Summary
본 프로토콜은 윌슨병과 같은 구리 관련 장애와 구리 대사에 대한 치료 효과를 연구하기 위해 인간에서 64Cu PET/CT 및 PET/MRI 이미징을 수행하는 방법을 설명합니다.
Abstract
구리는 생물학적 시스템에서 촉매 작용 및 신호 전달 기능을 하는 필수 미량 원소입니다. 방사성 표지 구리는 윌슨 병 (WD) 및 멘케 병과 같은 기본적인 인간 및 동물 구리 대사 및 구리 관련 장애를 연구하는 데 수십 년 동안 사용되어 왔습니다. 이 툴킷에 최근 추가된 것은 최신 컴퓨터 단층 촬영(CT) 또는 자기 공명 영상(MRI) 스캐너의 정확한 해부학적 영상과 64 Cu PET 추적자 신호의 생체 분포를 결합한 64구리(64Cu) 양전자 방출 단층 촬영(PET)입니다. 이를 통해 구리 플럭스 및 동역학을 생체 내에서 추적할 수 있으므로 인간과 동물의 구리 기관 트래픽과 신진대사를 직접 시각화할 수 있습니다. 결과적으로 64Cu PET는 임상 및 전임상 치료 효과를 평가하는 데 매우 적합하며 WD를 정확하게 진단할 수 있는 능력을 이미 입증했습니다. 또한 64개의 Cu PET/CT 연구는 암 및 뇌졸중 연구와 같은 다른 과학 분야에서 가치가 있는 것으로 입증되었습니다. 본 논문은 인간에서 64Cu PET/CT 또는 PET/MR을 수행하는 방법을 보여줍니다. 64Cu 취급, 환자 준비 및 스캐너 설정 절차가 여기에 설명되어 있습니다.
Introduction
구리는 생명에 필수적인 여러 중요한 생화학적 과정을 주도하는 중요한 촉매 보조 인자이며 구리 항상성의 결함은 인간 질병의 직접적인 원인입니다. 구리 수송 ATPase를 암호화하는 ATP7A 또는 ATP7B 유전자의 돌연변이는 각각 멘케병과 윌슨병을 유발합니다. 멘케병(Menke's disease, ATP7A)은 말초 조직의 심각한 구리 결핍과 구리 의존성 효소의 결핍을 동반한 희귀 치사 질환이다1. 윌슨병(Wilson disease, WD, Wilson disease, ATP7B)은 과도한 구리를 담즙으로 배출하지 못하여 구리 과부하 및 그에 따른 장기 손상을 초래하는 희귀 질환으로, 간과 뇌에 가장 심각한 영향을 미친다 2.
구리 대사에 관한 연구는 수십 년 동안 방사성 표지 구리 (보통 64- 구리 [64 Cu] 또는 67- 구리)를 활용 해 왔으며,이 연구는 흡수 부위 및 배설 경로 3,4,5,6을 포함한 포유류 구리 대사에 대한 우리의 이해에 매우 귀중한 것으로 입증되었습니다. 이전에는 감마 계수기를 사용하여 제한된 해부학 적 해상도로 방사성 신호를 검출했지만 최근에는 컴퓨터 단층 촬영 (CT) 또는 자기 공명 영상 (MRI)과 결합 된 64Cu 양전자 방출 단층 촬영 (PET)이 인간 및 동물 연구에 도입되었습니다. 오늘날 PET 스캐너는 주입 후 최대 70시간 동안 64Cu를 추적할 수 있을 정도로 감도가 높습니다. 64Cu에 대해 12.7시간의 긴 반감기로 구리 플럭스를 장기간 평가할 수 있습니다. 이러한 분해능의 개선은 최근에 구리 연구 분야에 진입했으며 정상 및 병리학 적 구리 대사에 대한 연구와 특정 치료의 영향을 평가하는 연구가 등장하기 시작했습니다. 또한 시야가 확장된 전신 PET 스캐너의 도입으로 이러한 검사의 감도가 더욱 향상될 것입니다.
