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核藥從源頭破題
◎ 本刊記者 申文聰
鍶-89靶料和碘-131靶料
十年磨一劍，我國醫(yī)用同位素研發(fā)再下一城，為國內(nèi)癌癥患者帶來福音。 4月25日，由中國核動力研究設(shè)計院研制生產(chǎn)的首批國產(chǎn)化堆照鍶-89醫(yī)用同位素正式交付成都中核高通同位素股份有限公司，并經(jīng)專家驗證相關(guān)指標達到國際先進水平。 本次產(chǎn)品交貨意味著我國成功打通了鍶-89研發(fā)、堆運行、輻照、產(chǎn)品生產(chǎn)全流程關(guān)鍵技術(shù)，解決了氯化鍶[89Sr]注射液嚴重依賴進口的困境，正式具備氯化鍶供貨能力，既為國內(nèi)癌癥骨轉(zhuǎn)移患者大幅降低了治療成本，還為進一步做大做強做優(yōu)國產(chǎn)醫(yī)用同位素產(chǎn)業(yè)奠定了基礎(chǔ)。 重啟醫(yī)用同位素研發(fā)后，核動力院交出的首張成績單值得稱贊，為行業(yè)發(fā)展注入了一劑強心劑。 隨著現(xiàn)代醫(yī)學包括核醫(yī)學的發(fā)展，作為核藥原料的醫(yī)用同位素在疾病診斷和臨床治療中的作用越來越重要。在發(fā)達國家，約1/5的患者需要用到醫(yī)用同位素。而我國目前在這一領(lǐng)域的局面卻讓人堪憂：鉬-99、碘-125、鍶-89、镥-177等用量大的醫(yī)用同位素全部依賴進口；碘-131等少部分同位素雖然實現(xiàn)了國產(chǎn)化，但無法滿足國內(nèi)醫(yī)療市場需求。醫(yī)用同位素國產(chǎn)化始終難以實現(xiàn)規(guī)模性突破。 然而，核動力院再次入局醫(yī)用同位素研發(fā)領(lǐng)域，究竟是臨難鑄兵還是有備而來？首輪成績雖亮眼，又是否能為行業(yè)困境帶來真正的“解藥”？
從十年斷檔到重新入局，醫(yī)用同位素研發(fā)多點突破
醫(yī)用同位素生產(chǎn)方式分為三種：反應堆、加速器、同位素發(fā)生器。當中，反應堆占據(jù)絕對“霸主”地位，80%以上的醫(yī)用同位素由反應堆輻照產(chǎn)生。
雖然一直擁有豐富的堆照資源，但核動力院的醫(yī)用同位素研發(fā)卻經(jīng)歷過長達十年的“斷檔”。
上世紀80年代初，隨著高通量工程試驗堆（HFETR）的建成，核動力院開始涉足醫(yī)用同位素的研制與生產(chǎn)。采用堆照方式，該院曾先后研制出碘-131、鍶-89、磷-32、凝膠型鉬锝（99Mo-99mTc）發(fā)生器等七八種醫(yī)用同位素，并形成了一定的產(chǎn)能。1991年，又一試驗堆建成投產(chǎn)，研制能力再次壯大。
同位素提取
然而，勢頭正勁的核動力院卻未能在該領(lǐng)域乘勢起飛。
事實上，醫(yī)用同位素輻照只是試驗堆的“副業(yè)”，彼時，它們還承擔著其他的科研任務。在此情況下，“副業(yè)”只能時斷時續(xù)、插空進行，成果產(chǎn)出逐漸放緩。隨著其他任務持續(xù)加重，同位素產(chǎn)業(yè)增長乏力，業(yè)務被徹底剝離出去，研發(fā)就此停滯。
縱觀國內(nèi)醫(yī)用同位素整個行業(yè)的境遇，竟與核動力院別無二致。2008年后，國內(nèi)反應堆同位素生產(chǎn)幾乎全部停滯，醫(yī)用同位素又回到了依賴進口的局面。
直接從國外采購，貌似節(jié)省了研發(fā)時間和資金，“捷徑”之下，弊病也暴露無遺：產(chǎn)品價格昂貴且不能保證按時供給，嚴重阻礙了核醫(yī)學事業(yè)的發(fā)展。
2011年，應市場需求，核動力院嘗試研發(fā)高比活度的碳-14，供國內(nèi)檢測人體中幽門螺桿菌所用，經(jīng)過2年的努力，突破了高比活度碳-14的干法制備技術(shù)，打破了國外的技術(shù)壟斷。
