JoVE Logo

Sign In

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לשימוש בהדמיית PET/CT [68Ga]-NOTAFAP-2286 כדי להפגין רגישות גבוהה באיתור ומיקום מדויק של פגיעות בגידים.

Abstract

פציעות בגידים, במיוחד אלה המשפיעות על גיד אכילס, הן מצבים נפוצים הקשורים לספורט המשפיעים באופן משמעותי על איכות החיים של המטופלים. למרות ששיטות אבחון קיימות כגון MRI ואולטרסאונד נמצאות בשימוש נרחב, הן עלולות לעיתים להיכשל במתן מידע פתולוגי מדויק. מחקר זה נועד לחקור את ההיתכנות של שימוש בהדמיית טומוגרפיה של פליטת פוזיטרונים/טומוגרפיה ממוחשבת (PET/CT) [68Ga]-NOTA-FAP-2286 להערכת מודל עכברוש ניסיוני של פגיעה בגיד אכילס. היישום של הדמיית PET/CT [68Ga]-NOTA-FAP-2286 הראה רגישות גבוהה באיתור ומיקום מדויק של פגיעות גידים, והציע תובנות פתולוגיות מקיפות יותר בהשוואה לטכניקות הדמיה קונבנציונליות. חלבון הפעלת פיברובלסטים (FAP), סמן לפיברובלסטים מופעלים, ממלא תפקיד מכריע בתהליך תיקון הגידים. קליטת Tracer החלה בצד הפצוע/קרע מהשבוע הראשון לאחר הדוגמנות והגיעה לשיאה בשבוע השני. תוצאות אלה מראות כי ביטוי FAP, המופעל על ידי פציעה וקרע בגיד אכילס, הגיע לרמתו הגבוהה ביותר במהלך השבוע השני של תהליך התיקון. על ידי מינוף הספציפיות של העוקב [68Ga]-NOTA-FAP-2286, גישת הדמיה חדשה זו מדמיינת במדויק את ההיקף וההתקדמות של פגיעות גידים במודל החי.

Introduction

פיברובלסטים מפוזרים בכל מקום כמעט על פני כל הרקמות ובדרך כלל שוכנים במצב שקט. עם הפרעה בשלמות הרקמה, פיברובלסטים מופעלים ונודדים לאתר הפציעה, ומתזמרים את תהליך התיקון1. לאחר השלמת התיקון, פיברובלסטים בדרך כלל חוזרים למצב השקט שלהם; עם זאת, במצבים של דלקת כרונית או פיברוזיס, הם עשויים להישאר פעילים באופן מתמשך. FAP הוא חלבון טרנסממברני המתבטא על פני השטח של פיברובלסטים מופעלים. מחקרים אחרונים הראו שיטה לא פולשנית מבטיחה ביותר למעקב אחר FAP לזיהוי ישויות גידול חשובות שונות, כולל סרטן השד, הריאות וסרטן המעי הגס2. ניתן לחקור גישה זו עוד יותר בשל הפוטנציאל שלה באבחון פציעות בגידים.

פציעות בגידים מהוות בעיה משמעותית בשרירים ושלד, המהווים כ-30% מכלל הייעוצים הקשורים לשרירים ושלד בפרקטיקה הרפואית הכללית3. פציעות אלו נפוצות בקבוצות גיל ודמוגרפיות שונות, עם שכיחות גבוהה יותר בקרב אנשים בני 30 ומעלה, קבוצות תעסוקתיות העוסקות בתנועות חוזרות וספורטאים. דוגמאות בולטות כוללות פציעות בשרוול המסובב, קרעים בגיד אכילס, גיד הפיקה ומרפק טניס, כל אחד מהם מציג שיעורי היארעות מובהקים ואוכלוסיות מושפעות 4,5,6,7. שיטות אבחון, כגון אולטרסאונד B ו-MRI, משמשות בדרך כלל להערכת פגיעות בגידים. עם זאת, בהתחשב בתהליך הריפוי האופייני של גידים הכרוך בהצטברות פיברובלסטים סביב פני הפצע, נערך מחקר כדי לחקור את השימוש ב-Al[18F]-NOTA-FAPI-04 למודלים של פגיעות גידים הדמיה8. הממצאים תומכים בהשערה כי הדמיית PET-CT עם FAPI עשויה לשמש שיטה יעילה לניטור התקדמות ריפוי הגידים ולהערכת חומרת הפציעה.

