JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

يصف هذا البروتوكول استخدام 18F-AV-1451 PET / MRI للكشف عن أمراض تاو والتنكس العصبي ، ومساعدة أطباء الأعصاب في تشخيص مرض الزهايمر ، وتقييم شدته ، واكتساب نظرة ثاقبة حول تطوره والآليات المرضية الأساسية.

Abstract

مرض الزهايمر (AD) هو اضطراب تنكسي عصبي تدريجي لا رجعة فيه يتميز بالخلل الوظيفي المعرفي ، وتراجع في قدرات الحياة اليومية ، والتغيرات السلوكية ، مما يفرض عبئا اقتصاديا واجتماعيا كبيرا في جميع أنحاء العالم. واحدة من السمات المرضية الأساسية لمرض الزهايمر هي تراكم التشابك الليفي العصبي الذي يتكون من بروتين تاو فرط الفسفرة. يوفر التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني / التصوير بالرنين المغناطيسي (PET / MRI) معلومات هيكلية ووظيفية مفصلة جنبا إلى جنب مع توزيعات البروتين المحددة ، مما يجعله أداة ذات قيمة متزايدة لتشخيص مرض الزهايمر والبحث فيه. 18F-AV-1451 عبارة عن جهاز تتبع إشعاعي مصمم خصيصا للكشف عن بروتين تاو في التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني لأنسجة المخ. تقدم هذه الدراسة بروتوكولا مفصلا للتخليق الإشعاعي ل 18F-AV-1451 ، وإعداد المريض ، وتقنيات الحصول على صور التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني / التصوير بالرنين المغناطيسي ، وتطبيقاتها المحتملة في تقييم مرض الزهايمر. 18يمكن أن يساعد F-AV-1451 PET / MRI أطباء الأعصاب في تشخيص مرض الزهايمر وتقييم شدة المرض واكتساب رؤى حول آلياته المرضية. في الختام ، يوفر هذا البروتوكول نهجا حساسا وشاملا وغير جراحي لتقييم مرض الزهايمر ، ويقدم رؤى قيمة حول تطور المرض وعلم الأمراض.

Introduction

مرض الزهايمر (AD) هو اضطراب تنكسي عصبي تدريجي لا رجعة فيه. يعاني المرضى عادة من خلل وظيفي إدراكي ، وتدهور في قدرات الحياة اليومية ، وتغيرات سلوكية. مع تسارع شيخوخة السكان في العالم ، أصبح مرض الزهايمر مصدر قلق كبير للصحة العامة. حاليا ، يعيش أكثر من 50 مليون شخص في جميع أنحاء العالم مع مرض الزهايمر. بحلول عام 2050 ، من المتوقع أن يتضاعف انتشار الخرف ثلاث مرات على مستوىالعالم 1. ما يقرب من 10.8٪ من الأفراد الذين تبلغ أعمارهم 65 عاما أو أكثر يعانون من خرف الزهايمر. يبلغ انتشار مرض الزهايمر حوالي 5٪ بين الأفراد الذين تتراوح أعمارهم بين 65 و 74 عاما ، ويرتفع إلى 33.3٪ لدى أولئك الذين تبلغ أعمارهم 85 عاما فما فوق ، مما يجعله أحد الأسباب الرئيسية للوفاة بين كبار السن2. بمجرد أن يصاب المريض بمرض الزهايمر ، فإنه يضع عبئا كبيرا على الأسرة3. نظرا لبدايته الخبيثة ، غالبا ما يفوت المرضى النافذة المثلى للعلاج بعد التشخيص. لا يزال اكتشافه المبكر يمثل تحديا عالميا4 ، حيث لا تزال المسببات الدقيقة غير مفهومة تماما5،6. نظرا للمسببات والمسارات المعقدة التي تؤثر على مرض الزهايمر ، هناك حاجة ملحة لاستراتيجيات تشخيصية أكثر دقة ومبكرة.

