北京核医学分会-新型正电子(固体靶)放射性药物研究进展

1、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* *)常用制备方式常用制备方式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发

2、生器64Cu12.7h0.653(0.278)64Ni(p, n)64Cu68Ga67.71min1.899(0.829)68Ge/68Ga发生器82Rb76s3.35082Sr/82Rb发生器89Zr78.4 h89Y(p, n)89Zr124I4.18d2.138(0.820)124Te(p, n)124I分子探针的品质决定了分子分子探针的品质决定了分子成像的质量；成像的质量；核素的性质决定分子探针的核素的性质决定分子探针的前景！前景！临床常用正电子核素o 1. 回旋加速器与固体靶o 2. 64Cu的制备及质量控制o 3. 64Cu标记药物进展o 4. 124I标记药物进展o 5. 89Z

3、r标记药物进展1. 医用回旋加速器概览BqrFvqvBFq；BvFmqBrvrmvqvB2Lorentz forceAngular force1.1 回旋加速器基本原理1.2 核素的制备-应用 流程P18O 水 控制阀冷却水冷却水氦气氦气Havar 膜Havar 膜靶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。20 Mev H-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固体靶与液体靶的区别与

4、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：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；

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联合治疗核素Cu-67进行显像治疗一体化q较长的半衰期可用于标记单抗进行分子显像研究q具有较高的图像分辨率（接近于18F的4.7 mm）q放射防护类似于18Fq具有较好的配位化学效应，能够用于多种配套的配位q人体中本身必须元素，作为催化剂或酶q能与DNA键合, 增强阿霉素对DNA 的降解作用2.1 Copper-64 的制备2.2 Copper-64 的制备(北京肿

6、瘤医院北京肿瘤医院)Solid Target in HM-20target-substrateTarget Holder64Cu separation & Ni -64 recovery64CuCl2 Quality ControlCopper-64 的QC(北京肿瘤医院北京肿瘤医院)Copper-64 的QC(北京肿瘤医院北京肿瘤医院) 本科室自行制备的Cu-64，其以CuCl2固体的形态存在于30ml 的玻璃瓶中。合计约30 mCi。 取0.5 mL的0.05 M HCl，加入上述体系，并震荡。取出50 L ，进行活度的测定 015#。 2014.09.22 20:30活度为 2.27mC

7、i. () 2014.09.23 8:55活度为 1.17mCi. (理论值 1.37 mCi) 2014.09.24 8:13活度为 0.333 mCi. (理论值 0.53 mCi) 2014.09.24 13:35活度为 0.252 mCi. (理论值 0.42 mCi)64CuCl2SEC-3 Protein Column64CuCl2Saline64CuCl2EDTACopper-64 的QC(北京肿瘤医院北京肿瘤医院)2.3 64Cu 常用的螯合基团2.4 64Cu-TP3805 靶向VPAC1 用于鉴别诊断乳腺癌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乏氧显像 PET imaging of (A)62Cu-ATSM; (B)18FFDG; (C) CT imaging PET imaging of 64Cu-ATSM2.6 64Cu-Asparagine 脑显像首例64Cu-Asn的脑显像64Cu-天门冬酰胺 分子结构64Cu-Asn18F-FDG2.7 64Cu-DOTA-TATE的首例临床应用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多发骨转移PET/CT成像3. 64Cu放射性分子探针研究进展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在黑色素瘤诊疗中的应用Cancer Biother Radiopharm. 2008, 23, 1583.2 64Cu-DOTA-Cetuximab的PET显像研究64Cu-DOTA-ZEGFR:1907 for EGFR imaging3.3 64Cu标记Affibody的PET显像研究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标记的RGD-SWNT双模态分子探针3.5 64Cu-PSMA新型PSMA靶向分子探针J. Med. Chem., 2014,57 ,265764Cu-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

13、.1 124I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-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显像124I-Triiodothyronine化学结构Regulation

14、of TH supply, metabolism, genomic action124I PET imageJNM. 2004,45, 13664.3 124I/ 124I-Triiodothyronine 显像 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 关节显像 Patient with rheumatoid arth

15、ritis4.5 124I-girentuximab124I -girentuximab PET/CT可精确地以非侵入方式鉴定肾透明细胞癌！The Von HippelLindau/hypoxia-inducible factor oxygen-sensing pathway and its relevance in clear-cell renal cell carcinoma. 124I-girentuximab (G250) PET Imaging124I- -CIT 的制备 4.6 124I- -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

16、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0.7 mCi）124I- -CIT 在帕金森患者的PET显像4 h 36 h 5. 89Zr PET显像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, 48495.6 89Zr的新型配体常用固体靶核素o1. 医用回旋加速器的能量一般为_?A. 7-20 KeV; B. 70-200 KeV; C. 7-20 MeV; D. 70-200 MeV; E. 7-20 GeVQuestion ?o2. 下列核素中它们半衰期的时间排序正确的是_?A. 89Zr (T1/2) 64Cu