌18F/68Ga-PSMA显像与177Lu-PSMA 治疗、神经内分泌瘤18F/68Ga-DOTATATE显像与177Lu-DOTATATE治疗、肿瘤18F/68Ga-FAPI与177Lu-FAPI治疗的诊疗一体化，以及肝癌90Y碳微球和硼药等新核素药品的研发。

 2.2.1.2 新型多模态核素显像设备的研发

继国产PET/CT、PET/MR投入临床使用后，2023年国产SPECT/CT也开始临床使用，更多的国产多模态核素显像设备正在研发中。

 2.2.1.3 新型医用回旋加速器的研发

国产医用回旋加速器继形成7 MeV、11 MeV、20 MeV系列化产品基础上，2023年已启动30 MeV多粒子回旋加速器研发。

 2.2.1.4 新放射性同位素的研发

计划2025年前建设1～2座医用同位素反应堆，进行新放射性同位素的研发。

 2.2.1.5 硼中子俘获治疗（BNCT）设备的研发

国内有多家公司正在进行不同技术路线的硼中子俘获治疗（BNCT）设备研发，近期将会投入使用。

2.2.2 国内研究计划

2021年3月，国家原子能机构、科技部、公安部、生态环境部、交通运输部、国家卫生健康委、国家医疗保障局、国家药品监督管理局联合印发的《医用同位素中长期发展规划（2021-2035年）》指出，到2025年，一批医用同位素发展的关键核心技术取得突破，并根据市场需求，适时启动建设1~2座医用同位素专用生产堆，实现常用医用同位素的稳定自主供应。力争在2021-2025年实现三级综合医院核医学科的全覆盖、2026-2035年在全国范围内实现“一县一科”。

3. 国内外研究进展比较

3.1

国际肿瘤核医学学科发展现状

 3.1.1 国际肿瘤核医学学科发展现状

随着科技的不断进步，核医学影像设备的性能和精度得到了大幅提升，特别是单光子成像设备（SPECT）、正电子成像设备（PET）、多模态融合成像技术（SPECT/CT、PET/CT、PET/MR）、计算机技术等领域的发展，使得核医学影像技术得以更加精准地识别、定位和追踪疾病。PET/CT检查已在部分省份已经进入医疗保险，成为肿瘤诊断、疗效评估中最常用的影像学方法之一。

新型放射性药品的研制和应用推动了核医学技术的发展，这些新型药品对特定疾病具有更高的特异性和靶向性，例如177Lu-DOTATATE、177Lu-PSMA已在美国FDA获批，分别用于治疗晚期转移性神经内分泌肿瘤、转移性去势抵抗性前列腺癌。

政策对于核医学技术的支持及鼓励，是核医学技术发展的重要原动力。例如，美国政府大力扶持核医学技术的发展，加大对相关机构的投入，鼓励科研人员开展相关研究和探索。全球范围内的合作和交流也使得核医学技术得到迅速发展，各国科研机构和企业之间进行技术交流和实践合作，核药成为最激烈的赛道，加速了核医学技术的推广和应用。

 3.1.2 国际新技术发展现状

在国际范围内，核医学技术已广泛应用于各类临床疾病的诊断与治疗。核医学影像技术也从SPECT、PET发展到与CT、MR等成像技术融合而成的SPECT/CT、PET/CT、PET/MR等多模态显像技术，提高了疾病诊断的准确性和可靠性。

核医学影像技术既可对肿瘤进行诊断、分期及疗效监测，对神经系统、心血管疾病进行评估，同时还可对脏器的某方面功能进行特征性示踪，达到诊断和评估疾病的目的。

在核素治疗方面，除了常规开展的甲状腺癌、骨转移瘤、肝癌等疾病的核素治疗，随着显像及治疗核素（18F、68Ga、99mTc、177Lu、225Ac等）标记的PSMA、FAPI、CXCR4、DOTOTATE、αvβ6等新型放射性药品的不断涌现，针对肿瘤不同靶点的核素诊疗一体化正在成为本领域研究和应用的热点和焦点，这些技术成果推动了肿瘤核医学的加速发展。

除临床诊疗外，核医学技术在新药研发、疾病演变研究和新诊疗技术开发方面也发挥着重要作用。随着人工智能技术的快速发展，核医学影像诊断也开始向自动化和智能化方向发展。例如，利用深度学习技术，可自动识别和分析影像中的病变，提高影像诊断的准确性和效率。

目前，全球共有100多种放射性核素（同位素）应用于医学领域，其中30余种医用同位素（放射性核素）用于疾病的精准诊断与治疗。常用于临床诊断及治疗的放射性核素包括99mTc、125I、131I、14C、68Ga、177Lu、18F、90Y、89Sr等，在肿瘤的诊疗中发挥了不可或缺的重要作用，利用这些放射性核素及其标记的化合物，全球大约每年有数以千万计患者得到早期、精准的诊断或治疗，从而挽救了无数患者的生命或提高了其生活质量。