이 방법론적 논문은 임상의와 과학자가 핵의학 부서 간에 비교할 수 있는 방식으로 구리 대사를 평가하기 위한 강력하고 사용하기 쉬운 방법으로 기존 도구 레퍼토리에 64Cu PET CT/MRI를 추가할 수 있도록 하는 것을 목표로 합니다. 64Cu 구리의 생산은 다른 방법을 사용하여 수행 할 수 있으며 일반적으로 특수 시설에서 수행됩니다. 핵 반응 중에서, 64 Ni (p, n)64Cu 방법이이 경로 7,8에서 저에너지 양성자로 64Cu의 높은 생산 수율을 얻을 수 있기 때문에 널리 사용된다. 생산 방법에 대한 자세한 설명은 이 작업의 범위를 벗어나며 사용 가능 여부는 국가 및 지역에 따라 다릅니다.
이 기사에서는 먼저 필요한 방사 화학 및 추적자의 준비에 대해 설명합니다. 그런 다음 PET/CT 또는 PET/MRI 스캐너를 준비하는 원리를 설명합니다.
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Protocol
이 64Cu PET/CT 또는 PET/MRI 프로토콜을 사용하는 몇 가지 임상 시험은 덴마크 Midt 지역 윤리 위원회의 승인을 받았습니다[1-10-72-196-16(EudraCT 2016-001975-59), 1-10-72-41-19(EudraCT 2019-000905-57), 1-10-72-343-20(EudraCT 2020-005832-31), 1-10-72-25-21(EudraCT 2021-000102-25) 및 1-10-72-15-22(EudraCT 2021-005464-21)]. 등록 시 참가자로부터 서면 동의서를 받았습니다. 모든 참가자의 포함 기준은 >18세였으며 여성의 경우 안전한 피임법을 사용했습니다. 윌슨병 환자에 대한 제외 기준은 비대상성 간경변증, 말기 간 질환 모델(MELD) 점수>11 또는 수정된 Nazer 점수>6이었습니다. 모든 참가자에 대한 제외 기준은 추적자 공식의 64Cu 또는 기타 성분에 대한 알려진 과민성, 임신, 모유 수유 또는 시험이 끝나기 전에 임신하려는 욕구였습니다.
1. 64CuCl2의 제조
- 고체 64 CuCl2를 염산 (0.1M)에 녹이고 아세트산 나트륨 완충액 (0.5 M)을 첨가하여 pH를 ~ 5로 증가시킵니다. 식염수로 제형화하고 용액을 0.22μm 필터에 통과시켜 필터 멸균합니다(재료 표 참조).
참고: 아세트산나트륨 완충액(0.5M)은 아세트산나트륨 삼수화물과 0.22μm 살균 필터를 통과하는 멸균수에서 생성됩니다. - 생산 된 64CuCl2 용액의 품질 관리를 위해 pH 측정, 박테리아 내 독소 테스트, 방사 화학적 순도 측정 및 방사성 핵종 식별 7,8을 수행하십시오.
- 제품을 납 용기에 담아 실온에 보관하고 모든 품질 관리 사양이 만족스럽게 충족될 때까지 격리 보관하십시오.
참고: 본 연구를 위해 64CuCl2는 방사성 핵종 순도 ≥99% 및 방사화학적 순도 ≥95%로 생성되었습니다. 출발 물질로서 사용된 고체 64CuCl2는 상업적 공급원으로부터 입수되었다 (재료 표 참조).
2. PET 스캐너 준비
- 제조업체의 프로토콜에 따라 스캐너에서 품질 검사(QC)9 를 수행합니다( 재료 표 참조).
참고: QC는 환자 스캔 전에 매일 아침에 수행해야 합니다.
3. 정맥내(IV) 주사 및 경구(PO) 투여당 추적자 도면
- 비닐 장갑을 끼고 납 용기에서 뚜껑을 제거합니다.
- 긴 핀셋을 사용하여 납 용기 내부의 추적기가 들어 있는 유리병의 고무 막을 소독 면봉으로 소독합니다.
- 핀셋을 사용하여 짧은 캐뉼라(~0.5mm x 16mm)를 멤브레인에 삽입하여 병 내부의 진공에서 엎질러지지 않도록 합니다.
