MRI造影剤の生物学的効果：ガドリニウム保持、潜在的なメカニズム、およびリンの役割

分子イメージングにおける化学の課題の議論は、部屋の象に対処せずに完全には完了しません。これは、最も純粋な化合物が、効果的なフィードバックを提供しながら通常の生物学を妨害しない方法で生物学的系と相互作用する必要があるということです。病気の診断を支援します。過去10年間で、磁気共鳴画像診断（MRI）エージェントは、長い間不活性と考えられており、特定の治療レジメンの下で特定の患者集団に悪影響を引き起こしました。最近では、不活性血液プール剤が脳に堆積することがわかっています。フリーメタルの放出は、しばしば犯人として疑われていますが、その仮説はまだ検証されていません。さらに、無害な薬剤でさえ、一部の患者の注射中に痛みを伴う副作用を引き起こす可能性があります。この簡単なレビューでは、ガドリニウムおよび鉄ベースのMRI造影剤の既知の生物学的効果を要約し、腎臓病や癌に関連するリンの不均衡の潜在的な役割を含む、観察された生物学的効果の潜在的なメカニズムのいくつかについて議論します。ガドリニウムベースのキレートを不安定化し、遊離ガドリニウムを沈殿させます。この記事は、「分子イメージングにおける化学の課題」をテーマにした問題の一部です。

No discussion of challenges for chemistry in molecular imaging would be complete without addressing the elephant in the room-which is that the purest of chemical compounds needs to interact with a biological system in a manner that does not perturb normal biology while still providing efficacious feedback to assist in diagnosis of disease. In the past decade, magnetic resonance imaging (MRI) agents long considered inert have produced adverse effects in certain patient populations under certain treatment regimens. More recently, inert blood pool agents have been found to deposit in the brain. Release of free metal is often suspected as the culprit but that hypothesis has yet to be validated. In addition, even innocuous agents can cause painful side effects during injection in some patients. In this brief review, we summarize known biological effects for gadolinium- and iron-based MRI contrast agents, and discuss some of the potential mechanisms for the observed biological effects, including the potential role of phosphorus imbalance, related to kidney disease or cancer, in destabilizing gadolinium-based chelates and precipitating free gadolinium.This article is part of the themed issue 'Challenges for chemistry in molecular imaging'.