تستخدم طرق التصوير التقليدية مثل التصوير المقطعي المحوسب (CT) والتصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) لمراقبة الضمور أو التغيرات الهيكلية الأخرى في الدماغ ، والتي قد تساهم في ضعف الإدراك. يوفر التصوير بالرنين المغناطيسي ، على وجه الخصوص ، تباينا أفضل في الأنسجة الرخوة من التصوير المقطعي المحوسب ويقدم معلومات بيولوجيا الورم دون تعريض المرضى للإشعاع المؤين ، مما يجعله طريقة التصوير المفضلة لمعظم الاضطرابات العصبية6. التصوير بالرنين المغناطيسي هو تقنية تصوير قوية لا توفر معلومات تشريحية عيانية مفصلة فحسب ، بل تتضمن أيضا طرق تصوير وظيفية مختلفة ، مثل التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي المعتمد على مستوى الأكسجين في الدم (BOLD fMRI) ، والذي يمكن استخدامه لمراقبة نشاط الدماغ الوظيفي6. التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) هو طريقة تصوير جزيئي غير جراحية تتيح تحليلا شبه كمي مكثفا للعمليات البيولوجية في الدماغ البشري. قد يوفر التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني / التصوير بالرنين المغناطيسي الهجين مزايا مقارنة بتقنيات التصوير الأخرى لتشخيص مرض الزهايمر7 ، حيث يمكن أن يوفر استخدام مجموعة متنوعة من أجهزة تتبع التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني معلومات فسيولوجية إضافية لاستكمال صور التصوير بالرنين المغناطيسي التشريحية8،9.

تعد التشابك الليفي العصبي الذي يتكون من فرط فسفرة بروتين تاو إحدى السمات المرضية لمرض الزهايمر ، وترتبط ارتباطا وثيقا بظهور التنكس العصبي وظهور الأعراض السريرية مكانياوزمانيا 6. بروتين تاو هو البروتين المرتبط بالأنابيب الدقيقة الأكثر وفرة في الجسم الحي وهو منتشر في كل من الجهاز العصبي المحيطي والمركزي. يرتبط التقدم المرضي لتاو ارتباطا وثيقا بدرجة الضعف الإدراكي ولديه القدرة على العمل كهدف علاجي لمرضى مرض الزهايمر7. يعد الكشف غير الجراحي عن ترسب بروتين تاو في مناطق معينة من الدماغ ذا قيمة للتنبؤ المبكر بالمرض وتشخيصه. يتيح استخدام أجهزة التتبع الإشعاعي تاو تصور وتوطين رواسب بروتين تاو في الدماغ ، مما يوفر تشخيصا تفريقيا دقيقا وفي الوقت المناسب ، بالإضافة إلى دعم قيم في تتبع تطور المرض وتقييم العلاجات السريريةالتجريبية 8،9.

أظهرت العديد من الدراسات وجود علاقة بين التغيرات في بروتينات معينة ونتائج التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفية أو المورفولوجية10،11. ومع ذلك ، هناك تقارير محدودة عن التحليلات المشتركة باستخدام تصوير الأميلويد / تاو والتصوير بالرنين المغناطيسيالوظيفي 12. تم استخدام عقار التشخيص الجزيئي الجديد 18F-AV-1451 (7- (6- [18فهرنهايت] فلوروبيريدين-3yl) -5H-pyrido [4،3-ب] إندول) كعامل تشخيص إشعاعي للكشف عن بروتين تاو في أنسجة المخ المصورة بالإصدار البوزيتروني. لا تزال الأبحاث حول تصوير تاو بالإصدار البوزيتروني في مرحلتها التطورية، مع تقييم عدد قليل فقط من أدوات التتبع حاليا، بما في ذلك 18F-T807 (18F-AV-1451) و 18F-T808 (18F-AV-680)13 و 11C-PBB314 و 18F-THK-511715 و 18F-THK-52316 و 18F-THK-510517،18. 18تم تطوير F-AV-1451 تجاريا19وتم الإبلاغ عن استخدامه في المرضى الذين يعانون من AD20 ، والشلل فوق النوويالتدريجي 21 ، والخرف مع أجسام ليوي22. تتطلب عملية التخليق الإشعاعي ل 18F-AV-1451 خطوة تنقية معقدة للتأكد من أن المنتج النهائي يلبي متطلبات الجرعة لدراسات التصوير السريري23. مع التطبيق المتزايد ل 18متتبعا إشعاعيا علامة F في تقنية التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني ، هناك طلب متزايد على تخليق وتطوير 18متتبعا إشعاعيا جديدا يحمل علامة F. تقدم هذه الدراسة طريقة تصوير التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني / التصوير بالرنين المغناطيسي تهدف إلى توفير معلومات أكثر تفصيلا لتشخيص مرضى الزهايمر.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

تمت الموافقة على الدراسة من قبل لجنة أخلاقيات الطب المحلية ، وقدم جميع الأشخاص موافقة خطية مستنيرة قبل المشاركة. أجريت جميع الدراسات وفقا لمبادئ إعلان هلسنكي. خضع جميع الأشخاص لتقييمات عصبية ونفسية عصبية من قبل أخصائي رعاية صحية في غضون ثلاثة أشهر قبل التصوير وبعده. تم تضمين المرضى بناء على معايير المعهد الوطني للشيخوخة ومرض الزهايمر (NINCDS-ADRDA)24 ومعايير المعهد الوطني للشيخوخة ومرض الزهايمر (NAA)25. تفاصيل الكواشف والمعدات المستخدمة مدرجة في جدول المواد.

