Functional Imaging of Oxidative Stress with a Novel PET Imaging Agent, <sup>18</sup>F-5-Fluoro-l-Aminosuberic Acid
Notice bibliographique
Résumé
UNLABELLED: Glutathione is the predominant endogenous cellular antioxidant, playing a critical role in the cellular defensive response to oxidative stress by neutralizing free radicals and reactive oxygen species. With cysteine as the rate-limiting substrate in glutathione biosynthesis, the cystine/glutamate transporter (system xc(-)) represents a potentially attractive PET biomarker to enable in vivo quantification of xc(-) activity in response to oxidative stress associated with disease. We have developed a system xc(-) substrate that incorporates characteristics of both natural substrates, L-cystine and L-glutamate (L-Glu). L-aminosuberic acid (L-ASu) has been identified as a more efficient system xc(-) substrate than L-Glu, leading to an assessment of a series of anionic amino acids as prospective PET tracers. Herein, we report the synthesis and in vitro and in vivo validation of a lead candidate, (18)F-5-fluoro-aminosuberic acid ((18)F-FASu), as a PET tracer for functional imaging of a cellular response to oxidative stress with remarkable tumor uptake and retention. METHODS: (18)F-FASu was identified as a potential PET tracer based on an in vitro screening of compounds similar to L-cystine and L-Glu. Affinity toward system xc(-) was determined via in vitro uptake and inhibition studies using oxidative stress-induced EL4 and SKOV-3 cells. In vivo biodistribution and PET imaging studies were performed in mice bearing xenograft tumors (EL4 and SKOV-3). RESULTS: In vitro assay results determined that L-ASu inhibited system xc(-) as well as or better than L-Glu. The direct comparison of uptake of tritiated compounds demonstrated more efficient system xc(-) uptake of L-ASu than L-Glu. Radiosynthesis of (18)F-FASu allowed the validation of uptake for the fluorine-bearing derivative in vitro. Evaluation in vivo demonstrated primarily renal clearance and uptake of approximately 8 percentage injected dose per gram in SKOV-3 tumors, with tumor-to-blood and tumor-to-muscle ratios of approximately 12 and approximately 28, respectively. (18)F-FASu uptake was approximately 5 times greater than (18)F-FDG uptake in SKOV-3 tumors. Dynamic PET imaging demonstrated uptake in EL4 tumor xenografts of approximately 6 percentage injected dose per gram and good tumor retention for at least 2 h after injection. CONCLUSION: (18)F-FASu is a potentially useful metabolic tracer for PET imaging of a functional cellular response to oxidative stress. (18)F-FASu may provide more sensitive detection than (18)F-FDG in certain tumors.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».