トランスロケータータンパク質の定量化のための運動モデリングと非侵襲的アプローチ

はじめに：11C-DPA-713は、グリア細胞のトランスロケータータンパク質（TSPO）の発現を画像化するために開発されたポジトロン放射断層撮影（PET）放射型であり、神経炎症性負荷のマーカーと考えられています。この研究では、11C-DPA-713の薬物動態プロファイルを調査し、アルツハイマー病（AD）および認知正常（CN）の参加者における動的なPETイメージングデータを使用して、運動モデリングと非侵襲的TSPO定量化を評価しました。 方法：ADの11人の患者と6人のCN参加者を、動的な11C-DPA-713 PETイメージングを使用して、動脈血サンプリングで60分間検査しました。時間活性曲線は、タングル沈着の病理学的段階に対応するBraakのステージ1〜3、ステージ4、ステージ5、およびステージ6の解剖学的定義に従って、小脳および3つの複合領域（ROI）から計算されました。総分布量（VT）は、コンパートメントモデリングとグラフィカル分析を使用して評価されました。参照領域ベースの方法は、参照組織として放射型ターゲットを無効にすると想定された最適な領域を使用して実装されました。 結果：血漿中の放射能の濃度は、急速なクリアランスを示しました。11C-DPA-713は灰白質で急速にピークに達しました。コンパートメントモデリングは適切にフィットし、推定血液容積補正（1TV）を備えた1つの組織モデルが最高のパフォーマンスを示しました。グラフィカルプラズマ法から得られた推定VTは、1TVから得られたものと高度に相関していました。参照領域ベースの分析は、BRAAK 6領域を参照領域として使用して実施され、推定された非表示の結合電位は、1TVから得られたものと高度に相関していました。 結論：11C-DPA-713は、PETイメージングによるTSPOの定量化に適した特性を持っています。BRAAK 6領域は、ADおよびCN参加者の患者の有用な参照領域であることが示されており、11C-DPA-713のTSPO定量化には、BRAAK 6領域を参照領域として使用する非侵襲的参照組織モデルを使用できます。 - 侵襲的コンパートメントモデルに代わるものとしてのPETイメージング。

INTRODUCTION: 11C-DPA-713 is a positron emission tomography (PET) radiotracer developed for imaging the expression of the translocator protein (TSPO) in glial cells, which is considered to be a marker of the neuroinflammatory burden. This study investigated the pharmacokinetic profile of 11C-DPA-713 and evaluated kinetic modeling and non-invasive TSPO quantification using dynamic PET imaging data in the Alzheimer's disease (AD) and cognitive normal (CN) participants. METHODS: Eleven patients with AD and 6 CN participants were examined using dynamic 11C-DPA-713 PET imaging for 60 min with arterial blood sampling. Time-activity curves were calculated from the cerebellum and three composite regions of interest (ROIs), according to the anatomical definitions of Braak's stages 1 to 3, stage 4, stage 5, and stage 6 that correspond to the pathological stages of tangle deposition. The total distribution volume (VT) was evaluated using compartmental modeling and graphical analysis. Reference region-based methods were implemented using an optimal area that was assumed to be void of the radiotracer target as reference tissue. RESULTS: The concentration of radioactivity in plasma demonstrated rapid clearance. 11C-DPA-713 peaked rapidly in the gray matter. Compartmental modeling resulted in a good fit, and the one-tissue model with estimated blood volume correction (1Tv) showed the best performance. The estimated VT obtained from the graphical plasma methods was highly correlated with that obtained from 1Tv. Reference region-based analysis was conducted using the Braak 6 area as the reference region, and the estimated non-displaceable binding potential was highly correlated with that obtained from 1Tv. CONCLUSION: 11C-DPA-713 possesses properties suitable for TSPO quantification with PET imaging. The Braak 6 area was shown to be a useful reference region in the patients with AD and the CN participants, and non-invasive reference tissue models using the Braak 6 area as a reference region can be employed for TSPO quantification with 11C-DPA-713-PET imaging as an alternative to the invasive compartmental model.