1. 18تخليق F-AV-1451

ملاحظة: اتباع مبادئ الحماية المهنية البيولوجية والإشعاعية ، وكذلك مبادئ التخلص من النفايات الطبية والمشعة ، أثناء العمليات.

  1. تفاصيل تركيبية
    1. قم بتصنيع 2.5 مل من الفلورايد [18فهرنهايت] باستخدام التفاعل النووي 18O (p ، n) 18F باستخدام مسرع الجسيمات ، مع البروتونات في تيارات متكاملة تصل إلى 45 ميكرو أمبير تقصف لمدة 40 دقيقة. أضف [18فهرنهايت] الفلورايد إلى وحدة التوليف الآلي عبر خط أنابيب النقل، الذي يسهله الضغط الزائد لغاز الهيليوم. قم بتشغيل وحدة التوليف بالترتيب الموضح في الشكل 1.
    2. قم بفخ الفلورايد [18فهرنهايت] على عمود التبادل الأيوني (قم بالتنشيط المسبق ب 1 مل من الإيثانول و 2 مل من الماء) مع الاحتفاظ بالماء 18درجة مئوية في وعاء الاسترداد.
    3. اسمح لمحلول كربونات البوتاسيوم من الوعاء رقم 1 (الشكل 1) بالتدفق عبر الصمامات المخصصة وعمود التبادل الأيوني للتبادل مع [18فهرنهايت] الفلورايد ، ثم قم بإزالته في وعاء التفاعل. انظر الجدول 1 للحلول في السفن المختلفة.
    4. قم بإذابة الفلورايد [18فهرنهايت] ومحفز نقل الطور القائم على الكريبو المحمل مسبقا في الوعاء رقم 2 في وعاء التفاعل.
    5. افتح الصمام المخصص. أخضع خليط التفاعل للتقطير الفراغي تحت نفخ النيتروجين عند 85 درجة مئوية لمدة 8 دقائق ، متبوعا بنفخ النيتروجين عند 110 درجة مئوية لمدة 4 دقائق للتخلص من الماء المتبقي.
    6. أضف السلائف من الوعاء رقم 3 إلى الوعاء رقم 12 وسخنها إلى 130 درجة مئوية لمدة 10 دقائق. يظهر التخليق الإشعاعي ل 18F-AV-1451 في الشكل 2.
    7. قم بتبريد خليط التفاعل إلى 50 درجة مئوية ، ثم افتح الصمامات المخصصة لاستعادة الضغط الجوي.
    8. اغسل خليط التفاعل في الوعاء رقم 14 باستخدام حجم 3 مل من الطور المتحرك HPLC (محلول مائي من الإيثانول 25٪ ، درجة حموضة معدلة إلى 2.0) مصدرها الأوعية رقم 5 ورقم 6. افتح الصمامات المخصصة لتمكين دخول الخليط إلى حلقة HPLC تحت ضغط الهيليوم.
      1. أدخل المنتج في عمود HPLC شبه التحضيري وقم بإزالته بالمرحلة المتنقلة بمعدل تدفق 5 مل / دقيقة. راقب المادة المشفعة باستخدام الأشعة فوق البنفسجية (λ = 254 نانومتر) وعدادات النشاط الإشعاعي.
    9. اجمع المنتج في القارورة ذات القاع المستدير عبر الصمام المخصص.
    10. احتجاز المنتج واحتفظ به داخل العمود C18 (يتم تنشيطه بواسطة 5 مل من الإيثانول و 10 مل من الماء).
    11. افتح الصمام المخصص ، واغسل العمود بالماء من الوعاء رقم 9 في حاوية النفايات ، ثم اشطفه في زجاجة المنتج بمحلول من الأوعية رقم 8 ورقم 7.
    12. مرر 18F-AV-1451 من خلال غشاء مرشح سائل 0.22 ميكرومتر في زجاجة التجميع في الخلية الساخنة التي يتم توزيعها تحت ضغط الهيليوم.
  2. مراقبة الجودة
    ملاحظة: قم بمراقبة الجودة على ثلاث دفعات متتالية من المنتج. تأكد من أن مراقبة جودة المنتج تفي بإصدار 2020 من دستور الأدوية لمعايير جمهورية الصين الشعبية (انظر جدول المواد).
    1. قم بإجراء فحص بصري عن طريق وضع المنتج خلف زجاج الرصاص وفحص اللون والوضوح.
    2. حدد قيمة الأس الهيدروجيني للمنتج باستخدام ورق اختبار الأس الهيدروجيني الدقيق.
    3. استخدم HPLC لتحليل النقاء الكيميائي الإشعاعي للمنتج8،16.
    4. تحليل النقاء النووي المشع للمنتج باستخدام طريقة مطياف جاما17.
    5. قياس عمر النصف للمنتج بدقة وفقا لدستور الأدوية لجمهورية الصين الشعبية13.
    6. قم بتطبيق ضغط قدره 0.34 ميجا باسكال على غشاء المرشح المعقم (الخطوة 1.1.12) لاختبار إحكامه وسلامته.
    7. إجراء اختبارات العقم والسموم الداخلية باستخدام المزرعة البكتيرية وطريقة كاشف سلطعون حدوةالحصان 23.
    8. اختبر بقايا محفز نقل الطور القائم على الكريبو باستخدام طريقة يودوبلاتينات البوتاسيوم. قم بتحليل محتوى الأسيتون والأسيتونيتريل و DMSO في المنتج باستخدام كروماتوجراف الغاز8،16.
      ملاحظة: تأكد من عدم ظهور أي قمم أخرى باستثناء 0.511 ميجا فولت و 1.022 ميجا إلكترون فولت.