3.2

我国研究现存优势与不足

 3.2.1 存在的优势

125I粒子植入治疗技术引入国内前应用于前列腺癌，在国内更多地用于各种实体肿瘤，并且3D模板辅助治疗技术处于引领地位。

在探针研究方面，拥有Ⅳ类放射性药品许可证的单位，自研的多个探针已应用临床，展示出重要的临床价值。新探针层出不穷，多个项目进入Ⅲ期临床研究

 3.2.2 存在的不足

目前大、中城市拥有核医学科的三甲医院不到一半，在一些县域和偏远地区，核医学科的配置比例更低，远远不能满足患者的就医需求。

医用同位素是核医学诊疗的物质基础，此前我国同位素主要依赖于进口，2019年12月开始实现了国产回旋加速器“从0到1”的突破。随后，具有自主知识产权的无载体177Lu产品诞生，打破了177Lu一直依赖进口的局面。八部委联合发布的《医用同位素中长期发展规划（2021-2035年）》指出，到2025年，一批医用同位素发展的关键核心技术取得突破，并根据市场需求，适时启动建设1～2座医用同位素专用生产堆，实现常用医用同位素的稳定自主供应。

与欧美国家相比，目前我国肿瘤核医学学科发展还存在不小的差距。就大型设备每百万人口占有率而言，我国PET/CT每百万人口只有0.31台，而美国每百万人口拥有7.8台。另外，我国放射性药品的规模、使用品种及数量也较低。利用医用同位素进行核医学诊疗人次占总人口比例为0.28%，仅为美国的3.7%、欧洲的11.0%。在医疗技术发达国家，几乎每一家医疗机构都设有核医学科。而在我国，除了大中型城市的三级医院外，在部分三级医院以及99%的二级医院没有设置核医学科，偏远地区核医学科配置率更低。此外我国核医学专业人才缺口大，严重制约着学科的后续发展。

核医学发展一靠设备、二靠药物、三靠人才。我国目前最常用的医用同位素主要都依赖进口，比如治疗甲状腺癌的131I进口率为80%，SPECT所需的99mTc进口率为100%。国际上常用的医用同位素共22种，而我国仅有7种投入了核医学临床应用。面对该方面的严重不足，以及“卡脖子”问题，未来我国加大该方面的投入和研究，新建一些医用同位素的生产堆、自主可控医用回旋加速器以及放射性药物国家技术创新中心，以尽快实现医用同位素的国产化是未来发展的重要战略需求。医用同位素制备技术的蓬勃发展为放射性新药、高端诊疗设备的研发及核医学科室的发展创造了条件，重视医学教育，鼓励基础研究，加快临床转化，未来产、学、研一体化进程仍需完善，逐步在核心基础领域实现突破，进一步加强多学科交叉和基础、临床研究，培养复合型、战略型人才，填补核医学科室、设备、人员缺口都是今后发展战略需求。

【主编】

杨   辉   郑州大学附属肿瘤医院（河南省肿瘤医院）

樊   卫   中山大学肿瘤防治中心

赵新明   河北医科大学第四医院（河北省肿瘤医院）

徐文贵   天津医科大学肿瘤医院

【副主编】

郑   蓉   中国医学科学院肿瘤医院 

陈志军   江西省肿瘤医院

杨国仁   山东省肿瘤医院

崔亚利   哈尔滨医科大学肿瘤医院

【编委】（按姓氏拼音排序）

蔡华伟   四川大学华西医院     

陈晓良   重庆医科大学肿瘤医院

戴   东   天津医科大学肿瘤医院

戴   萌   河北医科大学第四医院（河北省肿瘤医院）

付   巍   桂林医学院附属医院

高   蕊   西安交大附属第一医院

胡莹莹   中山大学肿瘤防治中心

李   囡   北京大学肿瘤医院

李文亮   郑州大学附属肿瘤医院（河南省肿瘤医院）

刘   瑛   中国医学科学院肿瘤医院

罗全勇   上海交通大学附属第六人民医院

邱大胜   湖北省肿瘤医院

石   峰   湖南省肿瘤医院

宋少莉   上海复旦大学肿瘤医院

孙晓蓉   山东省肿瘤医院

田   蓉   四川大学华西医院

朱小华   华中科技大学同济医学院附属同济医院

陶秀丽   中国医学科学院肿瘤医院

王雪鹃   中国医学科学院肿瘤医院

王建方   河北医科大学第四医院（河北省肿瘤医院）

王玉君   海南省肿瘤医院

杨   光   郑州大学附属肿瘤医院（河南省肿瘤医院）

于丽娟   海南省肿瘤医院

张敬勉   河北医科大学第四医院（河北省肿瘤医院）

张   旭   中山大学肿瘤防治中心

张召奇   河北医科大学第四医院（河北省肿瘤医院）

参考文献（References）

 [1] 中华医学会核医学分会. 2020年全国核医学现状普查结果简报[J]. 中华核医学与分子影像杂志. 2020, 40(12): 747-749.