[68Ga]-NOTAFAP-2286 מדגים את היתרון של מיקוד ספציפי ל-FAP במיקרו-סביבת הגידול עם זמן שמירה ממושך. הוא משמש כיום להדמיית גידולים. למיטב ידיעתנו, PET/CT עם [68Ga]-NOTA-FAP-2286 לא שימש להדמיית פגיעות בגידים. לכן, ערכנו מחקר זה כדי לחקור את היישום של PET/CT עם [68Ga]-NOTA-FAP-2286 בהדמיית פגיעות גידים.

Protocol

כל הניסויים בבעלי חיים בוצעו בהתאם לסטנדרטים האתיים לניסויים בבעלי חיים על ידי בית החולים המסונף הראשון של בית הספר לרפואה של אוניברסיטת ג'ג'יאנג. (מספר סימוכין: 20241008). 68Ga הוא יסוד רדיואקטיבי הפולט פוזיטרונים מהתפרקות, המשתלבים במהירות עם האלקטרונים שמסביב כדי לשחרר קרני גמא. קרני גמא עלולות לחדור לעור, ולהוות סיכון לנזקי קרינה לגוף. כל צוות הניסוי חייב לעבור הכשרה בנושא בטיחות והגנה מפני קרינה לפני ביצוע ניסויים קשורים. במהלך הניסויים יש צורך ללבוש מדי קרינה, מכשירי מיגון וציוד מגן אחר. הפסולת הרדיואקטיבית המיוצרת בניסוי צריכה להיפטר כראוי לאחר הניסוי.

1. תהליך הכנה ומידול של מודלים של בעלי חיים

  1. הכנה
    1. השג חולדות Sprague-Dawley (SD) זכרות (בנות 6-8 שבועות, ~250 גרם, n = 8). התאקלמו בתנאי מעבדה סטנדרטיים עם גישה חופשית למזון ומים למשך 7 ימים. השתמש בהם כדי לבסס את המודלים של פציעה וקרע בגיד אכילס.
    2. חלקו את החולדות באופן אקראי לשתי קבוצות: קבוצה ראשונה: מודל פגיעה בגיד אכילס (n = 4); קבוצה שנייה: מודל פציעה בגיד אכילס (n = 4).
  2. תהליך דוגמנות
    1. הכינו את המכשירים: אזמל, מלקחיים המוסטטיים, מלקחיים סטנדרטיים, איזופלורן, חמצן, ספוגיות אלכוהול, יודופור, פלטת קיבוע, תפרים כירורגיים ומחטים.
    2. להרדים את החולדה בתא אינדוקציה עם תערובת איזופלורן-חמצן (1:1). אבטח את החולדה חסרת ההכרה על לוח קיבוע ושמור על הרדמה באמצעות מסכת גז המספקת אספקה רציפה של איזופלורן-חמצן.
    3. יש לעקר מכשירים כירורגיים באלכוהול ולחטא את אתר הניתוח.
    4. קבע את מודל הפגיעה בגיד אכילס.
      1. מרחו קרם אפילציה באופן שווה על הגפה האחורית הימנית, המתינו 5 דקות והסירו שיער בעזרת סכין גילוח.
      2. השתמש באזמל כדי לבצע חתך אורכי כדי לחשוף את גיד אכילס.
      3. דחסו את הגיד באמצעות מלקחיים המוסטטיים עד שהוא שטוח.
      4. סגור את החתך עם תפרים.
    5. קבע את המודל של קרע בגיד אכילס.
      1. בצע את השלבים 1.2.4.1 ו-1.2.4.2 כדי לחשוף את גיד אכיליס.
      2. אחוז בגיד אכילס באמצעות מלקחיים המוסטטיים וצור חתך בקו האמצע בעובי מלא באמצעות מספריים כירורגיים (איור 1).
      3. לתפור את הגיד הקטוע ולסגור את חתך העור.
    6. עקוב אחר החולדות לאיתור סימני מצוקה והקפד על ריפוי פצעים תקין. בצע הדמיית PET שבוע לאחר הניתוח.

2. סינתזה של 68 Ga-NOTA-FAP2286

הערה: 68Ga (זמן מחצית חיים: 68 דקות) מתקבל ממחולל 67Ge/68Ga.

