北京核医学分会-新型正电子固体靶放射性药物研究进展

新型正电子（固体靶）放射性药物研究进展,杨志北京肿瘤医院核医学科2015.10.23,分子探针的品质决定了分子成像的质量；核素的性质决定分子探针的前景！,临床常用正电子核素,1.回旋加速器与固体靶2.64Cu的制备及质量控制3.64Cu标记药物进展4.124I标记药物进展5.89Zr标记药物进展,1.医用回旋加速器概览,Lorentzforce,Angularforce,1.1回旋加速器基本原理,1.2核素的制备-应用流程,P+,e-,e-,首先束流经过剥离膜由负离子变为正离子，受磁场力相反，偏向进入预定靶体，轰击靶体中的材料，获得相应的放射性核素。,20MevH-离子,碳质地的剥离膜,回旋加速器靶系统工作示意图,靶系统,气体靶,固体靶,液体靶:,1.3回旋加速器的核心系统(靶系统),1.4核素生产之能量-效能曲线,固体靶与液体靶的区别与联系1.固体靶的靶材料为固体。将靶材料喷在一个基板上。液体靶的靶材料为液体。将靶材料放入靶盒中。靶盒材料一般多为银或铌。2.液体靶材料一般单次使用，固体靶可以多次使用。3.液体靶产生的PET核素可以直接分离出来，固体靶需要运输出来，进行分离，纯化。,1.5固体靶与液体靶的区别,固体靶特殊要求：1.加速器有足够的空间；2.15MeV的轰击能量；3.足够的束流；4.特殊的冷却要求；5.要求专用的靶制作，分离及纯化系统和场所。,固体靶的优势固体靶既能生产正电子核素，又能生产单光子核素。PET核素：Cu-60，Cu-64，I-124,Br-76，Y-86；SPECT核素：I-123,Ga-67,(+:0.65MeV,17.4%;-:0.58MeV,39%;EC:43.1%),2.Copper-64innuclearmedicine,WhyCu-64？,联合治疗核素Cu-67进行显像治疗一体化较长的半衰期可用于标记单抗进行分子显像研究具有较高的图像分辨率（接近于18F的4.7mm）放射防护类似于18F具有较好的配位化学效应，能够用于多种配套的配位人体中本身必须元素，作为催化剂或酶能与DNA键合,增强阿霉素对DNA的降解作用,2.1Copper-64的制备,2.2Copper-64的制备(北京肿瘤医院),SolidTargetinHM-20,target-substrate,TargetHolder,64Cuseparation54:1-7,2.564Cu-ATSM乏氧显像,PETimagingof(A)62Cu-ATSM;(B)18FFDG;(C)CTimaging,PETimagingof64Cu-ATSM,2.664Cu-Asparagine脑显像,首例64Cu-Asn的脑显像,64Cu-天门冬酰胺分子结构,64Cu-Asn,18F-FDG,2.764Cu-DOTA-TATE的首例临床应用,64Cu-DOTA-TATEPETat1,3,24hinpatientwithgastroenteropancreaticNETwithlivermetastases.,First-in-HumansStudy,JNuclMed2012;53:1,EarlydetectionofpancreaticNET.Tumorwasnotconfirmeduntil6molateroncontrastenhancedCT.,Cerebralmetastasisdemonstratedon64Cu-DOTA-TATEPETandPET/CT.LesionwasnotseenonSPECT.,Comparisonof111In-DTPA-octreotideand64Cu-DOTATATEinsamepatientwithmultipleboneandsoft-tissuemetastases.,JNuclMed2012;53:1,64Cu-DOTA-TATE多发骨转移PET/CT成像,3.64Cu放射性分子探针研究进展,SimplifiedschemeofCudistributioninbody.,IntracellularpathwaysofCudistribution.,PhysiologicalReviews.2007,87,1011.,PETimagesof64CuCl2,RadionuclideTherapyof64CuCl2,JNM,2014,55,1,3.164CuCl2在黑色素瘤诊疗中的应用,CancerBiotherRadiopharm.2008,23,158,3.264Cu-DOTA-Cetuximab的PET显像研究,64Cu-DOTA-ZEGFR:1907forEGFRimaging,3.364Cu标记Affibody的PET显像研究,CharacterizationofEGFR-specificbinding.,BioconjugateChem.2010,21,947,Micro-PETimagingof64Cu-DOTA-ZEGFR:1907,500gBlock,50gBlock,64Cu-labeledSWNTsfortumorintegrinv3targeting.,NatNanotechnol2007;2:47.,3.464Cu标记的RGD-SWNT双模态分子探针,3.564Cu-PSMA新型PSMA靶向分子探针,J.Med.Chem.,2014,57,2657,64Cu-PSMA分子探针的构建及其在PSMA不同表达肿瘤的PET显像,4.124I的制备,4.1124I的合成子,124I-合成子,124I-标记小分子化合物,124I-标记单克隆抗体,124I-PETshowedthatlungmetastases(invasivefollicularcarcinoma)The124I-PETscanshoweddefinitelungmetastases(A),and124I-PET/CTpreciselylocalizedthelesions(B).,KoreanMedSci2012;27:1019,4.2124I的PET显像,124I-Triiodothyronine化学结构,RegulationofTHsupply,metabolism,genomicaction,124IPETimage,JNM.2004,45,1366,4.3124I/124I-Triiodothyronine显像,WholebodyPETimages.Arrowsindicateaccumulationof124I-rituximab.,A.24hafter1124I-rituximab;B.PET;C.PET/CT;andD.CTimages.,4.4124I-rituximab关节显像,Patientwithrheumatoidarthritis,4.5124I-girentuximab,124I-girentuximabPET/CT可精确地以非侵入方式鉴定肾透明细胞癌！,TheVonHippelLindau/hypoxia-induciblefactoroxygen-sensingpathwayanditsrelevanceinclear-cellrenalcellcarcinoma.,124I-girentuximab(G250)PETImaging,124I-CIT的制备,4.6124I-CIT在多巴胺受体显像中的应用,124I-CIT是可卡因的衍生物，能够特异性地与多巴胺受体（TDA）结合,124I-CIT在评价多巴胺神经缺失方面的应用（注射剂量0.7mCi）,124I-CIT在帕金森患者的PET显像,4h,36h,5.89ZrPET显像,5.189Zr-Liposomal,PatientwithdiffuselargeB-celllymphoma.89Zr-immuno-PETimageshowsefficienttumortargetingofrituximab.,5.289Zr-Rituximab,PETimagingofHER2expressioninpatientswith89Zr-trastuzumab.,ClinPharmacolTher.2010,87,586,5.389Zr-Trastuzuma,a)18FDG-PETscanoftheNHLpatientb.b)89Zr-Zevalinimmuno-PETscan96hp.i.ofthesameNHLpatient.,EJNMMI2006,331,337.,5.489Zr-Zevalin,BioMedResearchInternational,2014,203601,已经用于临床（或者临床前）研究的89Zr标记的单克隆抗体,5.5临床使用的89Zr-单抗小结,89Zr常用配基DFO和新型配基HOPO的结构式,89Zr-HOPO的PET显像,89Zr-HOPO各个化学态及其配位关系,J.Med.Chem.2014,57,4849,5.689Zr的新型配体,常用固体靶核素,1.医用回旋加速器的能量一般为_?A.7-20KeV;B.70-200KeV;C.7-20MeV;D.70-200MeV;E.7-20GeV,Que