放射免疫治疗是将放射性核素与肿瘤特异或相关抗原的单克隆抗体相连接, 形成抗肿瘤免疫耦连物来治疗肿瘤的新方法。¹³¹I主要发射β线和γ线, 因其适合的半衰期和组织穿透力成为放射免疫治疗中最常用的核素。¹³¹I-Herceptin作为一种靶向治疗HER2高表达肿瘤的放射免疫性药物, 对荷瘤裸鼠肿瘤模型具有明显的肿瘤抑制作用, 具有良好的临床应用前景^[1]。在研究中, 放射性防护是研究者需要注意的问题。笔者运用Iodogen法以¹³¹I标记单克隆抗体Herceptin, 在过程中进行通过测量¹³¹I对操作者的辐射剂量, 评价操作者的安全性。

1 材料与方法 1.1 实验材料和器材

0.1mol/mlPB液及0.05mol/mlPB液于青岛大学医学院附属医院中心实验室制备。SephadexG25柱购自北京韦氏博慧生物科技有限公司。Iodogen为Sigma产品。RadPro多功能辐射探测仪购自德国GAMMASCOUT公司。HH6008型甲状腺功能仪购自北京核海高技术有限公司。辐射防护铅胶衣, 以下简称铅衣(0.5mm铅当量)、放射性防护头套(0.3 mm铅当量)、放射性防护铅手套, 购自山东济南浩达辐射防护器材有限公司。Na¹³¹I及核医学实验室由青岛大学医学院附属医院核医学科提供。

1.2 实验方法

实验全过程实验者均带口罩、穿铅衣、戴防护头套、防护颈套、铅手套, 并于铅手套外戴一次性乳胶手套。实验在核医学科专用实验室操作台内完成, 操作台由铅玻璃及铅砖进行屏蔽防护。

1.2.1 运用Iodogen法

以¹³¹I标记单克隆抗体Herceptin①将Herceptin加入Iodogen管; ②专职人员取出7.4 ×107Bq (2mCi) Na¹³¹I加入含有Herceptin的Iodogen管; ②间断震荡Iodogen管3次, 每次震荡30s, 反应时间为15min。③加入0.1mol/mlPB液终止反应, 将反应好的药物加入已处理好的Sephadex柱, 并以0.05mol/mlPB液淋洗。收集淋洗液于1.5mlEp管, 每管0.4ml, 4d/min, 至淋洗液放射性计数接近本底。将装有淋洗液的Ep管按顺序装入铅罐中。④在甲功仪上测量EP管中淋洗液的放射性计数, 每管计数30s。

1.2.2 测量方法

① 实验前测量实验室本底。②所有药物均处于铅罐内时, 测量铅罐外的剂量率。③所有药物均加入试验操作台Sephadex柱内进行操作时, 测量Sephadex柱不同距离处的剂量率。测量操作者各要害器官(眼睛、颈部、肩部、胸部)防护屏障内外的辐射剂量。

2 实验结果 2.1 淋洗液各管的放射性计数及实验所用时间

试验过程共用135min:在Iodogen管中的反应时间为15min; 在Sephadex柱中淋洗的总时间为96min, 其中1~16管的淋洗时间为32min; 测量各管淋洗液放射性计数的时间为24min。

图 1所示, ¹³¹I主要存在于第4至16管。由于淋洗液在被收集后将被立即放入铅罐, 因此在第4管之前, 所有放射性¹³¹I均存在于sephadex管内, 第4管之后, 随着淋洗过程的进行, Sephadex柱中的放射性将逐渐降低。自第17管开始, 所剩余放射性较最初明显降低。因此主要的辐射时间为淋洗液1~16管的收集时间。

2.2 对实验室各位置射线剂量率的测量 2.2.1 环境参考位置的剂量率测量结果

① 实验开始前测本底为0.5μSv/h。②将所有核素置于铅罐内, 铅罐体外壁为54.15μsv/h。③以放射性核素全部位于Sephadex柱内时进行放射性当量剂量测量。实验操作台内, 距离Sephadex柱0cm、5cm、36cm、238cm处剂量率分别为140、85、40、0.52μSv/h。其中距离0cm、5cm的测量点位于试验操作台内; 36cm、238cm的测量点位于操作台外; 距离Sephadex柱36~46cm处为操作者的站立位置。

2.2.2 操作者的受照剂量

双手操作范围内当量剂量范围为140~85μSv/h。操作者各参考点(眼睛、颈部、肩部、胸部)防护屏障内外的辐射剂量见图 2。

2.3 操作者当量剂量限制时间

在本实验中经过防护, 颈部、胸部的剂量率接近本底, 相比较之下, 眼睛受量较高。按照GB18871-2002^[2]中职业工作者关于剂量的限制值眼晶体的当量剂量为每年不超过150mSv, 按本实验眼晶体和双手处剂量最大时的测量当量剂量分别为12.99μSv/h和140μSv/h, 手、足:职业工作者500mSv/a, 则在不超过规定的情况下, 实验者操作眼晶体限制时间为:(150 ×1 000)μSv/12.99μSv/h= 11 547h。双手限制时间为:(500 ×1 000)μSv/140μSv/h= 3 571h。

4 讨论

GB18871-2002^[2]中关于剂量的限制值为:有效剂量:公众成员的年有效剂量当量不超过1mSv。职业工作者有效剂量5年100mSv, 每年平均20mSv, 任何一年不得大于50mSv, 剂量约束值不得大于20mSv/a。当量剂量:眼晶体:公众照射15mSv/a, 职业工作者150mSv/a; 皮肤(其中皮肤剂量是在任意1cm²的平面上平均, 标称7mg/cm²)公众照射50mSv/a, 职业工作者500mSv/a; 手、足:职业工作者500mSv/a。

¹³¹I的物理半衰期为8.02d, 主要射线为β线与γ线。β射线的穿透力弱, 在空气中射程为165cm, 在水和组织中为0.2 cm, 在塑胶中为0.3cm。γ射线的能量较低但穿透性强, 铅半值厚度2.4mm。γ射线与β射线, 1 m处剂量率分别为2.8μSv/h/mCi和45μSv/h/mCi。

本实验所用¹³¹I为7.4 ×10⁷Bq (2mCi), 根据平方反比定律, 0.4m处γ射线与β射线的剂量率则分别为35μSv/h和562.5μSv/h。采取有效的防护后, 躯体, 肩、颈部的当量剂量接近本底。双手和眼晶体为主要受照器官, 但操作限制时间远大于本实验所用时间。根据本实验的操作距离, 若操作者不采用防护屏障, 则完全暴露于35μSv/h的γ射线和562.5μSv/h的β射线的辐射下。根据GB18871-2002规定剂量约束值计算限制时间为:(20 ×1000)μSv/(35+562.5)μSv/h=33.47h。实验者受照量将明显提高, 允许操作时间明显减少。因此, 采取防护措施尤为重要。

辐射防护体系所基于的三项通用原则为:实践的正当性、防护的最优化、个人剂量限值。在实验的过程中要尽最大可能的减少操作人员的受辐射剂量。在本实验中, 操作台由铅玻璃和铅砖的遮挡。可尝试由铅砖遮挡全部实验台, 留双手操作孔。可采用于操作台内装高分辨率摄像头, 操作台外由操作者观察显示器进行操作。同时, 尽量采用机械化, 减少接触机会。操作者要接受严格训练, 达到操作熟练, 减少操作时间。

放射免疫治疗是目前肿瘤治疗及研究领域中的热点, 试验的安全性是进行研究的基础。本实验中, 经过严格防护, ¹³¹I对实验者的辐射剂量在规定范围内, 该实验过程安全。