⁹⁹ᵐTc 标记托夫森 SPECT/CT 跨物种 CNS 分子显像研究
2026-05-18 来源:曼斯普医学 点击次数:32
摘要
本研究构建⁹⁹ᵐTc-MAG3 - 托夫森分子探针，通过 SPECT/CT 在大鼠、非人灵长类及健康志愿者中，经鞘内注射评估反义寡核苷酸（ASO）托夫森的中枢神经系统（CNS）分布与药代动力学。结果显示，探针可准确反映托夫森体内分布，跨物种均广泛分布于脊髓与全脑；人类脑摄取在 4 小时内持续上升，而大鼠与 NHP 脑信号早期达峰后快速下降；脊髓清除在人类中持续 24 小时未达平台，而动物模型在 6 小时后趋于平稳，整体辐射剂量安全。该方法为 ASO 类药物 CNS 递送可视化提供首个人体影像证据。
图1：论文封面概要
方法
采用 MAG3 螯合策略标记托夫森，获得⁹⁹ᵐTc-MAG3 - 托夫森探针（放射化学纯度＞99%）。对大鼠（n=2）、非人灵长类（n=4）及健康志愿者（n=3）行腰椎鞘内注射，联合未标记托夫森共同给药（大鼠：240 μg；NHP：12 mg；人类：100 mg）。在多时间点（1h、6h、24h，人类增加 4h）开展全身 SPECT/CT 扫描，勾画脑与脊髓 ROI，获取时间-活性曲线，计算组织分布与辐射剂量。体内稳定性验证显示探针在 24h 内 >95% 完整。
分子影像设备应用
临床前研究采用美迪索 nanoScan SPECT/CT成像系统，以 ⁹⁹ᵐTc 的特征能窗（140 keV ± 10%）采集 SPECT 信号，CT 用于解剖定位、衰减校正与图像融合。临床研究使用临床用 SPECT/CT 设备。采用迭代重建与标准化图像处理，定量计算 % ID/g 与 SUV 值，实现 CNS 内探针分布的跨物种精准可视化与对比。
分子影像设备实验结果
SPECT/CT 清晰显示探针沿脊髓向全脑快速扩散，人类脑摄取在 1–4 小时显著上升，6 小时后趋于平稳；大鼠与灵长类脑信号早期达峰后快速下降，脊髓清除在人类中持续 24 小时未达平台（图 2）。
图 2（原文 Fig.4A）：健康志愿者 SPECT/CT MIP 图，直观显示托夫森在人体脊髓与全脑的广泛分布。
研究结果
探针在体内 24 小时内稳定性 >95%（CSF 样本除外，因活性低于检测阈值），且 Re-MAG3-托夫森（非放射性类似物）与未标记托夫森在 CNS 组织中的浓度无显著差异（Supplemental Figs. 2-4），证实探针可忠实反映未标记药物分布。跨物种均优先沿神经轴分布，外周经肝肾代谢清除。剂量学估算显示：NHP 有效剂量为 4.98 ± 0.12 μSv/MBq，人类有效剂量为 0.62 ± 0.112 mSv，均在安全范围内（Supplemental Tables 1-2）。人类脑摄取动力学与啮齿类、灵长类显著不同：人类脑摄取在 1-4h 间上升，而动物模型脑信号早期达峰后快速下降。种属间 CSF 体积与注射体积比例差异（大鼠 ~11%，NHP ~15%，人类 ~1%）是解释该差异的关键因素。
研究结论
⁹⁹ᵐTc-MAG3 - 托夫森 SPECT/CT 可无创、精准示踪 ASO 药物在 CNS 的实时分布，证实托夫森经鞘内注射可广泛渗透人脑与脊髓。人类与动物模型存在动力学差异，提示临床前转化需进行种属校正。该分子影像平台可普遍用于 ASO 药物递送优化与中枢靶向药物开发（图 3）。
图 3（原文 Fig.2A）：大鼠 SPECT/CT 连续显像图，验证探针在临床前模型中的 CNS 分布与清除规律
原文出处DOI：10.2967/jnumed.125.270731