  1. הכן 50 מיקרוגרם של המבשר, ממיס אותו ב-800 מיקרוליטר של אצטוניטריל נטול מים, והוסף 3 מ"ל של תמיסת חיץ נתרן אצטט 0.1 M כדי להתאים את ה-pH ל-~4. הסר את הגנרטור 67Ge/68Ga (5 מ"ל/3 דקות; ודא שאין בועות אוויר במזרק).
  2. שאב 5 מ"ל של חומצה הידרוכלורית 0.1 M באמצעות מזרק עם ראש ג'ל סיליקה והזריק את ההידרוכלורי לגנרטור 67Ge/68Ga כדי להחליף את 68Ga. הוצא 68Ga (∼17 mci) לבקבוקון זכוכית של 10 מ"ל
    הערה: הימנע ממגע של החומצה ההידרוכלורית עם מתכת.
  3. מערבבים את הפרקורסור המומס (NOTA-FAP-2286, מספר רישום CAS: 2583823-71-4) ו-68Ga מומס ומניחים אותם בתנור חימום בטמפרטורה של 35 מעלות צלזיוס למשך 20 דקות (תגובת התיוג מוצגת באיור 2).
  4. כדי לטהר את המוצר, הפעל מראש את עמודת C18 עם 10 מ"ל אתנול ו -10 מ"ל מים. הנח את המוצר על עמוד C18 ושטוף אותו עם 1 מ"ל של 50% אתנול כדי לקבל את המוצר הסופי.
  5. לאדות את האתנול. מחממים את בקבוק המוצר הסופי בטמפרטורה של 80 מעלות צלזיוס למשך ~20 דקות כדי להסיר עודפי אתנול מהתמיסה על ידי אידוי.
  6. בצע בדיקת בקרת איכות באמצעות HPLC: שלב נייד: A (תמיסה מימית של 0.1% H3PO4 ), 72%-52%, 0-20 דקות; B (CH3CN), 28%-48%, 0-20 דקות; קצב זרימה: 3 מ"ל לדקה.

3. הדמיית PET של בעלי חיים קטנים

  1. אבטח את החולדה במרסן. מתן 500 μci של 68GA-NOTA-FAP2286 דרך וריד הזנב לחולדות של שתי הקבוצות.
  2. לגרום להרדמה באמצעות איזופלורן בתא אינדוקציה.
  3. מקמו את החולדה המורדמת לחלוטין בשדה הסריקה עם גיד אכילס במרכז שדה הסריקה (איור 3).
  4. בצע סריקת PET של בעלי חיים קטנים וקבל תוצאות הדמיה.
    1. הפעל את המחשב המחובר למערכת ה-PET של בעלי החיים הקטנים. לחץ על רכישת CT כדי להתחיל את תהליך החימום המוקדם של מערכת ה-CT.
    2. לאחר השלמת החימום מראש, בחר את פרוטוקול הסריקה ופתח את זרימת העבודה המתאימה לסריקה (משך הסריקה מוגדר מראש ל-10 דקות).
    3. לחץ על Scout View כדי לאשר את מיקום גיד אכילס במרכז שדה הסריקה. אם המיקום נכון, לחץ על התחל זרימת עבודה כדי לבצע את סריקות ה-PET וה-CT.
      1. השתמש בפרמטרים הבאים: תצוגת מיטת NCT: 0-36.2-76.4 מ"מ, זמן סריקת CT: 60 שניות / מיטה אחת. PET: רכישה לפי זמן: 600 שניות; רמת אנרגיה פוטו-שיא של 511 KeV; 350 Kev אפליה ברמה נמוכה יותר; אפליה ברמה העליונה של 650 KeV; חלון תזמון של 3.432 ns.
    4. לאחר השלמת הסריקה, לחץ על שחזור כדי לשחזר את קבצי הסריקה ולקבל את תוצאות ההדמיה. השתמש במקום העבודה המחקרי לעיבוד התמונות לאחר מכן.

