川企大調研·尋找新質生產力
四川核醫療產業調查
現狀
目前核醫療賽道不擁擠、前景廣,雖然體量不算大,但產業鏈各環節快速拔節生長
目標
瞄準核醫療產業鏈上游,四川確定:
到2027年,實現10種以上主要醫用同位素國產化自主供應;
到2030年,建成全球最大的醫用同位素生產基地
優勢
醫用同位素生產方式主要有反應堆、加速器、同位素發生器3種
目前,四川已建、在建5座可用于醫用同位素輻照制備的反應堆,生產了全國一半以上醫用同位素;放大全國醫用回旋加速器圖景,四川同樣走在前列
核醫療是現代醫藥健康產業的重要組成部分,是應對惡性腫瘤診斷與治療的有效手段,也是邁向精準醫學的重要途徑。當前,核醫療市場不僅成為全球醫藥行業熱門投資“新寵”,也是我國未來與發達國家競跑的產業新賽道。
這條產業鏈上,分工十分明確:上游,醫用同位素等是“子彈”;中游,核藥和核醫療裝備是“武器”;下游,應用“武器”,扣動扳機,殺死患者身上的癌細胞。
作為核工業與核技術利用大省,四川如何打好上游基礎?四川日報全媒體記者對此展開調研走訪。
現狀 少部分醫用同位素已國產化,但無法滿足國內需求
縱觀全球醫用同位素版圖,比利時、荷蘭、加拿大等國家一直牢牢把握著醫用同位素的話語權。
相比之下,我國醫用同位素顯得“捉襟見肘”:鉬-99、碘-125、镥-177等大用量同位素全部依賴進口;碳-14、碘-131等少部分同位素雖然實現國產化,但無法滿足國內醫療市場需求。
近憂之外,還有遠慮。“未來‘吃不飽’的情況可能會加劇。”業內人士說。
這與醫用同位素的生產方式有關。醫用同位素生產方式主要有反應堆、加速器、同位素發生器3種。其中,80%以上的醫用同位素由反應堆輻照產生。當前,西方多個反應堆均已服役超過40年,面臨老化、運行穩定性差等問題,意外停堆事件頻發。預計到2030年,絕大多數現役反應堆均將關停。
“這勢必將導致全球醫用同位素供應緊張。”業內人士分析,在此背景下,進口醫用同位素不僅價格昂貴,而且不能保證按時供給,將嚴重影響國內市場,“因此,實現醫用同位素國產化迫在眉睫。”
2021年,國家八部委發布首個國家級醫用同位素中長期發展規劃。這是我國首個針對核技術在醫療衛生應用領域發布的綱領性文件。
“建立穩定自主的醫用同位素供應保障體系,有了頂層設計。”業內人士回憶,規劃一出,全國各地積極響應,資本、人才等如潮水般涌入新賽道,醫用同位素產業發展迎來重要戰略機遇期。
搶抓機遇,四川走在全國前列——2023年,《四川省醫用同位素及放射性藥物產業發展行動計劃(2022—2025年)》(下稱《計劃》)印發;今年以來,四川持續加碼,于7月出臺《關于促進核醫療產業高質量發展的意見》(下稱《意見》)。
相比《計劃》,《意見》的發布單位層級更高,從8個廳局變為省政府——四川致力于在更大范圍內進一步高位推動核醫療產業發展。
《意見》明確,以樂山、成都、綿陽、瀘州為重點區域,一體推進科技創新和科技成果產業化,聚力打造貫通醫用同位素生產、放射性藥物研發、核醫療裝備制造、臨床應用推廣的全產業鏈,形成“一鏈四極”的發展格局。
目標也已確定:到2027年,實現10種以上主要醫用同位素國產化自主供應;到2030年,建成全球最大的醫用同位素生產基地。
業內人士認為,當下核醫療新賽道不擁擠、前景廣,雖然目前體量還不算大,但產業鏈各個環節呈現出快速拔節生長的態勢。
有“堆” 全國有“堆”的單位主要有4家,其中兩家在四川
要實現目標,四川有底氣和優勢。省發展改革委相關負責人介紹,區別于其他新興產業,發展核醫療產業的門檻較高,需要具備核心原料的研發生產、前沿技術以及安全保障能力,“從這些角度出發,四川已具備一定基礎和領先優勢。”
先看醫用同位素產量占大頭的反應堆。放眼全國,目前有“堆”的單位主要有4家,具備醫用同位素生產價值的只有3家,其中兩家單位在四川。四川已建、在建5座可用于醫用同位素輻照制備的反應堆,生產了全國一半以上醫用同位素。
