Positronemissionstomografi med användning av 64-koppar som spårämne för studier av kopparrelaterade sjukdomar

Detta protokoll beskriver hur man utför ⁶⁴Cu PET / CT och PET / MR-avbildning hos människor för att studera kopparrelaterade sjukdomar, såsom Wilsons sjukdom, och behandlingseffekten på kopparmetabolism.

Koppar är ett viktigt spårämne som fungerar vid katalys och signalering i biologiska system. Radiomärkt koppar har använts i årtionden för att studera grundläggande kopparmetabolism hos människor och djur och kopparrelaterade störningar, såsom Wilsons sjukdom (WD) och Menkes sjukdom. Ett nytt tillägg till denna verktygslåda är 64-koppar (64 Cu) positronemissionstomografi (PET), som kombinerar den exakta anatomiska avbildningen av moderna datortomografi (CT) eller magnetisk resonanstomografi (MRT) skannrar med biodistributionen av ⁶⁴Cu PET-spårsignalen. Detta möjliggör in vivo-spårning av kopparflöden och kinetik och därigenom direkt visualiserar kopparorgantrafik och metabolism hos människor och djur. Följaktligen är ⁶⁴Cu PET väl lämpad för utvärdering av kliniska och prekliniska behandlingseffekter och har redan visat förmågan att diagnostisera WD exakt. Dessutom har ⁶⁴Cu PET / CT-studier visat sig värdefulla inom andra vetenskapliga områden som cancer och strokeforskning. Den här artikeln visar hur man utför ⁶⁴Cu PET / CT eller PET / MR hos människor. Procedurer för ⁶⁴Cu-hantering, patientberedning och skannerkonfiguration visas här.

Koppar är en viktig katalytisk kofaktor som driver flera viktiga biokemiska processer som är väsentliga för livet, och defekter i kopparhomeostas är direkt ansvariga för mänskliga sjukdomar. Mutationer i ATP7A- eller ATP7B-generna, som kodar för koppartransporterande ATPaser, orsakar Menkes respektive Wilsons sjukdomar. Menkes sjukdom (ATP7A) är en sällsynt dödlig sjukdom i intestinal kopparhyperackumulering med svår kopparbrist i perifera vävnader och underskott i kopparberoende enzymer¹. Wilsons sjukdom (WD) (ATP7B) är en sällsynt sjukdom som kännetecknas av oförmågan att utsöndra överskott av koppar till g....

Några kliniska prövningar med detta ⁶⁴Cu PET / CT- eller PET / MR-protokoll har godkänts av den regionala etikkommittén i Region Midt, Danmark [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) och 1-10-72-15-22 (EudraCT 2021-005464-21)]. Skriftligt informerat samtycke erhölls från deltagarna vid inskrivningen. Inklusionskriterierna för alla deltagare var >18 år och för kvinnor användningen .......

Beräkning av dos
Enligt dosimetriberäkningar är den effektiva radioaktivitetsdosen vid intravenös administrering 62 ± 5 μSv/MBq spårämne¹⁰. Således rekommenderas en dos på 50 MBq beroende på tidsramen. Upp till 75-80 MBq är tillämpligt för längre undersökningar och ger bilder av god kvalitet utan att överskrida en etiskt godkänd dos. Den effektiva dosen för oral administrering är 113 ± 1 μSv/MBq spårämne på grund av tarmackumulering av spårämnet. Där.......

Metoden är som vilken annan PET-metod som helst, men den långa halveringstiden på 12,7 h ger möjlighet att undersöka långvariga kopparflöden (vi har goda resultat från upp till 68 h efter IV-spårämnesinjektion). Alla steg i protokollet måste hanteras av personal som är bekant med PET, även om de inte är mer kritiska än någon annan PET-undersökning.

Felsökning
Eftersom vi ofta använder ⁶⁴Cu för långtidsundersökningar blir PET-signalen bullrig.......

Med stöd av ett stipendium från Stiftelsen Vilhelm Pedersen &; Fru. Stiftelsen spelade ingen roll i planeringen eller någon annan fas av studien.