תוצאות

סינתזנו בהצלחה [68Ga]-NOTA-FAP-2286 עם תפוקה של יותר מ-70% (תיקון דעיכה), והשגנו טוהר רדיוכימי העולה על 95%. פרופיל HPLC מוצג באיור 4. מודלים של פגיעות גידים נקבעו בניתוח, ו-[68Ga]-NOTA-FAP-2286 ניתן תוך ורידי, ואחריו הדמיית PET מוצלחת של בעלי חיים קטנים. התוצאות מוצגות באיור 5, איור 6 ואיור 7. כפי שמודגם בתמונת ה-PET (איור 5), ספיגת העוקבים החלה בצד הפגוע/קרוע 30 דקות לאחר ההזרקה והמשיכה לעלות במהלך 90 הדקות הבאות, מה שמראה הבדל משמעותי בהשוואה לגיד אכילס ולרקמת השריר הרגילים. לעומת זאת, איור 6 מדגים כי ההבחנה בין גיד אכילס הפגוע/קרוע לבין גיד אכילס הרגיל בתמונות CT היא מאתגרת. תמונת הקרנת העוצמה המקסימלית (MIP) באיור 7 מראה כי קליטת העוקבים החלה בצד הפגוע/שבור מהשבוע הראשון לאחר המידול והגיעה לשיאה במהלך השבוע השני, מה שמצביע על כך שביטוי FAP, המופעל על ידי פציעה וקרע בגיד אכילס, מגיע לרמתו הגבוהה ביותר במהלך השבוע השני של תהליך התיקון. ערכי SUV ספציפיים מסופקים בטבלה 1 ובטבלה 2. טבלה 1 מצביעה על כך שלאחר 30, 60 ו-90 דקות לאחר ההזרקה, ערכי ה-SUV המקסימליים והממוצעים בצד השבר/פציעה היו גבוהים משמעותית מאלו של גיד אכילס ורקמת השריר הרגילים, עם מובהקות סטטיסטית שנצפתה בכל שלוש נקודות הזמן. טבלה 2 מאשרת עוד כי במהלך שלושת השבועות הראשונים, ערכי ה-SUV בצד השבר/פציעה היו שונים מאלה של הצד הרגיל ורקמת השריר, כאשר ההבדל הבולט ביותר התרחש בשבוע השני. הנתונים בטבלה 1 ובטבלה 2 מאששים את ממצאי ההדמיה המתוארים באיור 5 ובאיור 7.

figure-results-1802
איור 1: מודלים של גיד אכילס של חולדה. (A) מודל פגיעה בגיד אכילס; (B) מודל קרע בגיד אכילס. (C) מבנה תקין של גיד אכילס בחולדות. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-2313
איור 2: תגובת התיוג. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-2668
איור 3: שיטת הקיבוע המיוחדת לשמירה על גיד אכילס של חולדה במרכז שדה הסריקה. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-3080
איור 4: הספקטרום הרדיואקטיבי HPLC והאולטרה-סגול של [68Ga]-NOTA-FAP-2286. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-3518
איור 5: תוצאות הדמיית PET. הדמיית מודל קרע בגיד אכילס ב-(A) 30 דקות לאחר ההזרקה, (B) 60 דקות לאחר ההזרקה, (C) 90 דקות לאחר ההזרקה. הדמיית מודל פגיעה בגיד אכילס ב-(D) 30 דקות לאחר ההזרקה, (E) 60 דקות לאחר ההזרקה, (F) 90 דקות לאחר ההזרקה. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-4191
איור 6: תוצאות הדמיית CT. הדמיית CT של קרע בגיד אכילס לאחר (A) 7 ימים, (B) 14 ימים, (C) 21 ימים. הדמיית CT של גיד אכילס פגוע לאחר (D) 7 ימים, (E) 14 ימים, (F) 21 ימים. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-4795
איור 7: תוצאות MIP של הדמיית PET-CT. MIP של הדמיית PET-CT של קרע בגיד אכילס לאחר (A) 7 ימים, (B) 14 ימים, (C) 21 ימים. MIP של הדמיית PET-CT של גיד אכילס פגוע לאחר (D) 7 ימים, (E) 14 ימים, (F) 21 ימים. קיצור: MIP = הקרנה בעוצמה מקסימלית. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

