• 제목/요약/키워드: tau PET

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Review of the chemistry of first-generation Tau PET tracers

  • Farag, Ahmed Karam;Im, Changkeun;Kang, Choong Mo;Lee, Yong Jin
    • 대한방사성의약품학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.27-38
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    • 2020
  • Alzheimer's disease (AD) is one of the challenging conditions that have no cure, yet early diagnosis can help to control the disease. PET imaging of tau has several advantages, such as being a noninvasive, safe diagnostic technique that correlates directly with the disease progression. Many tau tracers have been reported to date; however, the chemical scaffolds of them fall in a narrow chemical window, and none was approved yet as none is entirely selective and sensitive to tau. These problems are being solved as new tracers emerge constantly. In this report, the first-generation tau tracers such as [11C]PBB3, 2-arylquinoline (THK) series, [18F]T808, and [18F]AV-1451 ([18F]T807) are reviewed from an organic and radiochemistry perspective; thus the most effective chemical approach to synthesize these tracers is discussed. This would help to design novel tracers which can meet the challenges faced by the current tracers.

퇴행성 뇌질환에서 PET의 발전과 임상적 적용 및 최신 동향 (Recent Updates on PET Imaging in Neurodegenerative Diseases)

  • 김유경
    • 대한영상의학회지
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    • 제83권3호
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    • pp.453-472
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    • 2022
  • 양전자방출단층촬영(PET)을 이용한 단백질병리의 생체영상기술은 퇴행성 치매의 질병 기전을 이해하는데 필요한 정보를 제공할 뿐 아니라, 질병의 조기 발견과 치료법 개발에서 중요한 역할을 수행하고 있다. 베타아밀로이드와 타우 PET 영상은 인체 뇌병리에 기반한 알츠하이머병 연속체에 대한 진단 바이오마커로 확립되어 조기진단과 감별진단을 용이하게 하고, 질병 예후를 예측하고 있다. 또한, 치매치료제 개발에서 예후 및 대리 바이오마커로의 역할이 커지고 있다. 이 종설에서는 치매를 유발하는 알츠하이머병 및 기타 퇴행성 뇌질환에서 베타아밀로이드와 타우 단백질의 뇌축적을 영상화하는 PET의 최근 임상적 적용과 최근 동향을 살펴보고, 잠재적 유용성을 소개하고자 한다.

18F-THK5351 PET Imaging in Nonfluent-Agrammatic Variant Primary Progressive Aphasia

  • Yoon, Cindy W;Jeong, Hye Jin;Seo, Seongho;Lee, Sang-Yoon;Suh, Mee Kyung;Heo, Jae-Hyeok;Lee, Yeong-Bae;Park, Kee Hyung;Okamura, Nobuyuki;Lee, Kyoung-Min;Noh, Young
    • 대한치매학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.110-119
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    • 2018
  • Background and Purpose: To analyze $^{18}F-THK5351$ positron emission tomography (PET) scans of patients with clinically diagnosed nonfluent/agrammatic variant primary progressive aphasia (navPPA). Methods: Thirty-one participants, including those with Alzheimer's disease (AD, n=13), navPPA (n=3), and those with normal control (NC, n=15) who completed 3 Tesla magnetic resonance imaging, $^{18}F-THK5351$ PET scans, and detailed neuropsychological tests, were included. Voxel-based and region of interest (ROI)-based analyses were performed to evaluate retention of $^{18}F-THK5351$ in navPPA patients. Results: In ROI-based analysis, patients with navPPA had higher levels of THK retention in the Broca's area, bilateral inferior frontal lobes, bilateral precentral gyri, and bilateral basal ganglia. Patients with navPPA showed higher levels of THK retention in bilateral frontal lobes (mainly left side) compared than NC in voxel-wise analysis. Conclusions: In our study, THK retention in navPPA patients was mainly distributed at the frontal region which was well correlated with functional-radiological distribution of navPPA. Our results suggest that tau PET imaging could be a supportive tool for diagnosis of navPPA in combination with a clinical history.