2. إرشادات الفحص المسبق

ملاحظة: تم تضمين المشاركين إذا كان لديهم قلق حالي بشأن تغيير في الإدراك وأظهروا ضعفا في مجال معرفي واحد أو أكثر مع الحفاظ على الاستقلالية في القدرات الوظيفية25. تطلبت الأهلية درجة فحص الحالة العقلية المصغرة (MMSE) بين 0 و 20 وإيجابية بروتين الأميلويد ، والتي تم تأكيدها من خلال نسبة السائل النخاعي النخاعي غير الطبيعي (CSF) Aβ42 أو Aβ42 / Aβ40 أو التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني الإيجابي (PET)6،20. تضمنت معايير الاستبعاد تشخيص أمراض الأوعية الدموية أو الاكتئاب أو إصابات الدماغ الرضحية أو الاضطرابات الذهانية أو غيرها من الحالات المرتبطة بالتدهور المعرفي5. تم استبعاد المشاركين الذين لديهم موانع لأجهزة تنظيم ضربات القلب أو المواد المغناطيسية الحديدية أو الأجسام الغريبة التي تشكل خطرا على الحركة ، وكذلك أولئك غير القادرين على الخضوع لتصوير التصوير بالرنين المغناطيسي. تضمنت معايير الاستبعاد الإضافية عدم تحمل عوامل تباين الجادولينيوم ووجود قصور كلوي وخيم21.

  1. اطلب من الأشخاص الامتناع عن الكحول أو الكافيين أو الأدوية أو أي تمرين أو نشاط شاق لمدة 24 ساعة قبل الدراسة. الحفاظ على حالة فسيولوجية مستقرة (على سبيل المثال ، الإيقاعات الحيوية ، ومهام وظائف الدماغ) لضمان دقة البيانات.
  2. اسمح للأشخاص باستهلاك الماء والطعام قبل الفحص ، لأن هذه لا تتداخل مع تصوير تاو بالإصدار البوزيتروني / التصوير بالرنين المغناطيسي.
  3. توقف عن تناول الأدوية ذات الصلة بالأعصاب لمدة 12 ساعة على الأقل قبل التصوير.
  4. نصح الأشخاص بتجنب ارتداء المجوهرات المعدنية أو الملابس ذات الأزرار المعدنية أو السحابات في يوم الفحص.
    ملاحظة: تأكد من أن المريض برفقة أحد أفراد الأسرة ، وإحضار سجلات الفحص السابقة ، وإبلاغ الطاقم الطبي باستخدام الأدوية.