本研究构建⁹⁹ᵐTc-MAG3 - 托夫森分子探针，通过 SPECT/CT 在大鼠、非人灵长类及健康志愿者中，经鞘内注射评估反义寡核苷酸（ASO）托夫森的中枢神经系统（CNS）分布与药代动力学。结果显示，探针可准确反映托夫森体内分布，跨物种均广泛分布于脊髓与全脑；人类脑摄取在 4 小时内持续上升，而大鼠与 NHP 脑信号早期达峰后快速下降；脊髓清除在人类中持续 24 小时未达平台，而动物模型在 6 小时后趋于平稳，整体辐射剂量安全。该方法为 ASO 类药物 CNS 递送可视化提供首个人体影像证据。
图1：论文封面概要方法
采用 MAG3 螯合策略标记托夫森，获得⁹⁹ᵐTc-MAG3 - 托夫森探针（放射化学纯度＞99%）。对大鼠（n=2）、非人灵长类（n=4）及健康志愿者（n=3）行腰椎鞘内注射，联合未标记托夫森共同给药（大鼠：240 μg；NHP：12 mg；人类：100 mg）。在多时间点（1h、6h、24h，人类增加 4h）开展全身 SPECT/CT 扫描，勾画脑与脊髓 ROI，获取时间-活性曲线，计算组织分布与辐射剂量。体内稳定性验证显示探针在 24h 内 >95% 完整。
分子影像设备应用
临床前研究采用美迪索 nanoScan SPECT/CT成像系统，以 ⁹⁹ᵐTc 的特征能窗（140 keV ± 10%）采集 SPECT 信号，CT 用于解剖定位、衰减校正与图像融合。临床研究使用临床用 SPECT/CT 设备。采用迭代重建与标准化图像处理，定量计算 % ID/g 与 SUV 值，实现 CNS 内探针分布的跨物种精准可视化与对比。
分子影像设备实验结果
SPECT/CT 清晰显示探针沿脊髓向全脑快速扩散，人类脑摄取在 1–4 小时显著上升，6 小时后趋于平稳；大鼠与灵长类脑信号早期达峰后快速下降，脊髓清除在人类中持续 24 小时未达平台（图 2）。
图 2（原文 Fig.4A）：健康志愿者 SPECT/CT MIP 图，直观显示托夫森在人体脊髓与全脑的广泛分布。研究结果
探针在体内 24 小时内稳定性 >95%（CSF 样本除外，因活性低于检测阈值），且 Re-MAG3-托夫森（非放射性类似物）与未标记托夫森在 CNS 组织中的浓度无显著差异（Supplemental Figs. 2-4），证实探针可忠实反映未标记药物分布。跨物种均优先沿神经轴分布，外周经肝肾代谢清除。剂量学估算显示：NHP 有效剂量为 4.98 ± 0.12 μSv/MBq，人类有效剂量为 0.62 ± 0.112 mSv，均在安全范围内（Supplemental Tables 1-2）。人类脑摄取动力学与啮齿类、灵长类显著不同：人类脑摄取在 1-4h 间上升，而动物模型脑信号早期达峰后快速下降。种属间 CSF 体积与注射体积比例差异（大鼠 ~11%，NHP ~15%，人类 ~1%）是解释该差异的关键因素。
研究结论
⁹⁹ᵐTc-MAG3 - 托夫森 SPECT/CT 可无创、精准示踪 ASO 药物在 CNS 的实时分布，证实托夫森经鞘内注射可广泛渗透人脑与脊髓。人类与动物模型存在动力学差异，提示临床前转化需进行种属校正。该分子影像平台可普遍用于 ASO 药物递送优化与中枢靶向药物开发（图 3）。
图 3（原文 Fig.2A）：大鼠 SPECT/CT 连续显像图，验证探针在临床前模型中的 CNS 分布与清除规律原文出处DOI：10.2967/jnumed.125.270731
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