常见放射性核素在脊柱转移癌中的应用
（一）原理
用于治疗恶性肿瘤脊柱转移的常用放射性药物主要有89SrCl2、223RaCl2、177Lu-EDTMP、153Sm-EDT-MP、186Re-HEDP和188Re-HEDP等。89SrCl2和223RaCl2是钙的类似物，在骨转换加速的部位与骨矿物质羟磷灰石形成复合物，参与骨代谢；177Lu-EDTMP、153Sm-EDTMP、186Re-HEDP和188Re-HEDP的配体EDTMP和HEDP均属磷酸盐，在化学性质上具有强的亲骨性，由EDTMP和HEDP介导定位于骨，尤其是成骨活跃的骨转移灶上，因此治疗用的常用放射性药物都有强的趋骨性即靶向性。
恶性肿瘤脊柱转移病灶部位由于骨组织受到破坏，成骨细胞的修复作用极其活跃，所以浓聚大量的放射性药物。由于不是肿瘤细胞直接摄取放射性药物，是肿瘤部位骨组织代谢活跃形成的放射性药物浓聚，所以是一种间接的浓聚机制。
恶性肿瘤脊柱转移病灶浓聚大量的放射性药物，放射性核素衰变过程中发射α、β射线，内照射电离辐射作用引起肿瘤组织内毛细血管扩张，水肿，细胞结构不清；核染色淡或固缩，炎细胞浸润；进一步肿瘤细胞核消失或空泡形成，坏死或纤维化。实验观察和临床资料都表明，体内电离辐射作用能致死肿瘤细胞而发挥治疗作用。
放射性核素缓解恶性肿瘤脊柱转移疼痛的机制复杂，可能主要有：电离辐射对肿瘤细胞产生直接杀伤作用，致使骨转移病灶缩小、局部骨皮质张力减低；抑制肿瘤致痛性化学物质的分泌，破坏肿瘤组织周围的痛觉传出神经；抑制缓激肽和前列腺素等炎性物质的产生等。
（二）放射性药物
理想的用于治疗恶性肿瘤脊柱转移的放射性药物应有适合的有效半衰期；能选择性被转移灶所摄取，且有很高的病灶与正常骨组织摄取比；能迅速从软组织和正常骨组织清除；β射线的能量在0.5～1.0MeV之间较理想，如能量太高，β粒子在组织内射程过大，可对病灶周围正常组织或器官造成较大损害；伴随有发射γ射线的放射性药物在治疗同时可进行显像，利于观察放射性药物在体内分布和在病灶内的浓聚情况。
1.89SrCl2
89SrCl2是目前临床上治疗恶性肿瘤脊柱转移应用较多的一种放射性药物。89SrCl2发射纯β射线，能量为1.46MeV，半衰期为50.5天，平均软组织射程2.4mm。其生物化学特性类似于钙，静脉注射后，血液迅速清除并选择性的浓集于骨，作为磷酸锶沉积在骨中，骨转移灶聚集的浓度明显高于周围的正常骨（为正常骨2～25倍）。89SrCl2一旦进入骨转移灶不再像正常骨一样代谢更新，因此，注射后90天89SrCl2在骨转移灶内的滞留量仍可高达20%～88%，可持久地维持疗效。未被骨吸收的89SrCl280%通过肾脏排泄，20%通过胃肠系统排泄。
2.223RaCl2
223RaCl2主要释放具有高能量、高LET和低组织穿透性（作用区域直径约相当于2～10个肿瘤细胞大小）的α粒子，引起邻近的肿瘤细胞DNA双链断裂，从而产生强效、范围局限的细胞毒效应。α粒子的能量为5.64MeV，半衰期为11.4天，作用范围＜100μm，对肿瘤周围正常骨组织和骨髓影响很小，且易于进行放射性防护。静脉注射后，223RaCl2迅速地从血液中清除，40%～60%被骨骼摄取，主要经消化系统排泄，仅极少量经肾脏排泄，因此肾功能损伤不会影响223RaCl2的临床应用。
3.153Sm-EDTMP
可发射三种中等能量的β射线（640、710和810keV），平均软组织射程0.6mm，物理半衰期为1.9天，153Sm-EDTMP发射β射线，同时发射能量为103keV的γ射线。静脉注入后从血液中快速清除，注射后3小时，骨组织吸收剂量达到最高，6小时已完成骨吸收和尿排出；5天内骨摄取量保持不变，病灶和正常骨的放射性比值可达4∶1～17∶1。由于β射线射程短对周围组织影响小，骨髓抑制不良反应较低，相对比较安全。此外，由于血中清除快，短期内可进行重复治疗。
4.177Lu-EDTMP
发射三种能量的β射线（479keV、384keV、176keV），平均软组织射程0.35mm，物理半衰期为6.7天，同时还发射γ射线（113keV和208keV）。177Lu-EDTMP药理特性与153Sm-EDTMP相似，静脉注射后主要被骨骼摄取，24小时后血液滞留量＜1%。与153Sm-EDTMP相比，由于其能量相对较低，射程较短，故骨髓抑制更轻。
5.186Re-HEDP和188Re-HEDP
