作者：刘 颖，张 新，辛 军，中国医科大学附属盛京医院

放射性核素已成为治疗肿瘤的重要手段，是核医学发展最为迅猛的领域之一；其基本原理是利用放射性核素标记的分子探针与肿瘤细胞表面特定靶点特异性结合而实现靶向聚集，其发出的α、β等射线可通过直接或间接效应抑制或杀伤肿瘤细胞而达到治疗目的。患者对辐射的耐受性是放射性核素治疗面临的主要挑战；为此可采用放射增敏剂-辐射组合，但传统增敏剂(如铂类药物)毒副作用较大、对肿瘤细胞选择性较低，临床价值有限。

高原子序数纳米材料、特别是金纳米粒子(gold nanoparticle，AuNP)不仅有独特的光学特性和卓越的生物相容性，而且具备通透性和滞留性(enhanced permeability and retention，EPR)效应，可通过表面改性技术精确控制其在体内的行为，已在放射治疗肿瘤和特异性传输药物等方面展现出巨大应用前景。本文就基于AuNP的放射性核素治疗肿瘤、特别是精准递送及协同抗肿瘤效应研究进展进行综述。

1. 放射性核素标记AuNP

目前以放射性核素标记AuNP的常用方法主要包括以下3种：

①直接吸附法，使放射性核素直接吸附于AuNP表面，操作简单，无需复杂的化学反应；有学者以此将131I吸附于AuNP表面，发现其用于治疗肿瘤具有巨大潜力；

②螯合法，具体步骤包括功能化AuNP表面、添加配体、螯合反应、放射性标记与稳定化，以使放射性核素与AuNP稳固结合，并保持其在生物环境中的稳定性，对于放射性成像、靶向治疗及药物输送等均具有潜在价值，主要用于以177Lu 等金属放射性核素标记AuNP；

③ 共价结合法，对AuNP进行特定表面修饰，通过引入能特异性结合放射性核素的官能团而有效提高核素选择性结合率、减少非特异性吸附，主要方式包括硫醇基团修饰、生物分子修饰及点击化学，常用于以131I或125I等核素标记AuNP。

2. 基于AuNP 的放射性核素治疗肿瘤

基于AuNP 的放射性核素治疗研究主要以AuNP为载体、携带不同放射性核素，包括198Au、199Au及其他发射β射线或α射线的放射性同位素用于治疗肿瘤；这些同位素与AuNP结合后能有效到达肿瘤部位而实现精准治疗。

2.1 发射β射线的同位素 

主要包括90Y、131I及177Lu等。β同位素治疗基于β粒子传能线密度较低、传播范围较大的放射特性进行治疗，通过破坏组织中水分子的共价键而产生羟基自由基组织，对细胞DNA大分子造成氧化损伤致其单链或双链断裂而发挥治疗效果。

2.1.1 90Y 

90Y半衰期较短，所发射β射线具有高能量，常用于内照射治疗肝癌等，如90Y微粒治疗或放射性微粒栓塞。有学者采用90Y 标记的AuNP库联合抗细胞程序性死亡配体1(programmed cell death ligand 1，PD-L1)抗体治疗免疫能力正常的乳腺癌模型小鼠，发现其能抑制癌细胞生长，并对未经照射肿瘤诱发了远隔效应。BUCKWAY 等采用金纳米棒介导热疗以增强甲基丙烯酸羟基丙酯(hydroxypropylmethacrylate，HPMA)共聚物90Y 结合物治疗前列腺肿瘤效果，主要以HPMA共聚物为载体，基于其被动积累效应将90Y放射性同位素送达肿瘤部位而实现放射治疗。

2.1.2 131I 

131I广泛用于检查甲状腺功能，以及治疗甲状腺癌术后残留和甲状腺功能亢进症。WANG等对Na131I进行预氧化处理，所制备的131I标记的金纳米棒在不同培养基中几乎不出现碘脱落现象；将131I标记的金纳米棒注射至甲状腺肿瘤内并成功保留24h，观察到放射治疗与光热治疗协同效果。SUN等制备以131 I 标记的聚乙烯亚胺(polyethyleneimine，PEI)包裹AuNP 的新型纳米探针，发现其可用于靶向SPECT 成像及治疗过表达基质金属蛋白酶2(matrix metallopeptidase 2，MMP2)的肿瘤细胞。

2.1.3 177Lu 

177Lu广泛用于治疗肿瘤、尤其神经内分泌肿瘤及前列腺癌等。SHABBIR等将表皮生长因子受体(epithelial growth factor receptor，EGFR)靶向的177Lu金纳米颗粒用于结直肠癌和乳腺癌细胞，观察其亲和力、结合持续时间及对西妥昔单抗(Cetuximab)耐药细胞的生长抑制作用；结果显示，Cetuximab-[177Lu]-AuNP具有一定靶向亲和力，对过表达EGFR肿瘤及抗体治疗耐药肿瘤具有潜在治疗作用，但其肝脏滞留时间较长，需研发直径小于6nm且经肾脏排泄的复合物。

YOOK等提出一种新的放射纳米医学近距离放射治疗(brachy therapy，BRT)方法，向局部晚期乳腺癌内注射直径30nm 的AuNP，包括EGFR靶向的177Lu标记的AuNP(177Lu-T-AuNP)及非靶向AuNP，发现177Lu-T-AuNP可有效与肿瘤细胞结合并产生细胞毒性作用，同时在肿瘤组织中具有较高吸收剂量，使其体外细胞毒性高于非靶向AuNP。

2.2 发射α射线的同位素 

主要包括211At、225Ac及223Ra等。相比β粒子，α粒子质量和电荷更大、传能线密度可高达其数百倍、更易使共价键直接断裂。

2.2.1 211At 

当前211At主要用于靶向放射性核素治疗肿瘤。KATO等将经聚乙二醇甲基醚巯基修饰且以211At标记的AuNP(直径5、13、30及120nm)注射至胰腺肿瘤内，发现其能有效抑制肿瘤生长，且未出现明显毒副作用。有学者提出一种新的α-纳米近距离治疗方法，以放射性核素211At标记直径5nm 的AuNP并以聚乙二醇链修饰，以连接人表皮生长因子受体2(human epidermal growth factor receptor-2，HER-2)特异性单克隆抗体(曲妥珠单抗)，认为经211At标记的AuNP曲妥珠单抗放射生物共轭物有望用于治疗表达曲妥珠单抗的不可切除HER-2阳性乳腺癌。

2.2.2 225Ac 

225Ac广泛用于核医学领域，特别是靶向放射性核素治疗肿瘤。有学者合成具有良好胶体稳定性和径线可控特性的金纳米颗粒Au@TADOTAGA 并与225Ac进行放射性标记，向小鼠恶性胶质母细胞瘤细胞内注射经225Ac标记的Au@TADOTAGA 后，纳米粒子的EPR 效应可延缓肿瘤生长，且给小鼠注入的放射活性极低。2.2.3 223Ra 223Ra主要用于靶向放射性核素治疗肿瘤，尤其前列腺癌骨转移等。SOUZA 等研发的[223Ra]RaCl2共负载[198Au]AuNP可同时发射α和β 射线，稳定性较好，平均粒径296nm，多分散系数为0.201±0.096，用于体外杀伤骨肿瘤细胞展现出α与β射线的有效结合治疗效果，并有望用于临床。

3. 小结与展望

AuNP有助于提高放射性核素对于肿瘤的疗效、减少对周围非瘤组织损伤，并通过靶向药物输送系统增强针对性；其主要优势体现在增敏效果，表现为增强肿瘤细胞对辐射的敏感性、促进DNA 损伤和细胞凋亡、靶向肿瘤组织、生物标志物驱动聚集和增敏。现有AuNP在平衡标记稳定性与效率、调控辐射剂量与生物效应，以及体内代谢与长期安全性、规模化制备与标准化等方面仍需进一步探索及完善。未来可进一步优化设计AuNP，如改善其生物分布、增强其靶向性能及减少不良反应等，以更好地用于临床。

来源：刘颖，张新，辛军.基于金纳米粒子放射性核素治疗肿瘤研究进展：精准递送及协同抗肿瘤效应[J].中国医学影像技术，2025，41(04)：670-673.DOI：10.13929/j.issn.1003-3289.2025.04.033.