- 핀셋을 사용하여 더 긴 캐뉼라를 삽입하십시오. 이 캐뉼라는 병 바닥에 닿을 만큼 충분히 길어야 합니다(보통 50mm).
- 선량 교정기( 재료 표 참조)가 64Cu에 대해 교정되었는지 확인하십시오. 첫 번째 그리기에 그릴 대략적인 부피를 계산합니다.
알림: 화학 품질 관리 보고서에서 액체의 활동량과 부피를 사용할 수 있으므로 대략적인 부피를 계산할 수 있습니다. - 비닐 장갑을 끼고 적절한 크기의 플라스틱 주사기를 긴 캐뉼라에 삽입하고 계산된 부피를 그립니다. 이 부피는 생성물 내의 64 Cu의 농도 및 프로토콜에 대해 결정된 64Cu의 양에 의존할 것이다 (대표 결과의 선량 계산 참조).
- 핀셋을 사용하여 캐뉼라를 잡고 주사기를 선량 교정기로 이동하여 방사능을 측정합니다.
- 적절한 방사능 양에 도달할 때까지 계속 그립니다. 추적자의 약 5%는 주사 후 주사기와 캐뉼라에 남아 있습니다.
알림: 64Cu는 추적자가 침전될 수 있으므로 소금물에 희석해서는 안 됩니다. 따라서, 주사기는 주사 후 식염수로 헹굴 수 없다 (이것은 PO 투여와 관련이 없다). - 핀셋을 사용하여 캡이 있는 캐뉼라(~16mm 캐뉼라)를 사용하여 주사기를 닫고 적용할 때까지 납 용기에 보관합니다.
4. 트레이서의 적용
- IV 주사
- 정맥 캐뉼라(~22G, 25mm)를 가급적이면 양측 정맥에 삽입하고 올바른 배치를 위해 식염수로 헹굽니다.
참고: 참가자 이름, 스탬프가 포함된 워크시트 또는 추적자 품질 관리 릴리스를 위한 서명, 그리기, 주입 및 남은 추적자를 위한 시점 및 방사능을 사용할 수 있어야 합니다. - 사용 가능한 선량 교정기를 사용하여 주사기의 방사능을 측정하고 워크시트에 시간과 활동을 기록하십시오.
- 납 용기에 담긴 주사기를 참가자의 침대 옆으로 운반합니다.
- 주사로 인해 유출이 발생하면 유출된 방사능을 측정할 수 있도록 참가자의 팔꿈치 아래에 냅킨을 놓습니다.
- 핀셋을 사용하여 주사기에서 캡/캐뉼라를 제거하고 비닐 장갑을 끼고 주사기를 IV 입구에 연결합니다. 워크 시트의 시간을 기록하고 한 번의 꾸준한 움직임으로 주입하십시오.
알림: 앞서 언급했듯이 추적자가 침전될 수 있으므로 주사기를 식염수로 헹구어서는 안 됩니다. - IV 접근부에서 주사기를 제거하고 캡/캐뉼라를 씌우고 필요한 경우 냅킨과 함께 납 용기에 넣습니다.
- 식염수로 IV 접근을 헹굽니다.
- 워크시트의 주사기에 있는 시간과 남은 방사능을 기록하십시오.
참고: 주입 활성은 주입 전후의 주사기 활성 간의 차이로 계산되지만 PET 스캔 프로토콜을 사용하여 감쇠를 보정합니다. 따라서 세 가지 시점(드로우, 주입 및 남은 측정값)과 드로잉 및 남은 측정값에서 측정된 방사능은 참가자가 스캔될 때 PET 스캔 프로토콜에 입력됩니다(5단계 참조). - 남은 물질은 기관 안전 규정에 따라 적절하게 폐기하십시오.
- IV 액세스를 제거합니다. 알레르기 반응이 나타나면 IV 접근을 30분 동안 그대로 두십시오.
- 정맥 캐뉼라(~22G, 25mm)를 가급적이면 양측 정맥에 삽입하고 올바른 배치를 위해 식염수로 헹굽니다.
