文献信息:

2021年1月21日，北京师范大学放射性药物教育部重点实验室崔孟超教授团队周凯翔博士的研究成果：“Synthesis and Evaluation of Fluorine-18 Labeled2‑Phenylquinoxaline Derivatives as Potential Tau Imaging Agents（作为潜在Tau显像剂的氟-18标记的2-苯喹喔啉衍生物的合成与评价）”，在学术期刊Molecular Pharmaceutics上发表。平生公司的Super Nova^® PET/CT 产品在论文中提供了重要的大鼠脑部PET/CT图像及定量数据分析。

全文链接：https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.1c00117

文章摘要：

在本研究中，三对18F-标记的光学纯2-苯喹喔啉衍生物作为Tau蛋白显像剂用于诊断阿尔茨海默病(AD)。手性氟丙醇侧链连接到2-苯基喹喔啉母核结构上以增加亲水性，从而提高探针对Tau蛋白的结合亲和性以及对Aβ蛋白的选择性。这些探针对Tau转基因小鼠和AD患者大脑切片上的Tau蛋白具有良好的亲和性和高选择性。与AD人脑匀浆的定量结合实验表明，探针(R)-5和(S)-16对Tau蛋白具有较高的亲和力(Ki分别为4.1和10.3 nM)和高选择性(分别是Aβ蛋白的30.5和34.6倍)。氟18标记的探针(R)-[18F]5和(S)-[18F]16对Tau蛋白的高亲和性和选择性在AD脑组织的体外放射自显影实验中得到了进一步证实。此外，它们能够有效穿透正常小鼠的血脑屏障 (注射2分钟后的脑摄取值分别为7.06%和10.95% ID/g)，脑动力学性质良好(脑2min/脑60min比值分别为10.1和6.5)。体外代谢和小动物正电子发射计算机断层扫描(PET)研究显示出(S)-[18F]16较高的脑内稳定性、良好的脑动力学特性和低的非特异性结合。总之，这些结果表明(R)-[18F]5和(S)-[18F]16是很有前途的Tau蛋白PET成像探针。

实验方法：

大鼠PET/CT成像实验

对SD大鼠(n = 2 - 3,300 - 350 g)进行micro-PET/CT成像。在成像过程中，将大鼠用2.5%异氟醚气体麻醉，并放置在micro-PET/CT扫描床上(平生科技有限公司)。将放射性标记的配体[18F]THK-5351或(S)-[18F]16 (18.5 MBq, 2 mL，10%乙醇生理盐水溶液)通过尾静脉注入大鼠体内。随后，启动动态脑PET扫描(0 - 60分钟)，并在60分钟时进行全身扫描。采用3D OSEM算法进行图像重建。脑PET成像时间为30 × 120 s。人工绘制整个大脑的感兴趣区域(ROI)。然后将产生的ROI转移到标准化的PET图像中。通过对注射剂量和体重的归一化计算所有ROI的标准化摄取值(SUV)。同时给出时间-活度曲线(TACs)。

结果:

为了直接比较(S)-[18F]16和[18F]THK-5351的脑动力学特性，作者在SD大鼠上进行了动态micro-PET/CT研究。虽然(S)[18F]16 (6 min)的脑摄取峰值略慢于[18F]THK5351，但(S)-[18F]16比[18F]THK-5351表现出更高的血脑屏障穿透能力(SUV, 2.2 vs 1.3)。(A)在2、10和60分钟的时间点，将大鼠的PET图像叠加在横切面、冠状面和矢状面CT图像上。(B)静脉注射示踪剂后的全脑区域时间-活度曲线。放射性浓度用SUV表示，SUV归一化为注射剂量和体重。

(S)-[18F]16和[18F]THK-5351在SD大鼠(n = 2 - 3)体内的动态micro-PET/CT研究。

使用设备：

Super Nova^® Micro PET/CT（II 代外观图）

备注：

设备提供方：北京301医院（平生装机客户）

设备使用及论文发表客户：北京师范大学放射性药物教育部重点实验室孟超教授团队