“試水”成功，沉寂多年的核動力院打算借此之機，重拾醫(yī)用同位素業(yè)務，為國內(nèi)市場解困。自2013年開始，在中核集團統(tǒng)籌規(guī)劃部署下，核動力院成立同位素技術(shù)與應用研究室、設(shè)立核技術(shù)應用基金、制定“十三五”發(fā)展規(guī)劃……以全新姿態(tài)重新入局。
據(jù)核動力院院長助理姚維華介紹，近年來，核動力院先后啟動了醫(yī)療上常用的10余種同位素的創(chuàng)新研發(fā)，包括碳-14、磷-32、鍶-89、碘-125、碘-131、镥-177、新型鉬锝（99Mo-99mTc）發(fā)生器、錒鐳（227Ac-223Ra）發(fā)生器、鍶釔（90Sr-90Y）發(fā)生器、鎢錸（188W-188Re）發(fā)生器。其中，前5種單項同位素均已攻克技術(shù)難關(guān)，取得輻射安全甲級資質(zhì)，具備工程轉(zhuǎn)化條件，隨時可進行生產(chǎn)，可逐步滿足國內(nèi)需求。
鍶-89等產(chǎn)品
值得一提的是，在“產(chǎn)品質(zhì)量要達到國際領(lǐng)先”這一高要求下，“創(chuàng)新求變”成為核動力院至關(guān)重要的選擇。比如，在碘-125的研制中，當前國內(nèi)外普遍采用的是間歇回路法，核動力院則創(chuàng)新采用了連續(xù)循環(huán)回路法，“這種新技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品醫(yī)療效果更好，副作用更小，比《中國藥典》要求的指標更優(yōu)”。
談及下一步的打算，核動力院一所副所長張勁松透露，“目前，我們正在謀劃‘十四五’期間的技術(shù)，目標是瞄準前沿方向，比如國外最新報道的具有診療一體化作用的鈥-166、鈧-47，后續(xù)我們都會及時跟進。只要市場、醫(yī)學研究等有需要，反應堆能夠生產(chǎn)，我們都會去做?！?/span>
溶液堆投產(chǎn)后，將一舉“扭轉(zhuǎn)乾坤”
除了技術(shù)創(chuàng)新，醫(yī)用同位素產(chǎn)量上的突破同樣是助力核醫(yī)學發(fā)展不可或缺的一股力量。
5月12日，核動力院組織專家對該院研發(fā)的溶液型醫(yī)用同位素試驗堆進行設(shè)計方案評審。評審會上，聽完匯報，專家們激動不已，紛紛表示：該技術(shù)具有建堆成本低、生產(chǎn)量大、放射性廢物少等優(yōu)點，項目若能實施，將是我國同位素生產(chǎn)技術(shù)的一次跨越，一定要力促項目盡快落地。
鍶-89靶管等
目前，我國醫(yī)用同位素研發(fā)、生產(chǎn)領(lǐng)域呈現(xiàn)“三足鼎立”的局面：核動力院、中國原子能科學研究院、中國工程物理研究院。由于還肩負著其他任務，生產(chǎn)醫(yī)用同位素的能力十分有限。而反觀需求方，醫(yī)用同位素及其化合物的市場需求量每年以25%~30%的幅度增長。反應堆極為有限的生產(chǎn)規(guī)模根本無力滿足持續(xù)增長的市場需求。
國際市場同樣面臨供應難題。近年來醫(yī)用同位素全球供應依賴于加拿大、荷蘭、比利時、法國、南非、澳大利亞等國家的少數(shù)幾個醫(yī)用研究堆，多數(shù)已超期服役，且面臨維護成本高、廢物難解、安全風險等系列問題，預計將在2025年前后陸續(xù)關(guān)閉。其中，法國的OSIRIS堆和加拿大國家通用研究堆已分別于2015年、2018年永久性停止生產(chǎn)，造成2016年末全球供應的鉬-99產(chǎn)量減少了大約30%，這一短缺將一直持續(xù)到2025年之后，臨床鉬锝（99Mo-99mTc）發(fā)生器應用的價格也將持續(xù)上漲。
不難看出，開發(fā)建設(shè)新型醫(yī)用同位素生產(chǎn)堆，在緩解國內(nèi)供需緊張的同時，還將為搶灘國際市場創(chuàng)造有利條件。
在此方面謀篇布局長達20年之久的核動力院，或?qū)⒊蔀閲鴥?nèi)行業(yè)的“領(lǐng)頭羊”。
“我們已經(jīng)攻克了溶液堆芯物理設(shè)計、核素分離工藝等關(guān)鍵技術(shù)，建設(shè)條件已經(jīng)成熟?！?/span>姚維華介紹，該堆建成后將助力醫(yī)療上最常用的三種同位素鍶-89、碘-131、鉬-99實現(xiàn)產(chǎn)能突破，一舉將我國從進口國扭轉(zhuǎn)為出口國。這三種同位素中，鉬-99占診斷用同位素80%的用量，碘-131則是治療用同位素里使用量最大的。
張勁松給出的數(shù)值則更為直觀——溶液堆將實現(xiàn)年產(chǎn)10萬居里的鉬-99，2萬居里的碘-131，400居里的鍶-89。這些數(shù)值超過了目前國內(nèi)的需求量。
除了產(chǎn)能，溶液堆還將為我國醫(yī)用同位素產(chǎn)品在國際競爭中帶來價格上的巨大優(yōu)勢，在同位素產(chǎn)業(yè)化上占得先機。“溶液堆的建堆成本是普通堆的1/3，燃料消耗量是現(xiàn)在技術(shù)的4‰，廢物產(chǎn)生量是現(xiàn)有技術(shù)的1%?！?/span>張勁松告訴記者。
若項目在今年順利獲批，上述目標將于2024年實現(xiàn)。
此外，姚維華表示，“我們還要將試驗堆改造成為專用醫(yī)用同位素生產(chǎn)堆，配套建設(shè)專用的實驗研究平臺和同位素生產(chǎn)場所，在醫(yī)用同位素批量生產(chǎn)方面再添助力?！狈N種舉措的背后，蘊含著核動力院打造醫(yī)用同位素原料重要供應基地、實現(xiàn)同位素產(chǎn)業(yè)化的宏偉目標。
跟跑階段，尚不到“搶蛋糕”的時候
數(shù)據(jù)證明了核動力院加碼醫(yī)用同位素研發(fā)的正確性——據(jù)統(tǒng)計，我國常用醫(yī)用同位素鉬-99、鍶-89、碘-131、碘-125等的使用額近10億元，未來十年上市的放射治療藥物將基于鐳-223、镥-177、釔-90、錸-188等研制。
毋庸置疑，醫(yī)用同位素是一個需求旺盛、機會眾多的朝陽產(chǎn)業(yè)。出乎意料的是，業(yè)內(nèi)眾多從業(yè)者卻一致認為，當前還不到追逐、搶奪“大蛋糕”的時機。
“其實，現(xiàn)階段產(chǎn)業(yè)內(nèi)的各參與者之間還不到談競爭的時候。當前，我國在醫(yī)用同位素領(lǐng)域還處于跟跑階段，產(chǎn)業(yè)鏈上下游應該樹立合作共贏的理念，聯(lián)合起來，發(fā)揮各自優(yōu)勢，加強產(chǎn)學研合作，提升我國醫(yī)用同位素領(lǐng)域在國際市場上的競爭力和影響力，實現(xiàn)從跟跑向并跑甚至領(lǐng)跑的跨越，這才是行業(yè)健康發(fā)展的方向?！睆垊潘煞治龅馈?/span>
事實上，核動力院正“牽手”四川大學、西南醫(yī)科大學、北京協(xié)和醫(yī)院、北大腫瘤醫(yī)院、云克藥業(yè)、成都欣科、紐瑞特醫(yī)藥科技公司等眾多產(chǎn)業(yè)鏈上下游單位，申請成立醫(yī)用放射性同位素及藥物制備國家工程研究中心，打造國際領(lǐng)先的醫(yī)用同位素研發(fā)及藥物制備技術(shù)研究開發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、人才培養(yǎng)、產(chǎn)業(yè)孵化的基地，打通同位素制備、放藥研發(fā)、安全評價、藥效驗證全工藝鏈條。
與此同時，中核集團也正組織核動力院、原子能院等單位，集眾人之智、成眾人之事，頂層擘畫“十四五”期間醫(yī)用同位素發(fā)展藍圖。
集全產(chǎn)業(yè)鏈之力“逆風翻盤”的大幕正徐徐拉開。
然而，僅憑這些，我們還到達不了“汪洋大海”。
“核反應堆和加速器可產(chǎn)生1000多種放射性核素，但人類目前只探索出少部分核素的化學和物理性質(zhì)適于醫(yī)學應用。判斷和驗證一種放射性核素是否具有臨床應用前景，這種原始創(chuàng)新的能力與國外相比還有很大差距，國內(nèi)創(chuàng)新動力不足?！?/span>姚維華坦言。
面臨基礎(chǔ)研究和工程化應用的巨大挑戰(zhàn)，未來我們將如何展現(xiàn)核醫(yī)學領(lǐng)域的中國力量，值得拭目以待。
策劃：楊金鳳
編輯：王晨香 李春平