- 경구 투여
알림: 참가자의 이름, stamp 또는 추적자 품질 관리 릴리스를 위한 서명, 그리기, 관리 및 남은 추적자를 위한 시점 및 방사능을 사용할 수 있어야 합니다.- 일회용 및 부드러운 플라스틱 컵에 약 100mL의 물 또는 코디얼을 붓습니다. 64Cu는 맛이 없습니다. 일회용 플라스틱 빨대와 작은 일회용 비닐 봉지를 사용할 수 있어야 합니다.
- 사용 가능한 선량 교정기를 사용하여 주사기의 방사능을 측정하고 워크시트에 시간과 활동을 기록하십시오.
- 납 용기에 담긴 주사기를 참가자의 침대 옆으로 운반합니다. 참가자는 침대나 의자에 앉아야 합니다.
- 핀셋으로 주사기에서 캡/캐뉼라를 제거하고 비닐장갑을 끼고 트레이서를 컵에 주입하고 엎지르지 않도록 주의하십시오. 약간의 물/코디얼을 끌어올려 컵에 다시 주입합니다.
- 컵에 플라스틱 빨대를 놓습니다(참가자가 음료를 마실 때 엎질러질 위험을 최소화하기 위함).
- 워크시트에 시간을 기록하고 참가자가 물을 마시게 합니다. 컵은 가능한 한 비어 있어야 합니다.
- 빈 컵과 빨대를 빈 주사기와 함께 일회용 비닐 봉지에 넣고 납 용기에 넣습니다.
- 시간을 기록하고 주사기에 남은 방사능을 측정합니다. 워크시트에 기록하십시오.
참고: 주입 활성은 주입 전후의 주사기 활성 간의 차이로 계산되지만 PET 스캔 프로토콜을 사용하여 감쇠를 보정합니다.
따라서 세 가지 시점(드로우, 주입 및 남은 측정값)과 드로잉 및 남은 측정값에서 측정된 방사능은 참가자가 스캔될 때 PET 스캔 프로토콜에 입력됩니다(스캔 참조).
- 남은 물질은 기관 안전 규정에 따라 적절하게 폐기하십시오.
참고: 섭취 후 30분 동안 참가자의 급성 알레르기 반응을 관찰하는 것이 적절할 수 있습니다.
5. PET 스캔
- 참가자를 스캐너의 앙와위 자세로 놓습니다.
- 개요 CT 또는 MR 스캔을 수행하여 PET 스캔 중에 검사할 특정 영역을 계획합니다.
- PET 프로토콜에서 드로우, 주입 및 잔여 측정 시간과 인발 및 잔여 측정의 방사능을 기록하십시오.
- 아래 단계에 따라 PET 스캔을 수행합니다.
참고: PET 스캔 프로토콜은 동일한 연구의 모든 참가자에 대한 스캔 기간 및 이미지 재구성 매개변수와 관련하여 표준화되어야 합니다. 게시 된 보고서는10,11,12를 따라야합니다.- 추적자 투여 후 최대 24시간 동안 침대 위치당 4.5분, 추적자 투여 후 최대 68시간 동안 침대 위치당 10분의 스캔 시간으로 정적 PET 스캔을 수행합니다(자세한 내용은 대표 결과 아래 스캔 참조).
참고: 동적 PET 스캐닝 중에 감쇠가 지속적으로 기록되고 이후에 프레임 구조로 분할됩니다. 이를 통해 64Cu 분포의 역학을 강조하기 위해 짧은 시간 간격에서 프레임을 선택하고 감도를 우선시하기 위해 더 긴 시간 간격에서 프레임을 선택할 수 있습니다. 전형적으로, 주사 직후에 더 짧은 간격이 선택되고 그 이후에는 점진적으로 증가한다10.
- 추적자 투여 후 최대 24시간 동안 침대 위치당 4.5분, 추적자 투여 후 최대 68시간 동안 침대 위치당 10분의 스캔 시간으로 정적 PET 스캔을 수행합니다(자세한 내용은 대표 결과 아래 스캔 참조).