3. التحضير للمسح الضوئي

  1. تحقق من نموذج الطلب لتأكيد المعلومات العامة والغرض من الامتحان والبرنامج. تأكد من استكمال جميع الاستعدادات اللازمة. التسجيل وتقديم التفاصيل.
  2. الحصول على موافقة مستنيرة لتصوير التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني / التصوير بالرنين المغناطيسي من الشخص أو أحد أفراد الأسرة. إبلاغ الموضوع بالغرض والإجراء والمخاطر والفوائد.
  3. قم بإجراء مراجعة مفصلة للتاريخ الطبي ، وسجل طول الموضوع ووزنه وتركيزه في الدم ، وتأكد من عدم وجود موانع لفحص التصوير بالرنين المغناطيسي.
  4. إنشاء خط وريدي في الوريد السطحي المحيطي أو الوصول إلى قسطرة المنفذ.
  5. قبل إعطاء 18F-AV-1451 ، تحقق من جميع المعلومات مرة أخرى لمنع الأخطاء.
  6. حقن 18F-AV-1451 بسرعة 3.7-5.5 ميجابايت / كجم ببطء من خلال الوصول الوريدي. اغسل الأنبوب بكمية مناسبة من المحلول الملحي لتقليل بقايا التتبع المشعة. ضع الضغط على موقع الحقن لمنع تسرب السوائل.
  7. سجل وقت الحقن والموقع والنشاط.
  8. بعد الانتهاء من الحقن ، ابدأ الإغلاق السمعي البصري. تعتيم الأضواء في الانتظار
    الغرفة واضبط درجة الحرارة على 22 درجة مئوية تقريبا. اطلب من الشخص الراحة في السرير مع إغلاق العينين لمدة 80 دقيقة ، وتجنب التحدث أو الأكل أو المضغ خلال هذه الفترة.

4. التصوير المفضل / التصوير بالرنين المغناطيسي

  1. توجيه الشخص والمرافق لإزالة جميع الأشياء المعدنية ، بما في ذلك الهواتف المحمولة وأغطية الرأس وأطقم الأسنان والنظارات والساعات والمحافظ والعملات المعدنية قبل الفحص. لا تسمح بالكراسي المتحركة أو النقالات أو أسرة الفحص أو أسطوانات الأكسجين أو معدات المراقبة في غرفة الفحص.
  2. قم بتوفير سدادات أذن للموضوع وضعها على طاولة التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني / التصوير بالرنين المغناطيسي مع ملف الرأس / الرقبة الذي يحيط بمنطقة عنق الرحم. استخدم مسند رأس أو وسادة إسفنجية متخصصة لتثبيت الرأس وتقليل الحركة وضمان الراحة.
    ملاحظة: يجب إعطاء جرعة مناسبة من الدواء المهدئ، إذا لزم الأمر، بناء على التقييم العصبي.
  3. ضع الموضوع مع ذراعيه لأسفل واطلب منه استخدام جهاز الإنذار في حالة الشعور بعدم الراحة.
  4. راجع الصور للتأكد من أن الرأس في المنتصف في الماسحة الضوئية ، ومحاذاة مع مركز الملف ، ووضعه باستمرار بالنسبة للرقبة.
  5. استخدم ملف اتحاد الرأس والرقبة ذو 8 قنوات للتصوير.
  6. الحصول على تسلسلات مرجحة T1 الحجمية ثلاثية الأبعاد للدماغ بدقة عالية ونسبة إشارة إلى ضوضاء عالية (SNR) باستخدام تسلسل مدلل تم استدعاؤه بالتدرج. قم بتعيين المعلمات التالية:
    1. وقت التكرار (TR) = 8.5 مللي ثانية؛ وقت الصدى (TE) = 3.2 مللي ثانية ؛ وقت الانعكاس (TI) = 450 مللي ثانية. زاوية الوجه = 12 درجة ؛ حجم فوكسل = 1 × 1 × 1 مم³ ؛ مجال الرؤية (FOV) = 256 مم ؛ حجم المصفوفة = 256 × 256 ؛ سمك الشريحة = 1 مم.
    2. الحصول على تسلسلات محورية مرجحة ب PROPELLER T2 مع المعلمات التالية: TR = 6837 مللي ثانية ؛ TE = 132 مللي ثانية؛ زاوية الوجه = 142 درجة ؛ مجال الرؤية = 240 مم ؛ حجم المصفوفة = 416 × 416 ؛ سمك الشريحة = 5 مم.
      ملاحظة: يستخدم المسح المقطعي بالإصدار البوزيتروني وضعية سرير واحد، يغطي الدماغ بالكامل من الثقبة إلى أعلى الجمجمة.
  7. احصل على صور PET لمدة 20 دقيقة في وقت واحد.
  8. إجراء مسح التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني في وضع الاستحواذ ثلاثي الأبعاد.
  9. استخدم المسح الحجمي للتصوير بالإصدار البوزيتروني.
  10. قم بإجراء تصحيح توهين التصوير بالرنين المغناطيسي باستخدام تسلسل نبض وقت الصدى الصفري (ZTE) لتقسيم العظام والهواء والأنسجة الرخوة.
  11. الحصول على بيانات PET باستخدام تعظيم توقعات المجموعة الفرعية المطلوبة في وقت الرحلة (OSEM) لإعادة بناء الصورة20،23. استخدم المعلمات التالية:
    1. حجم المصفوفة = 192 × 192 ؛ 28 مجموعة فرعية مع 6 تكرارات ؛ مجال الرؤية = 350 × 350 مم ؛ العرض الكامل عند نصف الحد الأقصى (FWHM) = 3.0 مم.
  12. احسب قيمة الامتصاص المعيارية (SUV) باستخدام الصيغة20,23:
    سيارات الدفع الرباعي = (نشاط المجال (Bq / ml) × وزن الجسم (كجم)) / الجرعة المحقونة.

