下列放射核種，何者主要以釋放α粒子來治療腫瘤？

本題觀念：

本題測驗核子醫學中「治療性放射性核種」的核心物理特性。在標靶放射性核種治療（Targeted Radionuclide Therapy）中，利用核種衰變時釋放出的游離輻射來破壞腫瘤細胞的 DNA，進而達到治療效果。臨床上依據釋放的粒子種類，主要分為阿法粒子（α particle）與貝他粒子（β- particle）射出物。考生必須清楚掌握各核種釋放的輻射種類及其對應的臨床適應症。

選項分析

• A. 223Ra (Radium-223)：正確。Radium-223 是一種阿法 (α) 射出物。因為其化學性質類似鈣離子，會自然聚集在骨骼代謝旺盛的區域（如成骨性骨轉移病灶）。其釋放的 α 粒子具有高直線傳能密度（High LET）和極短的組織穿透射程（約 2-10 個細胞直徑，小於 100 μm），能造成雙股 DNA 斷裂，極具破壞力，同時能大幅降低對周圍正常骨髓組織的傷害。臨床上常以 223RaCl2 (商品名 Xofigo) 用於治療伴有骨轉移的去勢抵抗性前列腺癌（mCRPC）。
• B. 177Lu (Lutetium-177)：錯誤。Lutetium-177 是一種中能量的貝他 (β-) 射出物，同時也釋放微量的伽瑪 (γ) 射線（可用於造影與劑量評估）。其 β 粒子在組織中的最大射程約為 2 mm。臨床上廣泛應用於胜肽受體放射性核種治療（PRRT，如 177Lu-DOTATATE 治療神經內分泌腫瘤）及攝護腺特異性膜抗原治療（如 177Lu-PSMA 治療攝護腺癌）。
• C. 131I (Iodine-131)：錯誤。Iodine-131 同時釋放貝他 (β-) 粒子與伽瑪 (γ) 射線，但其對細胞的殺傷與治療效果主要來自於短射程的 β- 粒子。由於甲狀腺細胞具有特異性攝碘能力，131I 常被用來治療甲狀腺機能亢進以及分化型甲狀腺癌。
• D. 90Y (Yttrium-90)：錯誤。Yttrium-90 是一種純貝他 (pure β-) 射出物，具有極高能量的 β 粒子（最大射程達 11 mm），幾乎不釋放伽瑪射線（臨床造影需仰賴其制動輻射 Bremsstrahlung）。常用於選擇性體內放射線療法（SIRT，如釔-90 微球體治療肝腫瘤）及放射免疫治療。

答案解析

正確答案為 A。 在核子醫學常用的治療性放射性核種中，177Lu、131I 與 90Y 皆是利用衰變所產生的 β 粒子（電子）來對腫瘤細胞進行殺傷。而 223Ra 則是臨床上首批獲得廣泛許可並用於癌症治療的 α 射出物。相較於 β 粒子，α 粒子的質量與電荷更大，能在極短的距離內釋放巨大的能量（高 LET），精準打擊骨轉移腫瘤，同時保護周圍正常的造血幹細胞。因此，若要選擇主要以釋放 α 粒子來治療腫瘤的核種，唯一符合的選項就是 223Ra。

核心知識點

醫事放射師在準備治療用放射性核種時，必須熟記以下分類與臨床對應關係：

1. 治療用放射性核種的衰變類型：
   • 阿法射出物 (Alpha emitters)：高直線傳能密度 (High LET)，射程極短 (<0.1 mm)，主要造成無法修復的 DNA 雙股斷裂。
     • 代表核種：223Ra (半衰期 11.4 天)、225Ac (半衰期 10.0 天)、211At (半衰期 7.2 小時)。
   • 貝他射出物 (Beta emitters)：低直線傳能密度 (Low LET)，射程較長 (數毫米)，具備跨細胞殺傷效應 (cross-fire effect)。
     • 代表核種：131I、90Y、177Lu、89Sr、153Sm、186Re。
   • 奧杰電子 (Auger electrons)：能量極低，射程極短（奈米等級），核種必須進入細胞內（甚至細胞核內）才能發揮效用。
     • 代表核種：111In、125I。
2. 常見放射性藥物與適應症：
   • 223RaCl2：前列腺癌併發骨轉移（無內臟轉移）。
   • 177Lu-DOTATATE：胃腸胰神經內分泌腫瘤 (GEP-NET)。
   • 177Lu-PSMA-617：轉移性去勢抵抗性攝護腺癌。
   • 90Y-microspheres：原發性肝細胞癌或轉移性肝癌的體內放射栓塞。

臨床重要性

阿法粒子標靶治療（Targeted Alpha Therapy, TAT）是近年核醫精準醫療的重大突破。由於 α 粒子所產生的輻射生物效應 (RBE) 極高，且不易受到細胞氧合狀態 (oxygen enhancement ratio, OER) 的影響，對於傳統 β 粒子治療或化療產生抗藥性的缺氧腫瘤細胞，仍能維持強大的殺傷力。223Ra 的臨床應用成功證明了 α 放射性核種在提升病人整體存活率與改善生活品質上的高度價值。

參考資料

1. Radium and other alpha emitters in prostate cancer. (Translational Andrology and Urology) URL
2. Radium-223 - Wikipedia. URL
3. Developments in 177Lu-based radiopharmaceutical therapy and dosimetry. (Frontiers in Oncology) URL
4. Iodine-131 - Wikipedia. URL
5. Radioembolization and the Dynamic Role of 90Y PET/CT. (Frontiers in Oncology) URL