6. 이미지 재구성
- 감쇠, 산란, ToF(Time-of-Flight) 및 포인트 확산 기능에 대해 사용 가능한 최상의 보정을 사용하여 이미지를 재구성합니다.
참고: 이미지 재구성 매개변수는 신호 복구 및 신호 대 잡음과 같은 이미지 속성을 최적화하기 위해 신중하게 선택해야 합니다. 다기관 연구의 경우 센터 간 이미지 품질을 표준화하는 것이 중요합니다.
7. 데이터 분석
참고 : 본 연구는 간에서 64Cu 함량을 정량화하는 간단한 방법을 설명합니다. PET 신호는 표준 흡수 값(SUV), 참가자 체중 주입 활동 및/또는 조직 mL당 킬로베크렐(kBq)에 대해 조정된 조직 방사능 농도로 측정됩니다.
- 적절한 프로그램(예: Dicom 파일)에서 PMOD로 데이터를 다운로드합니다.
참고: Hermes 또는 PMOD와 같이 PET 이미지를 분석하는 다양한 프로그램이 있을 수 있습니다( 재료 표 참조). - CT/MR 스캔 톤을 조정하여 해부학적 구조를 구별합니다.
- 해부학적 스캔과 PET 스캔이 겹치는지 확인합니다.
- 최고의 MRI 또는 CT 스캔으로 수평면에서 작업하면 간과 큰 구조를 국소화 할 수 있습니다.
- 간에 적절한 관심 볼륨 (VOI) 또는 여러 VOI를 배치하십시오.
참고: VOI는 SUV가 측정되는 정의된 조직 영역입니다. VOI는 한 평면의 조직 영역인 여러 관심 영역(ROI)으로 구성됩니다. 많은 프로그램에는 사전 설정으로 구형 VOI가 있으므로 VOI를 구성하기 위해 여러 ROI(각 평면에 하나씩)를 그릴 필요가 없습니다. 오른쪽 간엽은 더 균질한 경향이 있으므로 VOI를 배치하기에 좋은 위치입니다. - SUV는 오른쪽 간엽에서 다소 다를 수 있으므로 가장 정확한 활동 측정을 달성하기 위해 오른쪽 간엽에 여러 VOI를 다른 수평면에 배치합니다. 이 VOI의 평균 SUV를 계산하십시오.
- 예를 들어, 전체 간에서 SUV를 정량화하려면 선량 측정 연구를 위해 각 평면에서 전체 간 부피를 포함하는 ROI를 그립니다.
알림: 이 방법을 사용할 때 동맥 및 정맥과 같은 큰 구조를 피하십시오.
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Representative Results
선량 계산
선량 측정 계산에 따르면 IV 투여를 위한 유효 방사능량은 62 ± 5μSv/MBq 추적자10입니다. 따라서 기간에 따라 50MBq 용량이 권장됩니다. 최대 75-80MBq는 더 긴 검사에 적용할 수 있으며 윤리적으로 승인된 선량을 초과하지 않으면서 양질의 이미지를 제공합니다. 경구 투여를 위한 유효 용량은 추적자의 장 축적으로 인해 1 μSv/MBq 추적자의 ± 113입니다. 따라서 더 낮은 선량을 고려해야 하며 주입 후 최대 24시간 동안 30MBq면 고품질 이미지를 얻을 수 있습니다. 가임 여성 참가자는 추적자를 적용하기 전에 항상 음성 임신 테스트를 받아야 합니다.
스캔하다
몇 시간 또는 며칠 동안 64Cu 생체 분포 및 동역학을 따르기 위해 수행되는 매우 긴 검사의 경우 PET 검사는 여러 개의 개별 정적 PET 스캔으로 수행됩니다. 이를 통해 환자는 PET 검사 사이에 휴식을 취할 수 있습니다. 각 PET 검사의 지속 시간은 최상의 이미지 품질을 얻기 위해 조정됩니다(즉, 주입된 추적자가 감쇠함에 따라 스캔 시간이 연장됨). 우수한 품질의 이미지를 제공하는 스캔 시간의 예는 추적자 투여 후 최대 20시간 동안 4.5분/침대 위치, 추적자 투여 후 최대 68시간 동안 10분/침대 위치입니다. 스캔 시간이 길수록 더 나은 이미지 품질을 제공할 수 있지만 너무 긴 스캔은 실행 불가능하고 환자에게 불편합니다. 따라서 스캔 길이는 실용성에 의해 제한됩니다.