5. تفسير الصورة

  1. قم بتقييم جميع صور التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني / التصوير بالرنين المغناطيسي بصريا بشكل مستقل من قبل طبيبين متمرسين على الأقل في الطب النووي أعمى عن التشخيص السريري.
  2. تحديد فصوص الدماغ التي تظهر تغيرات هيكلية غير طبيعية وترسب البروتين.
  3. كرر التقييم المرئي حتى يتم التوصل إلى توافق نهائي.
  4. حدد "الفحص الإيجابي" على أنه زيادة امتصاص 18F-AV-1451 في أي من المناطق القشرية أو جميعها. حدد "الفحص السلبي" على أنه عدم امتصاص 18F-AV-1451 في جميع المناطق القشرية.
  5. تعريف الضمور في الفص الصدغي الإنسي ، خاصة في الحصين في التصوير بالرنين المغناطيسي ، على أنه تنكس عصبي20،25.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

النتائج

18نتائج تخليق F-AV-1451
أدى التوليف المكون من خطوة واحدة ل 18F-AV-1451 في ظل ظروف التفاعل المحسنة إلى زيادة إنتاجية التوليف إلى 25.7٪ ± 5.8٪. كان إجمالي وقت رد الفعل 70 دقيقة. يظهر طيف HPLC والأشعة فوق البنفسجية شبه التحضيري النموذجي في الشكل 3 ، حيث ?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

في هذه المخطوطة المنهجية ، قدمنا عملية التخليق الإشعاعي المحدثة ل 18F-AV-1451 لتصوير التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني tau وتقنيات الحصول على صور 18F-AV-1451 PET / MRI ، وقدمنا الفائدة المحتملة ل 18F-AV-1451 PET / MR لتقييم مرض الزهايمر عادة ما يوفر التصوير المقطعي المحوس?...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

وليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان عنه.

Acknowledgements

تم دعم هذا العمل من خلال منح من خطة البحث والتطوير الرئيسية لمقاطعة لياونينغ (2019JH / 10300010) وبرنامج البحوث الأساسية التطبيقية لمقاطعة لياونينغ (2022JH2 / 101500011).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
18O-rich waterTaiyo Nippon Sanso,Japan24-0091
2020 edition of Pharmacopoeia of the People's Republic of China NAhttps://english.nmpa.gov.cn/2020-07/03/c_538689.htm
AcetonitrileABX,GermanyTF-A1-231207002
air filter membrane (Millex-25)Merck,GermanySLFGN25VS
Boc-protected-precursor Huayi,Jiangsu,ChinaNPPI-95-0001A
C18 columnWaters,USA186004770
CyclotronGE,USAMINITRACE
Dimethyl sulfoxide (DMSO)Bailing Wei Technology,Beijing,China984549
EtOHABX,Germany10009216
EtOH for isolationSinopharm Chemical Reagent,Shanghai,China400212682
Gas chromatographyTianmei,Shanghai,ChinaGC-7900 
HPLCSYKNM,GermanyS-1122
Hydrochloric acidSinopharm Chemical Reagent,Shanghai,China10011018
K2CO3 SolutionABX,GermanyTF-K1-230724001
Kryptofix[2.2.2](K222)ABX,Germany800
liquid filter membrane (Millex-GV)Merck,GermanySLGVR33RB
Oasis HLB solid-phase extraction (SPE) columnWaters,USA186003908
PET/MRGE,USASigna
QMA columnWaters,USA186002350
Radionuclide activityCapintec,USACRC-25R

