使用64-铜作为示踪剂研究铜相关疾病的正电子发射断层扫描
Summary
本协议描述了如何在人体中进行 64CuPET / CT和PET / MRI成像，以研究铜相关疾病，例如威尔逊病，以及对铜代谢的治疗效果。
Abstract
铜是一种必需的微量元素，在生物系统中起到催化和信号传导的作用。几十年来，放射性标记的铜一直被用于研究基本的人类和动物铜代谢和铜相关疾病，如威尔逊病（WD）和门克氏病。该工具包的最新成员是 64 铜 （64Cu） 正电子发射断层扫描 （PET），它将现代计算机断层扫描 （CT） 或磁共振成像 （MRI） 扫描仪的精确解剖成像与 64Cu PET 示踪信号的生物分布相结合。这允许 体内跟踪铜 通量和动力学，从而直接可视化人类和动物铜器官的交通和代谢。因此， 64Cu PET非常适合评估临床和临床前治疗效果，并且已经证明了准确诊断WD的能力。此外， 64项Cu PET / CT研究已被证明在癌症和中风研究等其他科学领域具有价值。本文展示了如何在人体中进行 64Cu PET/CT 或 PET/MR。此处演示了 64Cu 处理、患者准备和扫描仪设置的程序。
Introduction
铜是一种重要的催化辅助因子，驱动生命所必需的多种重要生化过程，而铜稳态缺陷是人类疾病的直接原因。编码铜转运ATP酶的ATP7A或ATP7B基因突变分别导致Menke和Wilson病。门克氏病 （ATP7A） 是一种罕见的肠道铜过度积累致死性疾病，伴有外周组织严重铜缺乏和铜依赖性酶缺陷1。威尔逊病（WD）（ATP7B）是一种罕见的疾病，其特征是无法将多余的铜排泄到胆汁中，导致铜过载和随后的器官损伤，最严重的是影响肝脏和大脑2。
几十年来，对铜代谢的研究一直使用放射性标记的铜（通常是64-铜[64 Cu]或67-铜），这些研究已被证明对于我们了解哺乳动物铜代谢（包括吸收部位和排泄途径）非常宝贵3，4，5，6。以前，伽马计数器用于以有限的解剖分辨率检测放射性信号，但最近，64Cu正电子发射断层扫描 （PET） 结合计算机断层扫描 （CT） 或磁共振成像 （MRI） 已被引入人类和动物研究。如今，PET扫描仪具有如此高的灵敏度，可以在注射后长达70小时跟踪64Cu。64Cu的半衰期为12.7小时，可以长期评估铜助焊剂。这种分辨率的提高最近才进入铜研究领域，关于正常和病理性铜代谢的研究，以及评估特定治疗影响的研究，开始出现。此外，具有扩展视野的全身PET扫描仪的引入将进一步提高这些检查的灵敏度。
该方法论文旨在使临床医生和科学家能够在现有的工具库中添加64Cu PET CT / MRI，作为一种强大且易于使用的方法，以核医学部门之间可比的方式评估铜代谢。64铜的生产可以使用不同的方法进行，通常在特殊设施中进行。在核反应中，广泛使用64 Ni（p，n）64 Cu方法，因为在该路线7，8中，低能质子可以获得64Cu的高产率。 生产方法的详细说明超出了本工作的范围，可用性将因国家和地区而异。
在本文中，我们首先描述必要的放射化学和示踪剂的制备。然后，演示了制备PET / CT或PET / MRI扫描仪的原理。
Protocol
Representative Results
Discussion
该方法与任何其他PET方法类似，但12.7小时的长半衰期提供了研究长期铜通量的机会（我们在IV示踪剂注射后长达68小时获得了良好的结果）。协议中的所有步骤都必须由熟悉PET的人员处理，尽管它们并不比任何其他PET检查更关键。
故障 排除
因为我们经常使用 64Cu进行长期研究，所以PET信号会比平时更嘈杂。在量化PET信号时，特别是在胆囊等较小的器官?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
由制造商Vilhelm Pedersen&Wife纪念基金会资助。该基金会在研究的规划或任何其他阶段都没有发挥任何作用。
Materials
| 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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