데이터 분석
SUV는 개인을 비교하고(체중 조정으로 인해) 개입 전후에 동일한 개인을 비교하는 훌륭한 척도입니다. VOI에서 SUV의 표준 편차는 데이터 분석 프로그램(예를 들어, PMOD)으로부터 이용 가능하다. 이 표준 편차는 잡음이 증가하기 때문에 주입 후 시간이 지남에 따라 증가합니다.
그림 1은 건강한 피험자와 WD6이 있는 피험자에게 ~20MBq 추적자를 IV 주사한 후 6시간 및 20시간 동안 체내 70Cu를 보여줍니다. 64Cu는 담낭 (그림에서보기 어려움), 소장, 그리고 나중에 결장에서 빠르게 볼 수 있지만 환자의 간에는 축적되기 때문에 이미지는 질적으로 해석하기 쉽습니다. 장은 환자의 스캔에서도 볼 수 있지만 이것은 장 내강의 64Cu가 아니라 장 혈관에서 나온 것입니다. 장은 64 Cu가 전체 장 세그먼트를 따라 더 균질하게 분포되어 있는 반면, 건강한 피험자의 경우 64Cu는 더 높은 신호를 가진 세그먼트에서 볼 수 있습니다. 간 내 64Cu 함량은 직경 10mm의 구형 VOI 5개를 우측 간엽의 서로 다른 평면에 배치하여 각 참가자의 장기에서 평균 SUV를 산출한 다음 그룹 간 비교를 위해 그룹의 평균 SUV를 계산하여 추가로 정량화했습니다.
그림 1: IV 투여 후 건강한 피험자와 WD 피험자의 64Cu 분포를 보여주는 PET 스캔. 이 그림은 ~70MBq 추적자의 IV 주입 후 6시간 및 20시간 동안 체내에서 64Cu를 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 2는 두 개인에서 경구 투여된 추적자를 사용한 64개의 Cu 스캔 결과를 보여줍니다. 둘 다 WD 환자이지만 맨 아래 개인은 아연 치료를 받고 있으며 아연 치료가 장에서 구리 흡수를 감소시켜 간으로 가는 것을 보여줍니다. 이것은 아연 처리의 잘 알려진 효과이다13. 경구 투여 추적자는 구리를 섭취하는 생리학적 방법이지만 64Cu중 50%만이 장에서 전신 순환으로 흡수되기 때문에 진단에 사용하기 어려울 수 있습니다(대부분의 추적자는 간으로 이동). 그러나, WD에서 큰 관심을 끌 수 있는 구리 흡수에 대한 약리학적 약물의 효과를 입증하기 위해, 이 방법은 가치 있는 것으로 나타났다11. 이것은 그림 3에서 볼 수 있으며, 동일한 개인이 아연11로 4주 치료 전후에 경구 64Cu를 사용하여 스캔되었습니다. 연구 가설은 간에서 구리 함량을 추정하여 장내 구리 흡수 차단에 대한 아연의 효과를 정량화하는 것이었습니다. 이 연구는 다양한 아연 염과 용량 요법으로 수행되었으며 치료 효과를 테스트하는 방법의 품질을 보여줍니다. 동물과 인간에 대한 다른 치료 효과를 정량화하는 방법의 능력이 테스트되고 있습니다.