在樂山夾江,一個“大塊頭”拔地而起。“‘堆’的建設目前施工進展順利。”中國核動力研究設計院(下稱“核動力院”)醫用同位素學科帶頭人羅寧說。他口中的“堆”,指的是今年1月,核動力院啟動建設的國內首個醫用同位素專用生產堆。這個“新堆”在產量上和技術上都實現了突破。羅寧預計,2027年建成投產后,鉬-99、碘-131等醫用同位素的年生產能力將分別達到10萬居里和2萬居里,解決兩種同位素長期依賴進口等問題。
“新堆”加緊上馬,“老堆”兢兢業業。自2010年重啟同位素研發以來,核動力院先后啟動碳-14、磷-32、鍶-89、碘-125等10余種常用醫用同位素研發,當前采用“兩堆研發,兩堆生產”——上世紀建成的高通量堆和岷江堆兩個“老堆”,均處于生產運行狀態,通過中子通量高低搭配進行同位素生產,在一定程度上解了燃眉之急。
為更好地服務“堆”,核動力院就地畫“園”,依托同位素及藥物國家工程研究中心,打造夾江核技術應用產業園。
目前,這個當地的“一號工程”已完成土建裝修,8條生產線計劃年內投產,成為全國建設速度最快的核醫療產業園,建成后不僅有助于解決國內沒有規模化提取生產設施的短板,還將推動四川加快打造全球最大的醫用同位素生產基地,并以此為抓手,吸引藥企落地。
成都以北,中國工程物理研究院的中國綿陽研究堆,自2012年建成以來,目前年運行超180天,技術成熟度及穩定性得到驗證。
依托“堆”,中國工程物理研究院核物理與化學研究所開展碘-131、镥-177、鉬-99等醫用同位素研制,已形成完善的覆蓋放射性同位素產品研制、生產、轉化的平臺,具備齊全的同位素產品研制與生產配套設施,多項“國內首個突破”紛至沓來——
實現碘-131從原料到成品全部國產化,是我國近年來首個規模化的堆照核素;在國內率先實現無載體镥-177的自主化、規模化制備與臨床應用,填補了國內空白……
中國工程物理研究院核物理與化學研究所相關負責人說,目前已與相關醫院、高校、院所、企業等建立成熟穩定的合作模式,實現技術和資源互補。同時正與地方一起推動中國(綿陽)科技城核醫療健康產業園建設,將進一步加快同位素和放射性藥物的研發和轉化進程。
有“器” 醫用回旋加速器技術全國領先,并“搶灘”全球市場
再來看“器”。醫用回旋加速器是另一條“子彈”生產線。
當前,由于堆照醫用同位素供貨的穩定性,在一定程度上受反應堆運行穩定性、高通量孔道利用率等影響較大,因此使用中高能醫用回旋加速器來生產新興醫用同位素的需求日益凸顯。
數據顯示,2023年全球和中國醫用回旋加速器的市場容量分別達14.23億元和3.75億元。進一步看,歐美國家當前保有量較高,已裝機1500臺左右;我國在2021年以前完全依賴進口,當前醫用回旋加速器保有量約為160臺。“兩相對比,差距明顯,但也說明國內市場潛力巨大。”業內人士說。
放大全國醫用回旋加速器圖景,四川同樣走在前列。
7月底,一則消息引發市場關注:上海聯影醫療科技股份有限公司以1.2億元的交易價格,投資四川玖誼源粒子科技有限公司(下稱“玖誼源”)10%股權。
前者是國內生產PET/CT設備的龍頭,市場占有率長期“霸榜”第一。業內人士評價,此番進軍醫用回旋加速器領域,其看中的正是后者行業“領頭羊”的身份,“強強聯合,二者有望在分子影像領域取得突破性進展。”
通過轉化中國工程物理研究院流體物理研究所技術成果,玖誼源于2021年推出國產首創醫用回旋加速器產品并實現商用,打破國外產品壟斷。去年底,產品出口肯尼亞,成為首臺落地海外的“中國造”醫用回旋加速器。