קבוצה 1 (פציעה)
פציעה גיד אכילסגיד אכילס תקיןשריר הירךיחסיחס
(פציעה/רגיל)(פציעה/שריר)
30 דקות
l רכב שטחמקסימלי 0.52±0.470.38±0.090.26±0.101.36±0.391.97±0.71
l רכב שטחפירושו0.18±0.070.11±0.080.09±0.071.63±0.511.96±0.61
60 דקות
l רכב שטחמקסימלי0.52±0.320.38±0.240.26±0.091.36±0.671.97±0.41
l רכב שטחפירושו0.18±0.120.13±0.080.09±0.051.38±0.552.00±0.52
90 דק'
l רכב שטחמקסימלי0.59±0.410.39±0.300.33±0.141.50±0.041.77±0.05
l רכב שטחפירושו0.18±0.070.09±0.030.08±0.031.98±0.902.25±1.06
קבוצה 2 (קרע)
קרע בגיד אכילסגיד אכילס תקיןשריר הירךיחסיחס
(קרע/נורמלי)(קרע/שריר)
30 דקות
l רכב שטחמקסימלי 0.52±0.120.33±0.160.26±0.091.56±0.391.99±0.50
l רכב שטחפירושו0.12±0.080.05±0.040.04±0.022.34±1.052.72±0.90
60 דקות
l רכב שטחמקסימלי0.73±0.600.40±0.140.49±0.311.85±0.711.49±0.20
l רכב שטחפירושו0.25±0.190.09±0.060.07±0.062.85±0.313.53±0.11
90 דק'
l רכב שטחמקסימלי0.85±0.340.47±0.090.49±0.091.83±0.631.73±0.30
l רכב שטחפירושו0.26±0.060.09±0.040.07±0.062.81±0.1133.77±0.49

טבלה 1: ערכי SUV של איברים שונים 30, 60 ו-90 דקות לאחר ההזרקה. קיצור: SUV = ערך קליטה סטנדרטי.

קבוצה 1 (פציעה)
פציעה גיד אכילסגיד אכילס תקיןשריר הירךיחס (קרע/נורמלי)יחס (קרע/שריר)
שבוע 1
l רכב שטחמקסימלי 0.38±0.170.22±0.110.11±0.061.77±0.652.05±0.78
l רכב שטחפירושו0.20±0.120.11±0.090.08±0.031.81±0.512.50±1.01
שבועיים
l רכב שטחמקסימלי0.59±0.380.23±0.150.17±0.132.56±0.813.47±1.12
l רכב שטחפירושו0.31±0.210.13±0.110.08±0.062.38±1.053.87±1.21
3 שבועות
l רכב שטחמקסימלי0.43±0.150.26±0.110.19±0.171.65±1.012.26±0.73
l רכב שטחפירושו0.22±0.130.11±0.070.09±0.052.06±0.872.42±1.00
קבוצה 2 (קרע)
קרע בגיד אכילסגיד אכילס תקיןשריר הירךיחס (קרע/נורמלי)יחס (קרע/שריר)
שבוע 1
l רכב שטחמקסימלי 0.41±0.170.21±0.180.33±0.171.95±0.911.25±0.71
l רכב שטחפירושו0.22±0.140.11±0.090.20±0.102.01±0.511.10±0.48
שבועיים
l רכב שטחמקסימלי0.63±0.270.29±0.070.18±0.042.19±1.213.47±0.87
l רכב שטחפירושו0.25±0.140.10±0.050.08±0.052.49±1.093.22±0.65
3 שבועות
l רכב שטחמקסימלי0.55±0.410.28±0.080.26±0.101.99±0.612.08±0.86
l רכב שטחפירושו0.30±0.210.11±0.050.19±0.062.73±0.901.55±0.53

טבלה 2: ערך רכב השטח של איברים שונים שבוע, שבועיים ושלושה שבועות לאחר הדוגמנות. קיצור: SUV = ערך קליטה סטנדרטי.

Discussion

התמונות מראות הבדלים ניכרים בין הצד הימני והצד השמאלי. סריקות ה-PET של בעלי חיים קטנים ממחישות בבירור את ההבדלים בין גיד אכילס הרגיל לבין גיד אכילס הפצוע/קרוע. ניתן לייחס הבדלים אלה להצטברות של FAPs בצד הפגוע/קרוע, מה שמוביל לספיגה מוגברת של חומר הדמיה. ניסויי הדמיה יחד עם מדידות של SUVmax ו-SUV מדגימים בבירור את הניגוד בין גיד אכילס הפגוע/קרוע לבין גיד אכילס הרגיל. ניתן לנטר ביעילות את השינויים בביטוי FAP במהלך תהליך התיקון באמצעות הדמיית PET.