그림 2: 경구 투여 후 2명의 WD 환자에서 64Cu 분포를 보여주는 PET 스캔. 상부 패널의 환자는 아연 치료를 받지 않았고 하부 패널의 환자는 아연 치료를 받고 있습니다. 간의 신호 차이에 유의하십시오. 간 SUV를 묘사한 그래프. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
그림 3: 구리 흡수에 대한 약리학적 약물의 효과. 아연 처리 4주 전(A) 및 후(B) 64Cu를 경구 투여한 PET/CT 스캔. 참가자는 건강한 개인입니다(WD 환자에서는 볼 수 없는 담낭의 64Cu에 주목). 아연 처리는 간에서 64Cu 함량을 그룹 (참가자 10 명)의 전처리 함량의 약 50 %로 감소시켰다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
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Discussion
이 방법은 다른 PET 방법과 유사하지만 12.7시간의 긴 반감기는 장기 구리 플럭스를 조사할 수 있는 기회를 제공합니다(IV 추적자 주입 후 최대 68시간에서 좋은 결과를 얻을 수 있음). 프로토콜의 모든 단계는 PET에 익숙한 직원이 처리해야 하지만 다른 PET 검사보다 더 중요하지는 않습니다.
문제 해결
장기 조사를 위해 64Cu를 사용하는 경우가 많기 때문에 PET 신호는 평소보다 노이즈가 많습니다. 이것은 특히 담낭과 같은 작은 기관에서 PET 신호를 정량화할 때 기억하는 것이 중요합니다. 담낭의 신호는 간과 결장에서 유출되는 것과 구별하기 어려울 것입니다. 이 경우 오르간 중앙에 있는 더 작은 VOI가 가장 신뢰할 수 있습니다.
우리의 경험에 따르면 간에서 64Cu의 양은 IV 주사에도 불구하고 개인마다 다른 경향이 있습니다(경구 투여된 추적자의 경우 장에서 추적자 흡수의 상당히 큰 차이가 예상되어야 함). 이것은 개인 간의 비교를 제한하고 명확한 숫자 대신 비율을 사용하도록 요구합니다. 경구 추적자 투여를 선호하는 경우, 다른 식품이 구리를 방해하여 64 Cu 흡수를 방해할 수 있으므로 시험자에게 추적자 섭취 전 최소 24시간 동안 표준화된 식단을 유지하는 것이 권장된다11.
제한
64Cu PET 방법을 사용하는 경우 "뜨거운"구리 (64Cu)가 체내의 "차가운"구리처럼 작용한다고 가정합니다. 그러나 이것은 확실하지 않으므로 "뜨거운"구리가 신체에서 다르게 취급되는지 여부를 판단 할 수 없습니다. 그러나 현재 결과에서 우리는 "뜨거운" 구리가 "차가운" 구리처럼 작용한다고 믿습니다. 건강한 사람에게서 20 시간 후 혈액 방사능의 증가가 관찰되며, 이는 64Cu가 세룰로 플라스 민에 내장되어 있음을 나타냅니다. 이러한 증가는 장애로 인해 구리 운반 단백질에 구리를 만들 수 없는 WD 환자에서는 나타나지 않습니다. 이것과 환자의 추적자 배설 부족은 64Cu가 "차가운"구리로 작용한다는 것을 가리 킵니다.
68시간은 방사성 추적자를 따라가는 데 오랜 시간이 걸리지만 여전히 신체의 구리에 어떤 일이 일어나는지에 대한 일시적인 이미지로 간주되어야 합니다. 예를 들어, WD 유전자에 대해 이형 접합체 인 개인에서 64Cu 배설이 중단되어 20 시간 후에 간에서 더 많은 64Cu가 나타나더라도 장기적으로 구리를 축적하지 않기 때문에 간 질환이 없습니다.
지금까지 간 및 기타 장기의 단기 구리 축적 (최대 68 시간)과 장기 구리 축적 사이에 상관 관계가 있는지 여부는 알려져 있지 않습니다. 따라서, 상기 방법은 질환의 중증도 또는 약리학적 제제의 장기적인 효과를 결정하는데 사용될 수 없다. 그러나,이 방법은 치료의 단기 효과를 결정하는데 매우 유용하다. 치료가 구리 섭취 후 최대 68시간까지 담도 또는 소변 배설을 증가시키는지 또는 치료가 장내 구리 흡수를 감소시키는지 테스트하는 데 사용할 수 있습니다.