186Re-HEDP和188Re-HEDP均为β和γ射线发射体。186Re-HEDP发射能量为1.07MeV和0.93MeV的β射线，平均软组织射程为1.1mm，物理半衰期为3.7天，同时还发射137keV的γ射线。188Re-HEDP发射能量为2.11MeV和1.97MeV的β射线，平均软组织射程为3.1mm，物理半衰期为16.9小时，同时还发射155keV的γ射线。186Re-HEDP和188Re-HEDP化学特性和生物学分布在人体内相似，静脉注射后迅速集聚于骨，在骨转移灶的浓聚量可高达正常骨的5～20倍。未被骨吸收的药物通过泌尿系统快速地从血液中清除，由于186Re-HEDP在体内不稳定，血液清除时间相对较长。186Re由反应堆生产，半衰期短，运输和储存均不方便，188Re可从188W-188Re发生器获得，188Re的半衰期69.4天，使用和运输较方便。由于188Re相对短的半衰期，对骨髓的抑制作用轻于186Re-HEDP。
89SrCl2、223RaCl2与骨显像剂99mTc-MDP的趋骨性和体内分布非常相近，177Lu-EDTMP、153Sm-EDT-MP、186Re-HEDP和188Re-HEDP的配体与MDP均属磷酸盐，生物学特性相似，故99mTc-MDP全身骨显像可指导核素靶向治疗。
（三）适应证及禁忌证
1.适应证
临床和影像指征：
（1）恶性肿瘤骨转移伴骨痛患者。
（2）核素骨显像示恶性肿瘤骨转移病灶异常放射性浓聚。
（3）恶性骨肿瘤不能手术切除或术后有残留癌肿，且骨显像表现为放射性浓聚增高患者。
实验室检查指标：骨髓功能障碍是限制放射性核素靶向治疗的主要因素之一，外周血细胞计数反应骨髓功能。治疗前一周内，血红蛋白＞90g/L，白细胞不低于3.5×109/L，血小板不低于80×109/L。如低于以上标准，可在治疗前进行干预，使用粒细胞集落刺激生长因子等药物，促进骨髓增生和功能恢复。在没有合并DIC的情况下，权衡利弊，血细胞计数的下限可放宽至：白细胞总数＞2.4×109/L，血小板＞60×109/L。(https://www.daowen.com)
2.禁忌证
（1）严重骨髓功能障碍者。
（2）严重肾功能损害者（血肌酐＞180μmol/L和（或）肾脏GFR＜30mL/min）。
（3）骨显像病灶仅为溶骨性改变者。
（4）妊娠和哺乳者。
骨显像示“超级显像”的患者（广泛的骨髓浸润，骨髓贮备状况差）、脊柱破坏伴病理性骨折或截瘫患者、预期寿命短于8周的患者以及晚期和（或）已经历多次放疗、化疗疗效差者应慎重用药。
（四）疗效观察及影响疗效的因素
1.疗效观察
恶性肿瘤骨转移疼痛缓解率约为60%～92%，可使10%～30%患者骨转移灶消失、数量减少或病灶缩小。常用放射性治疗药物在疼痛缓解的治疗效果上无显著性差别。
多项临床研究成果证明发射α粒子的223RaCl2治疗效果好于发射β射线的放射性药物。其中一项922例前列腺癌骨转移223RaCl2治疗多中心研究表明，223RaCl2可使前列腺癌骨转移患者血PSA和ALP下降、SREs首发时间延迟，患者存活时间延长。
疼痛缓解时间因药不同而异，半衰期较长的疼痛缓解时间亦较长。对疼痛缓解时间文献报道各不相同，时间跨度较大。常用的89SrCl2平均约为3～6个月，最长可达1年以上，153Sm-EDTMP约为4周～35周、186Re-HEDP约为3周～12月、188Re-HEDP平均约为7.5周。
2.影响疗效的因素
（1）原发肿瘤的类型和骨转移灶的表现形式对疗效有直接影响。原发癌为乳腺癌和前列腺的疗效最好，肺癌和鼻咽癌次之。骨转移癌表现为散发性局灶型小病灶，病灶在中轴骨，疗效较好。如骨转移为巨块型，位于四肢或骨盆等部位疗效较差。
（2）已形成病理性骨折，或除骨转移以外，还有其他多脏器的转移患者止痛效果差。
（3）长期应用止痛药物已成瘾的患者，疗效差。
（4）骨显像病灶大于3cm者常伴有周围软组织侵犯，疗效差。
（五）不良反应
1.大多数患者在用药后短期内无不良反应，部分患者可有以下症状和体征，给予对症处理：①恶心、呕吐；②腹泻或便秘；③蛋白尿、血尿；④皮肤红斑或皮疹；⑤脱发；⑥发热或寒战；⑦过敏所致的支气管痉挛。
2.早期副作用：治疗后少数患者发生骨痛加重（闪烁现象），持续2～5天。
3.后期副作用：治疗4～6周后部分患者出现暂时性骨髓抑制，可能出现白细胞、血小板计数一过性下降，经对症处理后恢复，发生不可逆骨髓抑制极为罕见。223RaCl2骨髓抑制最轻。
（六）重复治疗指征
1.骨痛未完全消失或有复发者。
2.第一次治疗反应好，效果明显，白细胞不低于3.5×109/L，血小板不低于80×109/L，可重复治疗。
3.重复治疗间隔时间应根据治疗用放射性药物的半衰期、骨髓功能恢复、病情的发展和患者的身体状况而定。一般情况下，放射性药物治疗宜间隔4～6周。但动力学研究显示，89SrCl2在恶性肿瘤骨转移病灶内的滞留时间约为100天，所以89SrCl2两次治疗应间隔3个月以上。首次治疗有效者，多数重复治疗效果较好。