הצלחת פרוטוקול זה נשענת על מספר שלבים קריטיים. ראשית, ההכנה ובקרת האיכות של [68Ga]-NOTA-FAP-2286 radiotracer הם בעלי חשיבות עליונה. זה כרוך בשימוש בטכניקות רדיוכימיות מדויקות כדי להבטיח טוהר רדיוכימי גבוה ופעילות ספציפית. שנית, גרימה מדויקת של פציעות בגיד אכילס במודלים של חולדות היא חיונית לשמירה על עקביות בין נבדקים. טכניקות כירורגיות סטנדרטיות וטיפול לאחר הניתוח צריכים להיות על פי פרוטוקולים שנקבעו. שלישית, קביעת התזמון האופטימלי להדמיית PET/CT לאחר פציעה חיונית כדי ללכוד ביעילות את השלבים האינפורמטיביים ביותר של תהליך הריפוי. ייתכן שיהיה צורך בסדרה של נקודות זמן כדי לעקוב במדויק אחר התקדמות ביטוי FAP. רביעית, נדרשים פרוטוקולים קפדניים של רכישת תמונה ושחזור כדי למקסם הן את יחס האות לרעש והן את הרזולוציה המרחבית, מה שיכול להיות מאתגר במיוחד במחקרי הדמיה של בעלי חיים קטנים9. לבסוף, ניתוח כמותי קפדני של נתוני PET/CT ממלא תפקיד קריטי בחילוץ מידע משמעותי על תהליך ריפוי הגידים; זה כולל מדידות כגון SUV ופוטנציאל לשלב ניתוח מרקם. בנוסף, ה-radiotracer מפגין קליטה מהירה ושימור ממושך בגידולים.

ניתן לשקול מספר שינויים ואסטרטגיות לפתרון בעיות כדי לייעל את הפרוטוקול. ייתכן שיהיה צורך בהתאמות במינון הרדיואקסר או בנקודות זמן ההדמיה כדי להשיג יחס אות לרעש אופטימלי, תוך איזון קליטה מספקת עם אות רקע מינימלי. חידוד מודל פגיעת הגידים חיוני כדי להבטיח עקביות בין נבדקים, אולי באמצעות סטנדרטיזציה של הכוח המופעל בפציעות ריסוק או היקף הקרעים. יישום טכניקות תיקון תנועה יכול להיות חיוני בהדמיה של בעלי חיים קטנים כדי למזער חפצים הנגרמים על ידי תנועות נשימה או תנועות לא רצוניות אחרות. בחינת אלגוריתמים חלופיים לשחזור תמונה, כולל שיטות שחזור איטרטיביות, טומנת בחובה הבטחה לשיפור הרזולוציה המרחבית והדיוק הכמותי. יתרה מכך, שילוב הדמיית PET דינמית יכול לספק תובנות עמוקות יותר לגבי הקינטיקה של קליטת [68Ga]-NOTA-FAP-2286 בגידים פגועים, ובכך להציע מידע מקיף יותר על תהליך הריפוי. NOTA-FAP-2286 הוכיח גם פוטנציאל משמעותי באבחון וטיפול במחלות שונות, במיוחד מצבים אורטופדיים10. בגידולי עצם ממאירים ושפירים, כגון אוסטאוסרקומה וגידולי עצם גרורתיים, NOTA-FAP-2286 מציע ספציפיות גבוהה ל-FAP, ומאפשר הדמיית PET/CT מדויקת ויישומים טיפוליים11. בנוסף, במצבים דלקתיים ופיברוטיים כגון פיברוזיס במפרקים, הפרעות ריפוי שברים ודלקת פרקים, NOTA-FAP-2286 מספק תובנות חשובות לגבי תהליכים פתולוגיים ופעילות מחלות12.