An optimized radiosynthesis of 18F-THK-5351 for routine production on TRACERlab™ FXFN

  • Park, Jun Young;Son, Jeongmin;Yun, Mijin;Chun, Joong-Hyun
    • 대한방사성의약품학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.91-97
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    • 2017
  • $^{18}F-THK-5351$ is a PET radiotracer to image the hyperphosphorylated tau fibrillar aggregates in human brain. This protocol describes the optimized radiosynthesis of $^{18}F-THK-5351$ using a commercial GE $TRACERlab^{TM}$ $FX_{FN}$ radiosynthesis module. $^{18}F-THK-5351$ was prepared by nucleophilic [$^{18}F$]fluorination from its protected tosylate precursors, (S)-(2-(2-methylaminopyrid-5-yl)-6-[[2-(tetrahydro-2H-pyran-2-yloxy)-3-tosyloxy]propoxy] quinolone(THK-5352), at $110^{\circ}C$ for 10 min in dimethyl sulfoxide, followed by deprotection with 1 N HCl. The average radiochemical yield of $^{18}F-THK-5351$ was $31.9{\pm}6.7%$(decay-corrected, n = 10), with molar activity of $198.1{\pm}33.9GBq/{\mu}mol$($5.4{\pm}0.9Ci/{\mu}mol$, n = 10). The radiochemical purity was determined to be above 98%. The overall production time including HPLC purification is approximately 70 min. This fully-automated protocol is validated for clinical use.

미계측 유역의 수문학적 가뭄 평가 및 감시를 위한 원격탐사의 활용 (Hydrological Drought Assessment and Monitoring Based on Remote Sensing for Ungauged Areas)

  • 이진영;임정호;김종필
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.525-536
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    • 2014
  • 본 연구에서는 주요 수문 변수인 유출량, 저수위, 유량 등의 관측 자료가 부재한 미계측 유역에 대한 수문학적 가뭄 평가 및 감시를 위해 원격 탐사 자료를 활용하는 방법론을 최근 심각한 가뭄 피해를 입은 지역인 남한강상류 유역에 적용하였다. 수문 변수의 관측 자료가 부재한 지역에 대해서는 원격 탐사를 이용하여 수문 변수보다 추정이 용이한 강수량, 증발산량 등 기상 변수의 추정을 통해 물 수지에 기초하여 가뭄상태에 대한 정보를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 2002-2013년의 기간에 대하여 원격 탐사 자료를 이용하여 대기의 온도를 추정하고, 이로부터 증발산량을 도출하여 강수량과 증발산량 차의 백분위가 유량 백분위와 가지는 상관성을 분석하였다. Aqua위성에 탑재된 MODIS 센서의 $1{\times}1km$ 공간 해상도의 지표면 온도와 $5{\times}5km$ 공간해상도의 대기 연직 온도 자료를 이용하여 월별 최고 및 최저 대기 온도를 추정하였으며, Hargreaves 방법을 이용하여 증발산량을 추정하였다. 미국몬태나주립대학교에서 Penman-Monteith 방법을 이용하여 추정한 기존 자료(MOD16)의 잠재 증발산량과 비교한 결과 상대적으로 결정계수는 더 작았으나 상당히 작은 오차를 보였다. 남한강상류 유역에 대하여 TRMM 위성으로부터 도출한 강수량과 함께 1, 3, 6, 12개월 시간 척도의 P-PET(강수량 증발산량) 백분위를 구해 유량 백분위와의 상관관계를 분석하였다. 남한강상류 유역은 여름철(r = 0.89, tau = 0.71)과 가뭄 평가에 중요한 가을철(r = 0.63, tau = 0.47)에 1개월 P-PET 백분위가 유량 백분위와 95% 신뢰도로 통계적으로 유의한 높은 상관관계를 나타냈다. 이 유역은 강수의 영향이 특히 크게 나타나는 지역으로 일반적으로 건조한 지역과는 달리 증발산량이 유량과 양의 상관관계를 보였다. 연구 결과로부터 원격 탐사 자료가 미계측 유역에서 수문학적 가뭄 평가 및 감시에 유용하게 활용될 수 있음을 보였으며 특히 공간적으로 분포된 높은 해상도의 추정 자료는 지역별로 차별화된 가뭄 대책 수립에 기여할 수 있을 것이다.

18F-THK5351 PET Imaging in the Behavioral Variant of Frontotemporal Dementia

  • Nam, Gijin;Jeong, Hye Jin;Kang, Jae Myeong;Lee, Sang-Yoon;Seo, Seongho;Seo, Ha-Eun;Park, Kee Hyung;Yeon, Byeong Kil;Ido, Tatsuo;Shin, Dong Jin;Noh, Young
    • 대한치매학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.163-173
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    • 2018
  • Background and Purpose: Behavioral variant frontotemporal dementia (bvFTD) is a subtype of frontotemporal dementia, which has clinical symptoms of progressive personality and behavioral changes with deterioration of social cognition and executive functions. The pathology of bvFTD is known to be tauopathy or TDP-43 equally. We analyzed the $^{18}F-THK5351$ positron emission tomography (PET) scans, which were recently developed tau PET, in patients with clinically-diagnosed bvFTD. Methods: Forty-eight participants, including participants with behavioral variant frontotemporal dementia (bvFTD, n=3), Alzheimer's disease (AD, n=21) and normal cognition (NC, n=24) who completed 3T magnetic resonance images, $^{18}F-THK5351$ PET scans, and detailed neuropsychological tests were included in the study. Voxel-wise statistical analysis and region of interest (ROI)-based analyses were performed to evaluate the retention of THK in bvFTD patients. Results: In the voxel-based and ROI-based analyses, patients with bvFTD showed greater THK retention in the prefrontal, medial frontal, orbitofrontal, anterior cingulate, insula, anterior inferior temporal and striatum regions compared to NC participants. Left-right asymmetry was noted in the bvFTD patients. A patient with extrapyramidal symptoms showed much greater THK retention in the brainstem. Conclusions: The distribution of THK retention in the bvFTD patients was mainly in the frontal, insula, anterior temporal, and striatum regions which are known to be the brain regions corresponding to the clinical symptoms of bvFTD. Our study suggests that $^{18}F-THK5351$ PET imaging could be a supportive tool for diagnosis of bvFTD.

타우 PET영상을 위한 18F-THK5351의 표지방법 개발 (Development of Radiosynthetic Methods of 18F-THK5351 for tau PET Imaging)

  • 박준영;손정민;전중현
    • 핵의학기술
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    • 제22권1호
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    • pp.51-54
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    • 2018
  • 본 연구는 타우 PET용 방사성의약품으로 개발된 $^{18}F-THK5351$의 임상적용을 위하여 상용화된 자동 합성장치에 적용한 표지방법을 개발하고자 하였다. $^{18}F-THK5351$의 표지법 개발은 HPLC 분리정제 전 표지반응물의 유기용매, 불순물 및 미반응 물질을 제거하기 위해 고체상 추출 카트리지를 사용하여 정제하는 과정을 포함한 방법(method I)과 전처리 정제과정을 포함하지 않은 방법(method II)으로 나누어 진행하였다. $^{18}F-THK5351$ 표지는 $Sep-Pak^{(R)}$ QMA 카트리지를 사용하여 흡착한 불소-18 음이온을 $K_{2.2.2}/K_2CO_3$으로 용출한 후 $100^{\circ}C$에서 진공상태와 헬륨의 흐름하에 건조한 후 표지 전구체와 $110^{\circ}C$에서 10분간 반응시켰다. 반응 후 1 N HCl을 첨가하여 보호기를 제거한 후 0.8 M $CH_3COOK$를 사용하여 표지 반응물을 중화하였다. 이후 전처리 정제의 유무에 따라 method I과 method II로 진행하였다. Method I에서 전처리 정제 과정의 최적화를 위해 $Sep-Pak^{(R)}$ tC18과 $Oasis^{(R)}$ HLB 고체상 추출 카트리지를 사용하여 비교한 결과 $Sep-Pak^{(R)}$ tC18 카트리지는 57.2%의 표지 반응물이 빠져 나갔고, $Oasis^{(R)}$ HLB 카트리지는 40.6%의 표지 반응물이 빠져나가는 것을 확인할 수 있었다. Method I 표지방법의 방사화학적 수율은 $23.8{\pm}1.9%$(decay-corrected, n=4) 이었고, method II 표지방법의 방사화학적 수율은 $31.9{\pm}6.7%$(decay-corrected, n=10) 이었다. 본 연구를 통해 전처리 정제과정을 거쳐 HPLC로 분리정제하는 방법과 전처리 정제과정을 거치지 않고 표지반응물을 바로 HPLC 정제하는 표지방법을 상용화된 자동합성장치를 사용하여 성공적으로 개발하였다. 하지만 전처리 정제과정을 포함한 표지방법은 표지반응물의 손실이 많아 방사화학적 수율이 낮아지는 단점을 발견하였다. 본 연구에서 개발된 전처리 정제과정이 생략된 $^{18}F-THK5351$의 표지방법은 향후 통상적으로 생산 시 보다 유용한 표지방법으로 사용될 것으로 기대된다.