“當前,產品國內市場占有率為30%左右。”玖誼源企業市場部相關負責人唐毅說,企業新基地的3條生產線已全部投運,年產能可達30臺,生產線滿產運行后,年產能可達50臺至100臺。就產品來說,不僅能生產七八種常用醫用同位素,還可以進行定制化研發。“相比之下,國內其他企業的產品仍處于實驗階段,還未實現商用。”
國內領先后,玖誼源將目光投向全球競爭。據介紹,醫用回旋加速器的兆伏越大,生產的同位素越豐富,穩定性也會進一步提升。“我們正在開展30MeV多粒子強流回旋加速器研發,已完成計算,將進行樣機研制,難度相比此前產品有了大幅提升。”唐毅說,全球只有兩三家企業在做,從這個意義上講,大家齊頭并進,同步競爭。
同樣在綿陽,中國工程物理研究院流體物理研究所研發了國內首臺具有自主知識產權的大功率花瓣加速器,可應用于工業輻照、工業CT檢測、同位素制備等多個領域。此前,該技術一直被國外壟斷。
“由于花瓣加速器擁有高效率、大功率、運行穩定等特點,非常適合生產醫用同位素。”該研究所相關負責人說,在自主掌握大功率花瓣加速器后,團隊創新設計了一個串行的醫用同位素生產裝置方案,已和國內放射性藥物企業簽訂裝置開發合同,未來有望解決國內醫用同位素“卡脖子”問題,實現醫用同位素的自主可控供應。
借助外力,四川醫用同位素的供給也將進一步穩定。
去年底,全球醫療設備領先企業GE醫療中國首批次國產醫用回旋加速器在成都基地下線,這也是該企業近年來在中國西部布局的首個精準醫療產業化項目;更早些,成都紐瑞特加速器及同位素藥物產業化項目開建,預計2025年建成投用……
接下來,四川將加快推動更多中高能加速器同位素生產項目,以期實現錒-225、銅-64、鍺-68等醫用同位素穩定供應。
“由于發生器使用方便,它在醫學上應用廣泛,四川也可瞄向相關關鍵技術攻關。”業內人士指出,隨著在“堆”和“器”兩大方面集中發力,“四川造”醫用同位素在推動國內主要同位素穩定供應、提升產業鏈中上游規模的同時,基于其安全性更好、成本更低、運行方式更靈活等優勢,還將為“搶灘”國際市場創造有利條件。
知識多一點
什么是醫用同位素?
□四川日報全媒體記者 寧寧
醫用同位素是什么?它為什么跟大眾息息相關?想弄清楚醫用同位素有多重要,首先要從“同位素”3個字說起。
把元素周期表中,處于同一位的質子數相同、中子數不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。其中,會自發放出射線的,被稱為放射性同位素。
放射性同位素看著有些“生人勿近”的味道,但事實上,它早已進入生活的方方面面,在農業、醫療健康、航天探索、核儀表、輻射加工、無損檢測等領域,都可以看到它的身影。其中,應用在醫學上的放射性同位素就被稱為醫用同位素。
醫用同位素具有不可替代的優勢,它是核醫學診療的基礎,廣泛應用于各種重大疾病的診斷治療。例如,碘-131就是治療甲狀腺疾病的重要元素。它可以被甲狀腺濾泡細胞濃聚、氧化和有機化,并可通過電離作用破壞甲狀腺細胞,用于治療甲狀腺功能亢進和分化型甲狀腺癌,而且在治療過程中不會產生對人體造成損傷的射線。
整個醫用同位素隊伍是一個龐大的“集團軍”,碳-14、碘-125等數十種醫用同位素,都是重大疾病檢測、治療的重要力量。
說到重大疾病檢測,醫院主要使用PET/CT,也稱正電子發射計算機斷層顯像。在使用中,它與醫用回旋加速器相互依存、密切配合。具體說,醫用回旋加速器好比一個電磁裝置,通過加速質子,轟擊靶料,經過反應,制造出正電子同位素,提供必需的“子彈”,再經過藥物合成系統,合成藥物注入人體后進行PET/CT檢查,從而診斷癌癥。醫用回旋加速器生產的放射性同位素主要有碳-11、氮-13和 氧 -15、氟 -18、碘 -131、鈦 -201、鎵-67、銦-111等。
由此可見醫用同位素的重要性。采訪中,受訪者都提到,事關人民群眾的生命健康,必須把生產醫用同位素的核心技術牢牢掌握在自己手中。(四川日報全媒體記者 寧寧)