References

  1. Scheltens, P., et al. Alzheimer's disease. Lancet. 397 (10284), 1577-1590 (2021).
  2. Rajan, K. B., et al. Population estimate of people with clinical AD and mild cognitive impairment in the United States (2020-2060). Alzheimers Dement. 17 (12), 1966-1975 (2021).
  3. U.S. Burden of Disease Collaborators. The state of U.S. health, 1990-2016: Burden of diseases, injuries, and risk factors among U.S. states. JAMA. 319 (14), 1444-1472 (2018).
  4. Bhatt, J., et al. The World Alzheimer Report 2019: Attitudes to dementia. , (2019).
  5. Rostagno, A. A. Pathogenesis of Alzheimer's disease. Int J Mol Sci. 24 (1), 107(2022).
  6. Ossenkoppele, R., van der Kant, R., Hansson, O. Tau biomarkers in Alzheimer's disease: Towards implementation in clinical practice and trials. Lancet Neurol. 21 (8), 726-734 (2022).
  7. Abbott, A. Conquering Alzheimer's: A look at the therapies of the future. Nature. 616 (7955), 26-28 (2023).
  8. Politis, M., Piccini, P. Positron emission tomography imaging in neurological disorders. J Neurol. 259 (9), 1769-1780 (2012).
  9. Okamura, N., et al. Tau PET imaging in Alzheimer's disease. Curr Neurol Neurosci Rep. 14 (11), 500(2014).
  10. Holland, N., et al. Differential synaptic loss in β-amyloid positive versus β-amyloid negative corticobasal syndrome. Mov Disord. 39 (7), 1166-1178 (2024).
  11. Nicastro, N., et al. 18F-AV1451 PET imaging and multimodal MRI changes in progressive supranuclear palsy. J Neurol. 267 (2), 341-349 (2020).
  12. Cousins, O., et al. Microglial activation, tau and amyloid deposition in TREM2 p.R47H carriers and mild cognitive impairment patients: A multi-modal/multi-tracer PET/MRI imaging study with influenza vaccine immune challenge. J Neuroinflammation. 20 (1), 272(2023).
  13. Chien, D., et al. Early clinical PET imaging results with the novel PHF-tau radioligand [F18]-T808. J Alzheimers Dis. 38 (1), 171-184 (2014).
  14. Maruyama, M., et al. Imaging of tau pathology in a tauopathy mouse model and in Alzheimer patients compared to normal controls. Neuron. 79 (6), 1094-1108 (2013).
  15. Li, Y., et al. Cortical laminar binding of PET amyloid and tau tracers in Alzheimer disease. J Nucl Med. 56 (2), 270-273 (2015).
  16. Fodero-Tavoletti, M. T., et al. 18F-THK523: A novel in vivo tau imaging ligand for Alzheimer's disease. Brain. 134 (4), 1089-1100 (2011).
  17. Okamura, N., et al. Non-invasive assessment of Alzheimer's disease neurofibrillary pathology using 18F-THK5105 PET. Brain. 137 (Pt 6), 1762-1771 (2014).
  18. Tago, T., et al. Preclinical evaluation of [(18)F]THK-5105 enantiomers: Effects of chirality on its effectiveness as a tau imaging radiotracer. Mol Imaging Biol. 18 (2), 258-266 (2016).
  19. Xia, C. F., et al. [18F]T807, a novel tau positron emission tomography imaging agent for Alzheimer's disease. Alzheimers Dement. 9, 666-676 (2013).
  20. Fleisher, A. S., et al. Positron emission tomography imaging with [18F]flortaucipir and postmortem assessment of Alzheimer disease neuropathologic changes. JAMA Neurol. 77 (7), 829-839 (2020).
  21. Whitwell, J., et al. [18F]AV-1451 tau positron emission tomography in progressive supranuclear palsy. Mov Disord. 32 (1), 124-133 (2017).
  22. Kantarci, K., et al. AV-1451 Tau and β-amyloid positron emission tomography imaging in dementia with Lewy bodies. Ann Neurol. 81 (1), 58-67 (2017).
  23. Mossine, A. V., et al. An updated radiosynthesis of [18F]AV1451 for tau PET imaging. EJNMMI Radiopharm Chem. 2 (1), 7(2017).
  24. McKhann, G., et al. Clinical diagnosis of Alzheimer's disease: Report of the NINCDS-ADRDA Work Group under the auspices of Department of Health and Human Services Task Force on Alzheimer's Disease. Neurology. 34 (7), 939-944 (1984).
  25. McKhann, G. M., et al. The diagnosis of dementia due to Alzheimer's disease: Recommendations from the National Institute on Aging-Alzheimer's Association workgroups on diagnostic guidelines for Alzheimer's disease. Alzheimers Dement. 7 (3), 263-269 (2011).
