北京核醫(yī)學分會-新型正電子(固體靶)放射性藥物研究進展

1、新型正電子（固體靶）放射性藥物研究進展楊志北京腫瘤醫(yī)院 核醫(yī)學科2015.10.23常用常用PET核素核素物理半衰物理半衰期期（T1/2）maxMeV(ave* *)常用制備方式常用制備方式11C20.39min0.960(0.386)14N(p, )11C13N9.96min1.198(0.492)16O(p, )13N15O122.24s1.732(0.735)14N(d, n)15O18F109.8min0.633(0.250)18O(p, n)18F60Cu23.7min3.772(0.970)60Ni(p, n)60Cu62Cu9.7min2.926(1.314)62Zn/62Cu發(fā)

2、生器64Cu12.7h0.653(0.278)64Ni(p, n)64Cu68Ga67.71min1.899(0.829)68Ge/68Ga發(fā)生器82Rb76s3.35082Sr/82Rb發(fā)生器89Zr78.4 h89Y(p, n)89Zr124I4.18d2.138(0.820)124Te(p, n)124I分子探針的品質決定了分子分子探針的品質決定了分子成像的質量；成像的質量；核素的性質決定分子探針的核素的性質決定分子探針的前景！前景！臨床常用正電子核素o 1. 回旋加速器與固體靶o 2. 64Cu的制備及質量控制o 3. 64Cu標記藥物進展o 4. 124I標記藥物進展o 5. 89Z

3、r標記藥物進展1. 醫(yī)用回旋加速器概覽BqrFvqvBFq；BvFmqBrvrmvqvB2Lorentz forceAngular force1.1 回旋加速器基本原理1.2 核素的制備-應用 流程P18O 水 控制閥冷卻水冷卻水氦氣氦氣Havar 膜Havar 膜靶P+e-e-首先束流經(jīng)過剝離膜由負離子變?yōu)檎x子，受磁場力相反，偏向進入預定靶體，轟擊靶體中的材料，獲得相應的放射性核素。20 Mev H-離子碳質地的剝離膜回旋加速器靶系統(tǒng)工作示意圖靶系統(tǒng)氣體靶固體靶液體靶:1.3 回旋加速器的核心系統(tǒng) (靶系統(tǒng))1.4 核素生產(chǎn)之 能量-效能曲線固體靶與液體靶的區(qū)別與聯(lián)系固體靶與液體靶的區(qū)別與

4、聯(lián)系1. 固體靶的靶材料為固體。將靶材料噴在一個基板上。液體靶的靶材料為液體。將靶材料放入靶盒中。靶盒材料一般多為銀或鈮。2. 液體靶材料一般單次使用，固體靶可以多次使用。3. 液體靶產(chǎn)生的PET核素可以直接分離出來，固體靶需要運輸出來，進行分離，純化。1.5 固體靶與液體靶的區(qū)別固體靶特殊要求：固體靶特殊要求： 1. 加速器有足夠的空間；2. 15MeV的轟擊能量；3. 足夠的束流；4. 特殊的冷卻要求；5.要求專用的靶制作，分離及純化系統(tǒng)和場所。固體靶的優(yōu)勢固體靶的優(yōu)勢 固體靶既能生產(chǎn)正電子核素，又能生產(chǎn)單光子核素。 PET核素：Cu-60，Cu-64，I-124, Br-76，Y-86；

5、 SPECT核素： I-123, Ga-67 (+: 0.65 MeV, 17.4%; - : 0.58 MeV, 39%; EC: 43.1%)2. Copper-64 in nuclear medicineWhy Cu-64？q聯(lián)合治療核素Cu-67進行顯像治療一體化q較長的半衰期可用于標記單抗進行分子顯像研究q具有較高的圖像分辨率（接近于18F的4.7 mm）q放射防護類似于18Fq具有較好的配位化學效應，能夠用于多種配套的配位q人體中本身必須元素，作為催化劑或酶q能與DNA鍵合, 增強阿霉素對DNA 的降解作用2.1 Copper-64 的制備2.2 Copper-64 的制備(北京腫

6、瘤醫(yī)院北京腫瘤醫(yī)院)Solid Target in HM-20target-substrateTarget Holder64Cu separation & Ni -64 recovery64CuCl2 Quality ControlCopper-64 的QC(北京腫瘤醫(yī)院北京腫瘤醫(yī)院)Copper-64 的QC(北京腫瘤醫(yī)院北京腫瘤醫(yī)院) 本科室自行制備的Cu-64，其以CuCl2固體的形態(tài)存在于30ml 的玻璃瓶中。合計約30 mCi。 取0.5 mL的0.05 M HCl，加入上述體系，并震蕩。取出50 L ，進行活度的測定 015#。 2014.09.22 20:30活度為 2.27mC

7、i. () 2014.09.23 8:55活度為 1.17mCi. (理論值 1.37 mCi) 2014.09.24 8:13活度為 0.333 mCi. (理論值 0.53 mCi) 2014.09.24 13:35活度為 0.252 mCi. (理論值 0.42 mCi)64CuCl2SEC-3 Protein Column64CuCl2Saline64CuCl2EDTACopper-64 的QC(北京腫瘤醫(yī)院北京腫瘤醫(yī)院)2.3 64Cu 常用的螯合基團2.4 64Cu-TP3805 靶向VPAC1 用于鑒別診斷乳腺癌A 42-y-old woman with histological