상압가염형 폴리에스테르 섬유의 물성과 염색성 (The physical properties and the dyeability of the easily dyeable polyester yarn under atmospheric pressure)

  • 김태경;윤석한;신상엽;임용진;조규민
    • 한국염색가공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.33-33
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    • 2001
  • The physical properties and the dyeability of the easily dyeable polyester yarn(EDY) were investigated and compared with those of regular polyester (REG-PET). The EDY, copolymerized with small amount of polyethylene glycol(PEG), showed higher intensity of aliphatic CH peak in IR spectrum, lower density and lower compactness than those of the REG-PET from the analysis of IR, density gradient column and XRD respectively. In the physical properties, the EDY has lowers $T_g,\;T_m$, specific stress and initial modulus, and also has higher strain than that of the REG-PET. The EDY can be dyed under atmospheric pressure and its dyeing rate was faster than REG-PET due to low $T_d$, and this seems to be caused by the increased flexibility of Polymer chain in amorphous region of the EDY due to the copolymerization of PEG.ns being within the experimental error, the average values of lifetim. $\tau$(t) are taken for further calculations. Rate constants such as Stern-Volmer quenching constants K$_{sv}$, quenching rate parameters k$_q$ and k''$_q$, static quenching constant V and kinetic distance r are determined using the modified Stern-Volmer eq.tion and sphere of action static quenching model. In order to see whether the reactions are diffusion limited, equations k$_q$ = e$^{-Eq/RT}$ and k''$_q$ = e$^{-Eq/RT}$ are used to determine the values of E$_q$ and E''$_q$, the activati. energies for collisional quenching and the values of E$_q$ are 14.53, 17.28 and 16.20 kJ mole$^{-1}$ for MPNO1, MPNO2 and 2-PI respectively and the values of E''$_q$ are 14.62 and 17.73 for MPNO1 and MPNO2 respectively. From the magnitudes of various quantities it has.een concluded that the reactions are diffusion limited and the observed positive deviations in the S-V plot are due to static and dynamic quenching.

Optimized production method of [18F]flortaucipir injection for imaging tau pathology in patients with Alzheimer's disease

  • Kyung Rok Nam;Sang Jin Han;Nam Hun Lee;Min Yong Lee;Youngduk Kim;Kyo Chul Lee;Yong Jin Lee;Young Hoon Ryu;Jae Yong Choi
    • 대한방사성의약품학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.61-68
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    • 2020
  • Aggregated neurofibrillary tangles (NFTs) are a pathological hallmark in Alzheimer's disease (AD) and many radiopharmaceuticals targeting NFTs have been developed so far. Among these, [18F]flortaucipir (TAUVIDTM) is the first approved radiopharmaceutical in the Food and Drug Administration (FDA) to image tau pathology. In the present study, we describe the optimized radiosynthetic method for the routine production of [18F] flortaucipir using a commercialized automation module (i.e. GE TRACERlabTM FXFN pro). [18F]Flortaucipir was prepared by nucleophilic substitution from its N-tert-butoxycarbonyl protected nitro precursor, tertbutyl 7-(6-nitropyridin-3-yl)-5H-pyrido[4,3-b]indole-5-carboxylate, at 130℃ for 10 min in dimethyl sulfoxide. The mean radiochemical yield was 20 ± 4.3% (decay-corrected, n = 47) with the molar activity of 218 ± 32 GBq/µmol at the end of synthesis. The radiochemical purity was determined to be above 95%. The overall production time including quality control is approximately 100min. The final produced [18F]flortaucipir injection meets the USP criteria for quality control. Thus, this fully automated system is validated for clinical use.