  26. Chandra, A., et al. Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative. Applications of amyloid, Tau, and neuroinflammation PET imaging to Alzheimer's disease and mild cognitive impairment. Hum Brain Mapp. 40 (18), 5424-5442 (2019).
  27. Jack, C. R., et al. NIA-AA research framework: Toward a biological definition of Alzheimer's disease. Alzheimers Dement. 14 (4), 535-562 (2018).
  28. McKhann, G. M., et al. The diagnosis of dementia due to Alzheimer's disease: Recommendations from the National Institute on Aging and the Alzheimer's Association Workgroup. Alzheimers Dement. 7, 263-269 (2011).
  29. Albert, M. S., et al. The diagnosis of mild cognitive impairment due to Alzheimer's disease: Recommendations from the National Institute on Aging and Alzheimer's Association Workgroup. Alzheimers Dement. 7, 270-279 (2011).
  30. Simrén, J., Elmgren, A., Blennow, K., Zetterberg, H. Fluid biomarkers in Alzheimer's disease. Adv Clin Chem. 112, 249-281 (2023).
  31. Molinuevo, J. L., et al. Current state of Alzheimer's fluid biomarkers. Acta Neuropathol. 136, 821-853 (2018).
  32. Alcolea, D., et al. Amyloid precursor protein metabolism and inflammation markers in preclinical Alzheimer disease. Neurology. 85, 626-633 (2015).
  33. Ia, J., et al. Biomarker changes during 20 years preceding Alzheimer's disease. N Engl J Med. 390 (8), 712-722 (2024).
  34. Leung, K. K., et al. Cerebral atrophy in mild cognitive impairment and Alzheimer disease: Rates and acceleration. Neurology. 80 (7), 648-654 (2013).
  35. Contador, J., et al. Longitudinal brain atrophy and CSF biomarkers in early-onset Alzheimer's disease. Neuroimage Clin. 32, 102804(2021).
  36. Menéndez-González, M., de Celis Alonso, B., Salas-Pacheco, J., Arias-Carrión, O. Structural neuroimaging of the medial temporal lobe in Alzheimer's disease clinical trials. J Alzheimers Dis. 48 (3), 581-589 (2015).
  37. van Oostveen, W. M., de Lange, E. C. M. Imaging techniques in Alzheimer's disease: A review of applications in early diagnosis and longitudinal monitoring. Int J Mol Sci. 22 (4), 2110(2021).
  38. Reiman, E. M., Jagust, W. J. Brain imaging in the study of Alzheimer's disease. Neuroimage. 61 (2), 505-516 (2012).
  39. Herholz, K. Perfusion SPECT and FDG-PET. Int Psychogeriatr. 23 (Suppl 2), S25-S31 (2011).
  40. Lamontagne-Kam, D., et al. Implication of tau propagation on neurodegeneration in Alzheimer's disease. Front Neurosci. 17, 1219299(2023).
  41. Gomar, J. J., et al. Increased retention of tau PET ligand [18F]-AV1451 in Alzheimer's disease psychosis. Transl Psychiatry. 12 (1), 82(2022).
  42. Shoup, T. M., et al. A concise radiosynthesis of the tau radiopharmaceutical [(18)F]T807. J Labelled Compd Radiopharm. 56 (14), 736-740 (2013).
  43. Schwarz, A. J., et al. Regional profiles of the candidate tau PET ligand 18F-AV-1451 recapitulate key features of Braak histopathological stages. Brain. 139, 1539-1550 (2016).
  44. Pascoal, T. A., et al. Longitudinal 18F-MK-6240 tau tangles accumulation follows Braak stages. Brain. 144, 3517-3528 (2021).
  45. Braak, H., Braak, E. Neuropathological staging of Alzheimer-related changes. Acta Neuropathol. 82, 239-259 (1991).
  46. Braak, H., et al. Staging of Alzheimer disease-associated neurofibrillary pathology using paraffin sections and immunocytochemistry. Acta Neuropathol. 112, 389-404 (2006).
  47. Ossenkoppele, R., et al. Associations between Tau, Aβ, and cortical thickness with cognition in Alzheimer disease. Neurology. 92, e601-e612 (2019).
  48. Jack, C. R., et al. Revised criteria for diagnosis and staging of Alzheimer's disease: Alzheimer's Association Workgroup. Alzheimers Dement. 20 (8), 5143-5169 (2024).
  49. Josephs, K. A., Weigand, S. D., Whitwell, J. L. Characterizing amyloid-positive individuals with normal tau PET levels after 5 years. Neurology. 98, e2282-e2292 (2022).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

218

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved