68Ga-NODAGA-RGDyK for αvβ3 integrin PET imaging : Preclinical investigation and dosimetry
| Autor: | Sébastien Baechler, F. Buchegger, Carole Poitry-Yamate, D. Viertl, M. Kosinski, J. O. Prior, Curzio Rüegg, V. Dunet |
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| Jazyk: | angličtina |
| Rok vydání: | 2012 |
| Předmět: |
Micropet
cyclic RGDyK RGD-peptide Proliferation Normal tissue Drug Evaluation Preclinical PET imaging Integrin Expression Scid mice Whole-Body Counting 030218 nuclear medicine & medical imaging Mice 0302 clinical medicine Biodistribution Heterocyclic Compounds CIBM-PET Rgd Peptides Mice Inbred ICR Internal Dose Assessment alpha(v)beta(3) integumentary system Chemistry Total body General Medicine Effective dose (pharmacology) medicine.anatomical_structure Organ Specificity 030220 oncology & carcinogenesis Carcinoma Squamous Cell Body Burden Female Oligopeptides Ga-68-NODAGA-RGDyK medicine.medical_specialty animal structures Metabolic Clearance Rate Tumour targeting Spleen Gallium Radioisotopes Sensitivity and Specificity 03 medical and health sciences Heterocyclic Compounds 1-Ring Internal medicine Cell Line Tumor medicine Animals Humans Radiology Nuclear Medicine and imaging business.industry Reproducibility of Results Structural Basis medicine.disease Integrin alphaVbeta3 Personal-Computer Software Endocrinology Positron-Emission Tomography Nuclear-Medicine Radiopharmaceuticals F-18-Galacto-Rgd Ovarian cancer Nuclear medicine business |
| Popis: | Ziel: Zur Darstellung von Integrin αvβ3 von Tumoren oder Tumorneugefäßen wählten wir das zyklische Bindungspeptid Arg-Gly-Asp-D-Tyr-Lys (RGDyK) gekoppelt an NODAGA zur Markierung mit 68Ga. Methoden: NODAGA-RGDyK (ABX) wurde mit dem 68Ga-Eluat des 68Ge-Generators IGG100 markiert mit der Prozessoreinheit PharmTracer. Bioverteilungen wurden in weiblichen Hsd-Mäusen 10, 30, 60 und 90 min nach i.v.-Injektion von 68Ga-NODAGA-RGDyK gemessen und als OLINDA-Dosimetrie auf den Menschen projiziert. In SCID-Mäusen, die A431 und andere Tumoren trugen, wurde die Tumoraufnahme mit microPET und Bioverteilungen studiert. Ergebnisse: Die effektive Halbwertszeit von 68Ga-NODAGA-RGDyK war ~25 min im Ganzkörper und den meisten Organen außer Leber und Milz, für die eine stabile Aufnahme gemessen wurde. Die für Frauen und Männer berechnete effektive Dosis (ED) war 0.012 bzw. 0.016 mSv/MBq mit der Annahme eines Blasenleerungsintervalls von 0.5 h. Mit dynamischem PET wurde eine rasche A431-Tumoraufnahme innerhalb von 10 Minuten beobachtet, gefolgt von einem langsamen Abfluss. Bioverteilungen zeigten eine A431-Tumoraufnahme von 68Ga-NODAGA-RGDyK von 3.4±0.4 und 2.7±0.3%ID/g nach 1 bzw. 2 Stunden. Ähnliche Tumoranreicherungen in der Maus wurden in einem Maus- und Humanbrustkrebs gemessen sowie in humanem Ovarialkrebs. Co-Injektion mit einer Überdosis (5 mg/kg) unmarkiertem NODAGA-RGDyK mit dem Radiopharmazeutikum reduzierte die Tumoraufnahme auf 0.23±0.01%ID/g nach 1 Stunde, jedoch wurde eine ähnlich reduzierte Aufnahme auch in andern normalen Organen beobachtet. Wenn unmarkiertes Peptid 15 min nach 68Ga-NODAGA-RGDyK injiziert wurde, verminderte sich die Aufnahme besonders in Tumor und Nebennieren. Diese Beobachtung kann im Vergleich zu anderen Normalgeweben als unterschiedliches Bindungsverhalten gedeutet werden. Schlussfolgerung: NODAGA-RGDyK konnte zuverlässig mit 68Ga markiert werden und zeigte für Menschen eine vorhergesagte ED von 0.014 mSv/MBq. Die Tumoranreicherung war schnell und signifikant. Sie wurde aus Tumor und Nebennieren durch nachgespritztes, unmarkiertes NODAGA-RGDyK in ähnlicher Weise verdrängt. Aim: To visualize neovasculature and/or tumour integrin αvβ3 we selected the binding moiety Arg-Gly-Asp-D-Tyr-Lys (RGDyK) coupled to NODAGA for labeling with 68Ga. Methods: NODAGA-RGDyK (ABX) was labeled with the 68Ga eluate from the 68Ge generator IGG100 using the processor unit PharmTracer. Biodistribution was measured in female Hsd mice sacrificed 10, 30, 60 and 90 min after i.v. injection of 68Ga-NODAGA-RGDyK for OLINDA dosimetry extrapolated to humans. Tumour targeting was studied in SCID mice bearing A431 and other tumour transplants using microPET and biodistribution measurements. Results: Effective half-life of 68Ga-NODAGA-RGDyK was ~25 min for total body and most organs except liver and spleen that showed stable activity retention. With a bladder voiding interval of 0.5 h the calculated effective dose (ED) was 0.012 and 0.016 mSv/MBq for males and females, respectively. Rapid uptake within 10 min was observed in A431 tumours with dynamic PET followed by a slow release. Biodistribution measurements showed a 68Ga-NODAGA-RGDyK uptake in A431 tumours of 3.4±0.4 and 2.7±0.3%ID/g at 1 and 2 h, respectively. Similar uptakes were observed in a mouse and human breast and ovarian cancer xenografts. Co-injection of excess (5 mg/kg) unlabeled NODAGA-RGDyK with the radiotracer reduced tumour uptake at one hour to 0.23±0.01%ID/g, but similarly decreased uptake in normal organs as well. When unlabeled peptide was injected 15 min after 68Ga-NODAGA-RGDyK, uptake diminished particularly in tumour and adrenals, suggestive of a different binding mode compared with other normal tissues. Conclusion: NODAGA-RGDyK was reliably labeled with 68Ga and revealed a predicted ED of 0.014 mSv/MBq. Tumour uptake was rapid and significant and was chased with unlabeled RGDyK in a similar manner as adrenal uptake. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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