유방암 환자에서 골전이에 대한 핵의학적 평가 (Assessment of Bone Metastasis using Nuclear Medicine Imaging in Breast Cancer : Comparison between PET/CT and Bone Scan)

  • 조대현;안병철;강성민;서지형;배진호;이상우;정진향;유정수;박호용;이재태
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제41권1호
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    • pp.30-41
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    • 2007
  • 목적 : 유방암 환자에서 골전이는 Tc-99m MDP를 이용한 전신 골스캔이 주로 이용되며, 이 검사 기법은 높은 예민도를 나타내나 특이도가 낮다는 단점을 가진다. F-18 FDG를 이용한 PET 검사는 높은 해상도를 가지며 골스캔이 비하여 높은 분해능을 가지며 골전이 진단성능이 높다. PET에 CT 영상 기법이 도입된 F-18 FDG PET/CT는 PET 검사와 동시에 CT 영상정보를 제공함으로써, 유방암환자의 골전이 평가에 PET 보다 더 높은 검사의 정확도를 나타낼 수 있다. 본 연구는 유방암 환자에서 골 전이여부를 평가하는데, F-18 FDG PET/CT와 골스캔의 진단성능과 유용성을 비교해 보았다. 대상 및 방법 : 유방암으로 진단받은 후 병기 판정위하여 혹은 유방암 수술후 재발 평가를 위하여, Tc-99m MDP 골스캔과 F-18 FDG PET/CT를 1주일 간격이내에 시행한 여성환자 157명 ($28{\sim}78$세, 평균연령=$49.5{\pm}8.5$세)을 대상으로 하였다. 골전이 병소의 최종진단은 조직학적검사, 방사선상학적 검사, 임상적 추적관찰을 이용하였다. 골스캔은 Tc-99m MDP를 740 MBq을 투여한 4시간 후에 평면감마카메라 영상을 얻었다. 골스캔 소견은 정상소견, 저확률, 중간확률, 고확률로 구분하였다. PET/CT 검사는 6시간 이상 금식 이후에 시행하였으며, F-18 FDG 370 MBq을 정맥주사를 시행한 후 1시간동안 안정을 취한 후 3D 방식으로 영상을 획득하였다. CT 촬영은 조용한 호흡 중에 시행되었고 감쇠보정에 이용하였다. 생리적인 섭취증가를 제외하고, 주위 골의 섭취에 비해 높은 섭취를 보이는 경우 이상섭취로 판단하였다. FDG 섭취정도의 정량화는 SUVmax와 SUVrel를 이용하였다. 결과: 대상환자 가운데 6명이(4.4%) 골전이 소견을 나타내었으며, 골스캔은 4명(66.6%)의 환자에서만 진단할 수 있었고, PET/CT는 6명 (100%) 모두를 진단할 수 있었다. 골스캔과 PET/CT에서 발견된 골병소의 수 135개이었으며, 양성병소가 27개, 전이병소가 108개였다. 골전이 병소는 양성 골병소에 비하여 높은 SUVmax 및 SUVrel을 나타내었다($4.79{\pm}3.32$ vs $1.45{\pm}0.44$, p=0.000, $3.08{\pm}2.85$ vs $0.30{\pm}0.43$, p=0.000). 108개의 골전이 병소 가운데 76개(70.4%)의 병소가 골스캔 상 이상섭취 소견을 나타내었으며, 동일한 76개(70.4%)의 병소가 FDG 섭취증가 소견을 나타내었다. 골병소부위의 골스캔상 이상섭취 유무와 PET상 섭취증가 유무는 유의한 일치도를 나타내었다(Kendall tau-b : 0.689, p=0.000). 골전이 병소 가운데 골스캔상 양성소견을 보인 병소는 그렇지 않은 병소에 비하여 높은 SUVmax 와 SUVrel을 나타내었다($6.03{\pm}3.12$ vs $1.09{\pm}1.49$, p=0.000, $4.76{\pm}3.31$ vs $1.29{\pm}0.92$, p=0.000). 골전이 병소의 발생부위는 척추골이 가장 많았으며, 골반골, 늑골, 두개골, 흉골, 견갑골, 대퇴골, 쇄골, 상완골 순서였다. 두개골 전이병소에 SUVmax가 가장 높은 값을 나타내었으며, 늑골의 SUVrel가 가장 높은 값을 나타내었다. 경화성 골전이 병소가 다른 형태의 골전이 병소에 비하여 낮은 SUVmax와 SUVrel 값을 나타내었다. 결론: 유방암 환자의 골전이 평가시 골스캔에 비하여 F-18 FDG PET/CT의 진단적 예민도가 더 높게 나타났다. 경화성 골전이 병소는 FDG 이상섭취가 없는 경우가 많아 CT 소견의 면밀한 검토가 필요하다고 생각된다.