중요성
WD에서 64Cu를 사용한 실험은 새로운 기술이 아닙니다. 사실, 추적자의 IV 투여와 방사능의 혈액 측정은 1950년대로 거슬러 올라갑니다14. 오늘날 고해상도 PET 스캐너와 CT 또는 MR과의 조합은 전신에서 64Cu분포를 조사할 수 있는 독특한 기회를 제공합니다. 동적 PET를 사용하면 추적자의 운동 특성을 추가로 설명할 수 있습니다. 지금까지 PET 스캐너의 제한된 시야로 인해 몸 전체에 걸친 구리의 생체 분포에 대한 동역학 분석을 수행하는 것은 실현 가능하지 않았습니다. 현재 동적 흡수는 간과 상복부로 제한되어 있지만 전신 스캐너의 출현으로 더 넓은 영역을 동시에 조사할 수 있게 될 것입니다. 이것은 여러 장기에 64Cu를 주입 한 후 초기 기간을 쉽게 검사 할 수 있지만, 주사 후 늦은 시점이 구리 관련 장애와 더 관련이 있다는 점을 감안할 때 전신 스캐너는 민감도가 높아져 더 중요 할 것으로 예상됩니다. 이를 통해 낮은 방사능 수준에서도 고품질 이미징이 가능하여 현재 스캐너의 기능을 능가합니다.
향후 적용 분야
인간에서 이 기술은 WD10 을 진단하고 구리 흡수에 대한 다양한 처리의 효과를 정량화할 수 있는 가능성을 보여주었다11. 동물에서, 이 방법은 분변 배설 및 혈액 동역학의 변화뿐만 아니라 64Cu의 간 보유를 정량화함으로써 WD의 유전자 치료 효과를 나타낼 수 있음이 입증되었다15. 앞으로 64Cu PET/CT 또는 PET/MR이 WD의 진단 및 치료 평가를 위한 임상 환경에서 나타날 것으로 예상됩니다. 이 방법은 또한 WD에 대한 새로운 치료법, 특히 IV 주입 추적자의 분변 배설이 효과의 대리 마커가 될 수 있는 유전자 요법과 관련된 많은 임상 시험의 일부가 될 가능성이 높습니다15. 현재 뇌 64Cu 흡수에 대한 좋은 데이터는 없지만 WD의 임상 연구와 매우 관련이 있습니다.
이 기술은 아직 멘케병에서 탐구되지 않았지만 잠재적으로 장에서 구리 흡수와 치료 효과로 뇌로의 구리 흡수를 보여줄 수 있습니다. 이 기술은 또한 구리 대사가 변경될 수 있는 알츠하이머병과 같은 신경퇴행성 질환에 잠재적으로 영향을 미칠 수 있다16.
신경 내분비 종양 (NET) 진단에서 64Cu-Dotatate의 사용이 증가함에 따라 64Cu가 미국에서 널리 사용 가능해지고 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 또한, 67Cu는 암 치료에서 잠재력을 보여주고 있습니다. 따라서 이 추적자도 더 많이 사용할 수 있습니다.
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Disclosures
저자는 이해 상충이 없습니다.
Acknowledgments
제조업자 빌헬름 페데르센 & 아내 기념 재단(Memorial Foundation of Manufacturer Vilhelm Pedersen & Wife)의 보조금 지원. 재단은 계획이나 연구의 다른 단계에서 아무런 역할도 하지 않았습니다.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 0.22 micrometer sterilizing filter | Merck Life Science | ||
| Cannula 21 G 50 mm | BD Microlance | 301155 | |
| Cannula 25 G 16 mm | BD Microlance | 300600 | |
| Dose calibrator | Capintec CRC-PC calibrator | ||
| PET/CT scanner | Siemens: Biograph | ||
| PET/MR scanner | GE Signa | ||
| PMOD version 4.0 | PMOD Technologies LLC | ||
| Saline solution 0.9% NaCl | Fresenius Kabi | ||
| Sodium acetate trihydrate BioUltra | Sigma Aldrich | 71188 | |
| Solid 64CuCl2 | Danish Technical University Risø | ||
| Sterile water | Fresenius Kabi | ||
| Venflon 22 G 25 mm | BD Venflon Pro Safety | 393280 |
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