למרות שהיא חדשנית, לשיטה זו יש מספר מגבלות. הרזולוציה המרחבית של הדמיית PET, הנעה בדרך כלל בין 1 מ"מ ל-2 מ"מ עבור סורקי בעלי חיים קטנים, עשויה להגביל את היכולת לזהות שינויים עדינים בריפוי הגידים, במיוחד בשלבים מוקדמים או עבור נגעים קטנים10. קיים סיכון פוטנציאלי לספיגת רדיוטרסר לא ספציפי ברקמות הסובבות, מה שעלול לסבך את פירוש התוצאות, במיוחד באזורים אנטומיים מורכבים. יתר על כן, הדרישה לציוד מיוחד ומומחיות ברדיוכימיה והדמיה של בעלי חיים קטנים עשויה להגביל את האימוץ הנרחב שלה. תרגום ממצאים ממודלים של חולדות ליישומים אנושיים מציב אתגרים עקב שינויים בגודל הגידים, תהליכי הריפוי והיקף הפציעה. בנוסף, למרות שהחשיפה לקרינה הקשורה להדמיית PET היא מינימלית, היא עשויה להגביל את תדירות מחקרי האורך על אותה חיה.

המשמעות של הדמיית PET/CT ממוקדת FAP טמונה בפוטנציאל שלה לספק הדמיה ספציפית ורגישה ברמה המולקולרית של תהליכי ריפוי גידים9. בהשוואה לטכניקות הדמיה קונבנציונליות כגון MRI או אולטרסאונד, טכניקה זו מציעה תובנות ייחודיות לגבי הפעלת פיברובלסטים, תהליך מכריע בריפוי גידים. הוא מאפשר הערכה כמותית של התקדמות הריפוי לאורך זמן, מה שעשוי לאפשר גילוי מוקדם יותר של חריגות או סיבוכים בתהליך הריפוי. בניגוד לעוקבי PET אחרים כמו [18F]-FDG, המשקף בעיקר את חילוף החומרים של הגלוקוז, [68Ga]-NOTA-FAP-2286 מכוון ספציפית ל-FAP, ובכך מספק מידע מדויק יותר על התגובה הפיברובלסטית במהלך תיקון הגידים. ספציפיות זו משפרת את היכולת להבחין בין ריפוי רגיל לתהליכים פתולוגיים, מה שמוביל לאפיון מדויק יותר של הנגעים.

המשמעות של שיטה זו במחקר פגיעות בגידים היא רבת פנים. הוא מספק גישה לא פולשנית לניטור תהליכי הריפוי של גידים במחקרים פרה-קליניים, ומאפשר הערכה אורכית ללא צורך בביופסיות חוזרות או הקרבת בעלי חיים בנקודות זמן שונות. זה לא רק מפחית משמעותית את מספר בעלי החיים הנדרשים למחקר, אלא גם מניב נתונים עקביים יותר. בנוסף, שיטה זו טומנת בחובה הבטחה להערכת התערבויות טיפוליות חדשות לפגיעות בגידים על ידי הצעת מדד כמותי של יעילות הטיפול. יתר על כן, זה יכול להיות חיוני בחקירת המנגנונים המולקולריים העומדים בבסיס תיקון והתחדשות הגידים, ועשוי לזהות מטרות טיפוליות חדשות. מרגש במיוחד הוא התרגום הפוטנציאלי שלו ליישומים קליניים, מכיוון שהוא יכול לשפר את האבחון והניהול של פגיעות גידים בבני אדם. בתחומי המחקר האורתופדי, רפואת הספורט והרפואה הרגנרטיבית כאחד, לטכניקת הדמיה זו יש פוטנציאל להפוך לכלי רב עוצמה להבנה ואופטימיזציה של אסטרטגיות הנוגעות לריפוי גידים, מה שיוביל בסופו של דבר לשיפור תוצאות המטופלים.

Disclosures

למחברים אין ניגודי אינטרסים לחשוף.

Acknowledgements

המחקר מומן על ידי התוכנית למדע וטכנולוגיה רפואית ובריאותית של ג'ג'יאנג (מענק מס' 2023KY694), קרן ג'ג'יאנג למדעי הטבע (מספר מענק: LTG23H180014).

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
68Ga GeneratorEckert&Ziegier10 84-470
C18 CartridgesWatersWAT020515
Chromatographic columnWatersBEH C18 OBD Prep Column 5 μm,10 mm x 250 mm
HPLC systemAgilentDE63062140
Radioactivity detectorBIOSCAN,INC,WASHINGTON,D,CB-FC-3200 PR 253212
Small animal PET SiemensSZ_200

References

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

JoVE220

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved