157Gd-DOTA-PSMA：靶向前列腺癌诊疗一体化的钆中子俘获治疗新策略

《Journal of Cancer Research and Clinical Oncology》：157Gd-DOTA-PSMA as theranostic bio-gadolinium agent for prostate cancer targeted gadolinium neutron capture therapy

编辑推荐：针对前列腺癌靶向治疗需求，安徽医科大学团队开发了新型诊疗一体化探针157Gd-DOTA-PSMA。通过PET/CT和MRI多模态成像证实其靶向性（T/NT=6.95），TOF-ICP-MS显示肿瘤钆浓度达165.69μg/g。中子照射后显著抑制22Rv1肿瘤生长（生存期延长1.7倍），为PSMA靶向中子俘获治疗提供了新范式。

　　

前列腺癌作为男性高发恶性肿瘤，现有治疗手段面临靶向性不足和毒副作用大的双重挑战。传统放射疗法在杀伤肿瘤细胞的同时往往对周围健康组织造成不可逆损伤，而新兴的硼中子俘获治疗（BNCT）又受限于硼化合物靶向效率低的瓶颈。在这一背景下，如何开发兼具精准诊断和高效治疗功能的靶向制剂，成为放射医学领域亟待突破的科学难题。

安徽医科大学第二附属医院核医学科团队在《Journal of Cancer Research and Clinical Oncology》发表创新性研究，设计合成了一种基于前列腺特异性膜抗原（PSMA）靶向的诊疗一体化钆制剂¹⁵⁷Gd-DOTA-PSMA。该研究通过多模态分子影像引导，首次实现了前列腺癌的精准钆中子俘获治疗（Gd-NCT），为恶性肿瘤的靶向放射治疗开辟了新途径。

研究团队采用固相肽合成（SPPS）技术构建DOTA-PSMA分子，经高效液相色谱（HPLC）纯化后与富集同位素¹⁵⁷Gd螯合。通过⁶⁸Ga标记示踪剂的PET/CT动态显像确定最佳治疗时间窗，结合9.4T MRI和飞行时间电感耦合等离子体质谱（TOF-ICP-MS）实现钆分布的定量分析。使用D-D中子发生器（通量4.1-4.4×10⁸n/cm²）进行体外和22Rv1异种移植瘤模型的放射生物学实验，通过γ-H2AX免疫荧光、TUNEL染色等技术评估治疗效果。

研究结果显示：

1. 分子合成与表征：HR-MS证实¹⁵⁷Gd-DOTA-PSMA分子量1170.39 Da，HPLC纯度>95%。分子对接显示DOTA-PSMA与Gd结合自由能-4.35 kcal/mol。
2. PSMA靶向验证：免疫印迹和免疫荧光证实22Rv1细胞PSMA表达量显著高于PC-3细胞（p<0.01），为选择性靶向奠定基础。
3. 动态分布特征：⁶⁸Ga-DOTA-PSMA PET显示22Rv1肿瘤2小时摄取达27.06%ID/g，T/NT比6.95±0.60；ICP-MS定量肿瘤钆浓度165.69μg/g，T/B比4.65±0.54。
4. 体外放射效应：100μg/mL ¹⁵⁷Gd-DOTA-PSMA联合中子照射使22Rv1细胞存活率下降至31.5%，γ-H2AX焦点数增加3.8倍（p<0.001）。
5. 体内治疗效果：治疗组肿瘤体积抑制率达73%，中位生存期延长至61天（对照组35天），且未引起明显体重下降或器官损伤。

该研究创新性地将PSMA靶向策略与Gd-NCT技术相结合，解决了传统中子俘获治疗中靶向剂蓄积不足的关键问题。相较于临床应用的硼苯丙氨酸（BPA），¹⁵⁷Gd-DOTA-PSMA展现出更优的肿瘤选择性（T/NT比提高2.3倍）和更持久的肿瘤滞留（19.09%ID/g）。其诊疗一体化设计实现了治疗前PSMA表达评估、治疗中实时MRI引导以及治疗后疗效监测的全流程管理。

值得注意的是，研究采用D-D中子发生器而非传统核反应堆，为临床转化提供了设备可行性。但作者也指出，当前中子通量（10⁸n/cm²）较治疗需求仍有提升空间，未来需优化中子源强度或开发更高截面的钆制剂。该成果不仅为前列腺癌提供了新型靶向治疗方案，其技术路线也可拓展至其他膜抗原高表达的恶性肿瘤治疗，具有重要的临床转化价值。