8、ly proven invasive ductal carcinoma (ER-positive, PR-positive, HER2-negative)J Nucl Med 2013; 54:1-72.5 64Cu-ATSM乏氧顯像 PET imaging of (A)62Cu-ATSM; (B)18FFDG; (C) CT imaging PET imaging of 64Cu-ATSM2.6 64Cu-Asparagine 腦顯像首例64Cu-Asn的腦顯像64Cu-天門冬酰胺 分子結構64Cu-Asn18F-FDG2.7 64Cu-DOTA-TATE的首例臨床應用64Cu-DOTA-T

9、ATE PET at 1, 3, 24 h in patient with gastroenteropancreatic NET with liver metastases.First-in-Humans StudyJ Nucl Med 2012; 53:1 Early detection of pancreatic NET. Tumor was not confirmed until 6 mo later on contrast enhanced CT. Cerebral metastasis demonstrated on 64Cu-DOTA-TATE PET and PET/CT. Le

10、sion was not seen on SPECT.Comparison of 111In-DTPA-octreotide and 64Cu-DOTATATE in same patient with multiple bone and soft-tissue metastases.J Nucl Med 2012; 53:164Cu-DOTA-TATE多發(fā)骨轉移PET/CT成像3. 64Cu放射性分子探針研究進展Simplified scheme of Cu distribution in body.Intracellular pathways of Cu distribution.Phys

11、iological Reviews. 2007, 87, 1011.PET images of 64CuCl2Radionuclide Therapy of 64CuCl2 JNM, 2014, 55, 13.1 64CuCl2在黑色素瘤診療中的應用Cancer Biother Radiopharm. 2008, 23, 1583.2 64Cu-DOTA-Cetuximab的PET顯像研究64Cu-DOTA-ZEGFR:1907 for EGFR imaging3.3 64Cu標記Affibody的PET顯像研究Characterization of EGFR-specific binding

12、.Bioconjugate Chem. 2010, 21, 947Micro-PET imaging of 64Cu-DOTA-ZEGFR:1907500 g Block50 g Block64Cu-labeled SWNTs for tumor integrin v3 targeting.Nat Nanotechnol 2007; 2: 47.3.4 64Cu標記的RGD-SWNT雙模態(tài)分子探針3.5 64Cu-PSMA新型PSMA靶向分子探針J. Med. Chem., 2014,57 ,265764Cu-PSMA分子探針的構建及其在PSMA不同表達腫瘤的PET顯像4. 124I 的制備4

13、.1 124I的合成子124I-合成子124I-標記小分子化合物124I-標記單克隆抗體124I-PET showed that lung metastases (invasive follicular carcinoma) The 124I-PET scan showed definite lung metastases (A), and 124I-PET/CT precisely localized the lesions (B).Korean Med Sci 2012; 27: 10194.2 124I 的PET顯像124I-Triiodothyronine化學結構Regulation

14、of TH supply, metabolism, genomic action124I PET imageJNM. 2004,45, 13664.3 124I/ 124I-Triiodothyronine 顯像 Wholebody PET images. Arrows indicate accumulation of 124 I-rituximab.A. 24 h after 1 124 I-rituximab; B. PET; C. PET/CT; and D. CT images. 4.4 124 I-rituximab 關節(jié)顯像 Patient with rheumatoid arth

15、ritis4.5 124I-girentuximab124I -girentuximab PET/CT可精確地以非侵入方式鑒定腎透明細胞癌！The Von HippelLindau/hypoxia-inducible factor oxygen-sensing pathway and its relevance in clear-cell renal cell carcinoma. 124I-girentuximab (G250) PET Imaging124I- -CIT 的制備 4.6 124I- -CIT 在多巴胺受體顯像中的應用124I- -CIT 是可卡因的衍生物，能夠特異性地與多巴

16、胺受體（TDA）結合124I- -CIT 在評價多巴胺神經(jīng)缺失方面的應用（注射劑量0.7 mCi）124I- -CIT 在帕金森患者的PET顯像4 h 36 h 5. 89Zr PET顯像5.1 89Zr-LiposomalPatient with diffuse large B-cell lymphoma. 89Zr-immuno-PET image shows efficient tumor targeting of rituximab.5.2 89Zr-RituximabPET imaging of HER2 expression in patients with 89Zr-trastu

17、zumab.Clin Pharmacol Ther. 2010, 87, 5865.3 89Zr-Trastuzumaa) 18FDG-PET scan of the NHL patientb.b) 89Zr-Zevalin immuno-PET scan 96 h p.i. of the same NHL patient.EJNMMI 2006, 331, 337.5.4 89Zr-ZevalinBioMed Research International, 2014, 203601已經(jīng)用于臨床（或者臨床前）研究的89Zr標記的單克隆抗體5.5 臨床使用的89Zr-單抗小結89Zr常用配基DFO和新型配基HOPO的結構式89Zr-HOPO的PET顯像89Zr-HOPO各個化學態(tài)及其配位關系J. Med. Chem. 2014, 57, 48495.6 89Zr的新型配體常用固體靶核素o1. 醫(yī)用回旋加速器的能量一般為_?A. 7-20 KeV; B. 70-200 KeV; C. 7-20 MeV; D. 70-200 MeV; E. 7-20 GeVQuestion ?o2. 下列核素中它們半衰期的時間排序正確的是_?A. 89Zr (T1/2) 64Cu