$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
في البشر ، التربتوفان هو عنصر أساسي في النظام الغذائي اليومي. يتم استقلاب التربتوفان في المقام الأول عبر مسار كينورينين (KP). يتم تحفيز KP بواسطة إنزيمين محددين للمعدل ، إندوليامين 2 ، 3-ثنائي الأكسجين (IDO) وتريبتوفان 2 ، 3-ثنائي أكسجيناز (TDO). يتم تحويل أكثر من 95٪ من التربتوفان إلى كينورينين ومستقلباته النهائية ، مما يؤدي في النهاية إلى توليد نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد ، وهو أمر ضروري لنقل الطاقة الخلوية. KP هو منظم رئيسي للجهاز المناعي ومنظم مهم للمرونة العصبية والآثار السمية العصبية 1,2. وينطوي استقلاب التربتوفان غير الطبيعي في مختلف الاضطرابات العصبية والأورام والنفسية والأيضية. لذلك ، تم استخدام نظائر التربتوفان ذات العلامات المشعة على نطاق واسع في التحقيق السريري. أكثر المقتفيات الإشعاعية التريبتوفان شيوعا التي تم التحقيق فيها سريريا هما 11C-α-methyl-L-tryptophan ([11C]AMT) و 11C-5-hydroxytryptophan (11C-5-HTP)3.
في 1990s ، تم استخدام 11C-5-HTP لتصور الأورام العصبية الصماوية التي تفرز السيروتونين 4 ولتشخيص ومراقبة العلاج من سرطان البروستاتا الغدي البروستاتا النقيلي المقاوم للهرمونات5. في وقت لاحق ، تم استخدامه كأداة تصوير لتحديد كمية نظام السيروتونين في البنكرياس الغدد الصماء6. ١١ كان C-5-HTP أيضا متتبعا واعدا للكشف غير الباضع عن الجزر القابلة للحياة في زرع الجزر داخل البوابة ومرض السكري من النوع 27,8. على مدى العقدين الماضيين ، تقدمت العديد من الأحماض الأمينية ذات العلامات المشعة إلى التحقيق السريري9,10. على وجه الخصوص ، تلقى التريبتوفان التناظري المسمى بالكربون 11 [11C] AMT اهتماما واسعا لرسم خرائط تخليق السيروتونين في الدماغ11،12،13،14 ولتوطين بؤر الصرع ، والأورام الصرعية ، ومجمع التصلب الدرني ، والأورام الدبقية ، وسرطان الثدي15،16،17،18،19،20 ,21,22,23,24,25,26. [11 ج] لدى AMT أيضا إقبال كبير على مختلف الأورام منخفضة وعالية الجودة لدى الأطفال27. علاوة على ذلك، تم استخدام تحليل التتبع الحركي ل [11C] AMT في الأشخاص البشريين للتمييز بين الأورام المختلفة وتصنيفها والتمييز بين الورم الدبقي وإصابة الأنسجة الناجمة عن الإشعاع15. [11 ج] يظهر التصوير الموجه بواسطة AMT فوائد سريرية كبيرة في اضطرابات الدماغ3,25. ومع ذلك ، نظرا لقصر عمر النصف للكربون-11 (20 دقيقة) وإجراءات التخليق الإشعاعي الشاقة ، يقتصر استخدام AMT [11C] على عدد قليل من مراكز PET مع السيكلوترون في الموقع ومرفق الكيمياء الإشعاعية.
يتمتع الفلور-18 بعمر نصف موات يبلغ 109.8 دقيقة ، مقارنة بعمر النصف 20 دقيقة للكربون-11. وتركزت الجهود بشكل متزايد على تطوير أجهزة تتبع إشعاعي تحمل علامة الفلور 18 لاستقلاب التربتوفان3,28. تم الإبلاغ عن ما مجموعه 15 من أجهزة التتبع الإشعاعي الفريدة من نوعها للفلور 18 المراد بها الإشعاعي التربتوفان من حيث وضع العلامات الإشعاعية ، وآليات النقل ، في المختبر وفي الجسم الحي ، والتوزيع البيولوجي ، وامتصاص الورم في xenografts. ومع ذلك، لوحظ إزالة الفلورة السريعة في الجسم الحي للعديد من المقتفيات، بما في ذلك 4-و 5-و 6-[18F]fluorotryptophan، مما حال دون مزيد من الترجمة السريرية29. 5-[18F] فلورو-α-ميثيل تريبتوفان (5-[18F]FAMT) و 1-(2-[18F]فلورو إيثيل)-L-تريبتوفان (L-[18F]FETrp، المعروف أيضا باسم (S)-2-amino-3-(1-(2-[18F]فلورو إيثيل)-1H-indol-3-yl) حمض البروبانويك، الوزن الجزيئي 249.28 جم/مول)، هما أكثر المقتفيات الإشعاعية الواعدة مع الحركيات المواتية في الجسم الحي في النماذج الحيوانية وإمكانات كبيرة لتجاوز [11 C]AMT لتقييم الحالات السريرية مع استقلاب التربتوفان غير المنظم28. 5-[18F] أظهر FAMT امتلاء عاليا في xenografts الورم الإيجابي IDO1 من الفئران التي تعاني من نقص المناعة وهو أكثر تحديدا لتصوير KP من [11C] AMT28,30. ومع ذلك ، فإن الاستقرار في الجسم الحي ل 5-[18F] FAMT لا يزال مصدر قلق محتمل حيث لم يتم الإبلاغ عن بيانات إزالة الفلورة في الجسم الحي بعد 30 دقيقة من حقن التتبع30.
أظهرت دراسة ما قبل السريرية في نموذج فأر الورم الأرومي النخاعي المعدل وراثيا أنه بالمقارنة مع 18F-fluorodeoxyglucose (18F-FDG) ، L-[18F] FETrp كان لديه تراكم عال في أورام الدماغ ، لا يكاد يذكر في إزالة الفلورة في الجسم الحي ، وامتصاص منخفض للخلفية ، مما يدل على نسبة مستهدفة إلى غير مستهدفة متفوقة 31,32. أشارت دراسات قياس الجرعات الإشعاعية في الفئران إلى أن L-[18F] FETrp كان لديه تعرض أقل بنسبة 20٪ تقريبا لقياس الجرعات المواتية من 18F-FDG PET tracer33 السريري. بالاتفاق مع نتائج الباحثين الآخرين ، توفر بيانات الدراسة قبل السريرية أدلة كبيرة لدعم الترجمة السريرية ل L-[18F] FETrp للتحقيق في استقلاب التربتوفان غير الطبيعي لدى البشر الذين يعانون من اضطرابات الدماغ مثل الصرع والأورام العصبية والتوحد والتصلب الدرني28،31،32،33،34،35،36 . ويبين الجدول 1 مقارنة عامة بين المقتفيات الثلاثة الأكثر تحقيقا على نطاق واسع لاستقلاب التربتوفان، وهي 11C-5-HTP و [11C] AMT و L-[18F] FETrp. كل من 11C-5-HTP و [11C] AMT لهما عمر نصف قصير وإجراءات وضع العلامات الإشعاعية الشاقة. يتم وصف بروتوكول للتخليق الإشعاعي ل L-[18F] FETrp باستخدام نهج وعاء واحد من خطوتين هنا. ويتميز البروتوكول باستخدام كمية صغيرة من سلائف وضع العلامات الإشعاعية، وكمية صغيرة من مذيبات التفاعل، وتحميل منخفض من K222 السامة، ومرحلة متنقلة حميدة بيئيا وقابلة للحقن للتنقية والتركيب السهل.