"式IIIの化合物。式中、R1、R2、R3及びR4は各々独立に水素又は重水素Dであり、R5、R6及びR7は各々独立に水素、R8、-CH2mR8、-CD2mR8、-CF2mR8、-CHR82、又は-CDR82であり、R8は独立に水素、-OH、-CH3、-CF3、-CH2OH、-CH2F、-CH2Cl、-CH2Br、-CH2I、-CD3、-CD2OH、-CD2F、CD2Cl、CD2Br、CD2I又は-C6H5であり、mは1~4の整数であり、Cは炭素の放射性同位体であり、X、Y及びZは各々独立に水素、重水素D、F、Cl、Br、及びIから選択されるハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル基であり、Qは陰イオンである対イオンであるが、式IIIの化合物が11C-コリンではないことを条件とする。Cが11C、13C、又は14Cである、請求項1記載の化合物。Cが11Cであり、X及びYが各々水素であり、ZがFである、請求項1記載の化合物。Cが11Cであり、X、Y及びZが各々水素Hであり、R1、R2、R3及びR4が各々重水素Dであり、R5、R6及びR7が各々水素である、請求項1記載の化合物。請求項1記載の化合物及び薬学的に許容される担体又は賦形剤を含む医薬組成物。請求項2記載の化合物及び薬学的に許容される担体又は賦形剤を含む医薬組成物。請求項3記載の化合物及び薬学的に許容される担体又は賦形剤を含む医薬組成物。請求項4記載の化合物及び薬学的に許容される担体又は賦形剤を含む医薬組成物。以下に記載する本発明は、コリン代謝のPETイメージングに使用することができ、増大した代謝安定性及び好都合な尿の排泄プロフィールを示す新規11C放射性標識放射性トレーサーを提供する。本発明は、次式IIIの化合物を提供する。式中、R1、R2、R3及びR4は各々独立に水素又は重水素Dであり、R5、R6及びR7は各々独立に水素、R8、-CH2mR8、-CD2mR8、-CF2mR8、-CHR82、又は-CDR82であり、R8は独立に水素、-OH、-CH3、-CF3、-CH2OH、-CH2F、-CH2Cl、-CH2Br、-CH2I、-CD3、-CD2OH、-CD2F、CD2Cl、CD2Br、CD2I又は-C6H5であり、mは1~4の整数であり、Cは、炭素の放射性同位体であり、X、Y及びZは各々独立に、水素、重水素D、F、Cl、Br、及びIから選択されるハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル基であり、Qは陰イオンである対イオンであり、但し、式IIIの化合物は11C-コリンではない。本発明は、次式Iの新規放射性標識コリン類似体化合物を提供する。式中、R1、R2、R3及びR4は各々独立に水素又は重水素Dであり、R5、R6及びR7は各々独立に水素、R8、-CH2mR8、-CD2mR8、-CF2mR8、-CHR82、又は-CDR82であり、R8は独立に水素、-OH、-CH3、-CF3、-CH2OH、-CH2F、-CH2Cl、-CH2Br、-CH2I、-CD3、-CD2OH、-CD2F、CD2Cl、CD2Br、CD2I又は-C6H5であり、mは1~4の整数であり、X及びYは各々独立に水素、重水素D、又はFであり、Zは、F、Cl、Br、及びIから選択されるハロゲン、又は放射性同位体であり、Qは、陰イオンである対イオンである。但し、前記式Iの化合物は、フルオロメチルコリン、フルオロメチル-エチル-コリン、フルオロメチル-プロピル-コリン、フルオロメチル-ブチル-コリン、フルオロメチル-ペンチル-コリン、フルオロメチル-イソプロピル-コリン、フルオロメチル-イソブチル-コリン、フルオロメチル-sec-ブチル-コリン、フルオロメチル-ジエチル-コリン、フルオロメチル-ジエタノール-コリン、フルオロメチル-ベンジル-コリン、フルオロメチル-トリエタノール-コリン、1,1-ジデューテロフルオロメチルコリン、1,1-ジデューテロフルオロメチル-エチル-コリン、1,1-ジデューテロフルオロメチル-プロピル-コリン、又はこれらの[18F]類似体ではない。本発明の好ましい実施形態では、式Iにおいて、R1、R2、R3及びR4が各々独立に水素であり、R5、R6及びR7が各々独立に水素、R8、-CH2mR8、-CD2mR8、-CF2mR8、-CHR82、又は-CDR82であり、R8が独立に水素、-OH、-CH3、-CF3、-CH2OH、-CH2F、-CH2Cl、-CH2Br、-CH2I、-CD3、-CD2OH、-CD2F、CD2Cl、CD2Br、CD2I又は-C6H5であり、mが1~4の整数であり、X及びYが各々独立に水素、重水素D、又はFであり、ZがF、Cl、Br、及びIから選択されるハロゲン、又は放射性同位体であり、Qが陰イオンである対イオンである化合物が提供される。但し、前記式Iの化合物は、フルオロメチルコリン、フルオロメチル-エチル-コリン、フルオロメチル-プロピル-コリン、フルオロメチル-ブチル-コリン、フルオロメチル-ペンチル-コリン、フルオロメチル-イソプロピル-コリン、フルオロメチル-イソブチル-コリン、フルオロメチル-sec-ブチル-コリン、フルオロメチル-ジエチル-コリン、フルオロメチル-ジエタノール-コリン、フルオロメチル-ベンジル-コリン、フルオロメチル-トリエタノール-コリン、又はこれらの[18F]類似体ではない。本発明の好ましい実施形態では、式Iにおいて、R1及びR2が各々水素であり、R3及びR4が各々重水素Dであり、R5、R6及びR7が各々独立に水素、R8、-CH2mR8、-CD2mR8、-CF2mR8、-CHR82、又は-CDR82であり、R8が独立に水素、-OH、-CH3、-CF3、-CH2OH、-CH2F、-CH2Cl、-CH2Br、-CH2I、-CD3、-CD2OH、-CD2F、CD2Cl、CD2Br、CD2I又は-C6H5であり、mが1~4の整数であり、X及びYが各々独立に水素、重水素D、又はFであり、ZがF、Cl、Br、及びIから選択されるハロゲン、又は放射性同位体であり、Qが陰イオンである対イオンである化合物が提供される。但し、前記式Iの化合物は、1,1-ジデューテロフルオロメチルコリン、1,1-ジデューテロフルオロメチル-エチル-コリン、1,1-ジデューテロフルオロメチル-プロピル-コリン、又はこれらの[18F]類似体ではない。本発明の好ましい実施形態では、式Iにおいて、R1、R2、R3及びR4が各々重水素Dであり、R5、R6及びR7が各々独立に水素、R8、-CH2mR8、-CD2mR8、-CF2mR8、-CHR82、又は-CDR82であり、R8が独立に水素、-OH、-CH3、-CF3、-CH2OH、-CH2F、-CH2Cl、-CH2Br、-CH2I、-CD3、-CD2OH、-CD2F、CD2Cl、CD2Br、CD2I又は-C6H5であり、mが1~4の整数であり、X及びYが各々独立に水素、重水素D、又はFであり、ZがF、Cl、Br、及びIから選択されるハロゲン又は放射性同位体であり、Qが陰イオンである対イオンである化合物が提供される。本発明によると、本明細書に記載する式Iの化合物のZがハロゲンである場合、F、Cl、Br、及びIから選択されるハロゲンであることができ、好ましくはFである。本発明によると、本明細書に記載する式Iの化合物のZが放射性同位体である場合以下、、式Iの放射性標識化合物という、当技術分野で公知の任意の放射性同位体であることができる。好ましくは、Zはイメージング例えば、PET、SPECTに適した放射性同位体である。より好ましくは、ZはPETイメージングに適した放射性同位体である。さらにより好ましくは、Zは18F、76Br、123I、124I、又は125Iである。さらにより好ましくは、Zは18Fである。本発明によると、本明細書に記載する式Iの化合物のQは陽イオン性のアンモニウム化合物に適した当技術分野で公知の任意の陰イオンである対イオンであることができる。Qの適切な例としては、陰イオン、臭素イオンBr、塩素イオンCl、酢酸イオンCH3CH2COO、又はトシレートOTosがある。本発明の好ましい実施形態では、Qは臭素イオンBr又はトシレートOTosである。本発明の好ましい実施形態では、Qは塩素イオンCl又は酢酸イオンCH3CH2COOである。本発明の好ましい実施形態では、Qは塩素イオンClである。本発明によると、式Iの化合物の好ましい実施形態は、次式Iaの化合物である。式中、R1、R2、R3及びR4は各々独立に重水素Dであり、R5、R6及びR7は各々が水素であり、X及びYは各々独立に水素であり、Zは18Fであり、QはClである。本発明によると、式Iaの好ましい化合物は[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]-コリン[18F]-D4-FCHである。[18F]-D4-FCHは代謝的により安定なフルオロコリンFCH類似体である。[18F]-D4-FCHは対応する18F-非重水素化及び/又は18Fジ重水素化類似体に対して数多くの利点を提供する。例えば、[18F]-D4-FCHは[18F]フルオロメチルコリンと比べて増大した化学的及び酵素的酸化安定性を示す。[18F]-D4-FCHは、ジデューテロフルオロコリン、[18F]フルオロメチル-[1-2H2]コリンと比べて、先行文献から予想できる以上の、従って予期されない改良されたインビボ生体内プロフィールを有するすなわち、インビボイメージングに対してより良好な有効性を示す。[18F]-D4-FCHは改良された安定性を示し、従って放射性トレーサーの全身循環からの充分なクリアランスの後の腫瘍の遅れたイメージングがより良好に可能である。[18F]-D4-FCHはまた、基質の増大したアベイラビリティーにより腫瘍イメージングの感度も高める。これらの利点は以下でさらに詳細に述べる。本発明はさらに、次式IIの前駆体化合物を提供する。式中、R1、R2、R3及びR4は各々独立に水素又は重水素Dであり、R5、R6及びR7は各々独立に水素、R8、-CH2mR8、-CD2mR8、-CF2mR8、-CHR82、又は-CDR82であり、R8は独立に水素、-OH、-CH3、-CF3、-CH2OH、-CH2F、-CH2Cl、-CH2Br、-CH2I、-CD3、-CD2OH、-CD2F、CD2Cl、CD2Br、CD2I又は-C6H5であり、mは1~4の整数である。本発明はさらに、式IIの前駆体化合物の製造方法を提供する。本発明は、次式IIIの化合物を提供する。式中、R1、R2、R3及びR4は各々独立に水素又は重水素Dであり、R5、R6及びR7は各々独立に水素、R8、-CH2mR8、-CD2mR8、-CF2mR8、-CHR82、又は-CDR82であり、R8は独立に水素、-OH、-CH3、-CF3、-CH2OH、-CH2F、-CH2Cl、-CH2Br、-CH2I、-CD3、-CD2OH、-CD2F、CD2Cl、CD2Br、CD2I又は-C6H5であり、mは1~4の整数であり、Cは炭素の放射性同位体であり、X、Y及びZは各々独立に水素、重水素D、F、Cl、Br、及びIから選択されるハロゲン、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリル基であり、Qは陰イオンである対イオンである。但し、式IIIの化合物は11C-コリンではない。本発明によると、式IIIの化合物のCは炭素のいかなる放射性同位体であることもできる。Cの適切な例としては、限定されることはないが、11C、13C、及び14Cがある。Qは式Iの化合物に関して記載した通りである。本発明の好ましい実施形態では、Cが11Cであり、X及びYが各々水素であり、ZがFである式IIIの化合物が提供される。本発明の好ましい実施形態では、Cが11Cであり、X、Y及びZが各々水素Hであり、R1、R2、R3及びR4が各々重水素Dであり、R5、R6及びR7が各々水素である式IIIの化合物が提供される11C-[1,2-2H4]コリンすなわち11C-D4-コリン。医薬又は放射性医薬組成物本発明は、本明細書で定義された式Iの化合物、例えば式Iaの化合物を、薬学的に許容される担体、賦形剤、又は生体適合性の担体と共に含む医薬又は放射性医薬組成物を提供する。本発明によると、式I又はIaの化合物のZが放射性同位体である場合、医薬組成物は放射性医薬組成物である。本発明はさらに、本明細書で定義された式Iの化合物、例えば式Iaの化合物を、哺乳類への投与に適した薬学的に許容される担体、賦形剤、又は生体適合性担体と共に含む医薬又は放射性医薬組成物を提供する。本発明は、本明細書で定義された式IIIの化合物を、薬学的に許容される担体、賦形剤、又は生体適合性の担体と共に含む医薬又は放射性医薬組成物を提供する。本発明はさらに、本明細書で定義された式IIIの化合物を、哺乳類への投与に適した薬学的に許容される担体、賦形剤、又は生体適合性の担体と共に含む医薬又は放射性医薬組成物を提供する。当業者には理解されるように、薬学的に許容される担体又は賦形剤は、当技術分野で公知のいかなる薬学的に許容される担体又は賦形剤であることもできる。生体適合性担体は、式I、Ia、又はIIIの化合物が懸濁又は溶解することができ、医薬組成物が生理的に容認できる、例えば、毒性又は過度の不快感なしで哺乳類の体内に投与することができるような任意の流体、殊に液体であることができる。生体適合性の担体は、無菌の発熱性物質を含まない注射用の水、生理的食塩水のような水溶液これは有利なことに最終の注射用産物が等張であるか又は低張でないようにバランスをとり得る、1種以上の張度調節物質例えば、血漿陽イオンと生体適合性対イオンの塩、糖例えば、グルコース又はショ糖、糖アルコール例えば、ソルビトール又はマンニトール、グリコール例えば、グリセロール、又はその他の非イオン性ポリオール物質例えば、ポリエチレングリコール、プロピレングリコールなどの水溶液のような注射可能な担体液体が適切である。生体適合性担体はまたエタノールのような生体適合性の有機溶媒からなり得る。かかる有機溶媒はより親油性の化合物又は製剤を可溶化するのに有用である。好ましくは、生体適合性担体は発熱性物質を含まない注射用水、等張の生理的食塩水又は水性エタノール溶液である。静脈内注射用の生体適合性担体のpHは4.0~10.5の範囲が適切である。医薬又は放射性医薬組成物は非経口的に、すなわち注射により投与され得、最も好ましくは水溶液である。かかる組成物は場合により、緩衝剤、薬学的に許容される可溶化剤例えば、シクロデキストリン又は界面活性剤、例えばPluronic、Tween又はリン脂質、薬学的に許容される安定剤又は抗酸化剤例えば、アスコルビン酸、ゲンチシン酸又はパラ-アミノ安息香酸のようなさらに別の成分を含有し得る。式I、Ia、又はIIIの化合物が放射性医薬組成物として提供される場合、前記化合物の製造方法はさらに、放射性医薬組成物を得るのに必要とされる工程、例えば、有機溶媒の除去、生体適合性緩衝剤及び任意の別の成分の添加を含み得る。非経口投与のためには、放射性医薬組成物が無菌で非発熱性であるのを保証するための工程も必要である。かかる工程は当業者に周知である。本発明の化合物の製造本発明は、式Iの化合物、例えば式Iaの化合物を製造する方法を提供する。この方法は、式IIの前駆体化合物を式IIIaの化合物と反応させて式Iの化合物を形成することスキームAを含んでいる。式中、式I及びIIの化合物は各々本明細書に記載したものであり、式IIIaの化合物は次式の通りである。ZXYC-LgIIIa式中、X、Y及びZは各々式Iの化合物に対して本明細書で定義した通りであり、Lgは脱離基である。Lgの適切な例には、限定されることはないが、臭素Br及びトシレートOTosである。式IIIaの化合物は本明細書に記載するものを含めて当技術分野で公知のいかなる手段によっても製造することができる。ZがFであり、XとYがいずれもHであり、LgがOTosである式IIIaの化合物すなわち、フルオロメチルトシレートの合成は次のスキーム3に示すように行うことができる。上記スキーム3により、次の反応が起こる。aメチレンジトシレートの合成市販のジヨードメタンをEmmonsとFerrisの方法を用いて銀トシレートと反応させてメチレンジトシレートを得ることができるEmmons,W.D.,etal.,MetatheticalReactionsofSilverSaltsinSolution.II.TheSynthesisofAlkylSulfonates,JournaloftheAmericanChemicalSociety,1953;75:225。b非放射性コールドフルオロメチルトシレートの合成フルオロメチルトシレートは、80°C標準条件下アセトニトリル中のフッ化カリウム/KryptofixK222を用いて、工程aからのメチレンジトシレートの親核置換により製造することができる。Zが放射性同位体である場合、この放射性同位体は当業者に公知のいかなる手段でも導入することができる。例えば、放射性同位体[18F]-フッ素イオン18Fは通常核反応18Op,n18Fで水溶液として得られ、陽イオン性対イオンの添加及びその後の水の除去によって反応性にされる。適切な陽イオン性対イオンは、18Fの溶解度を維持するのに充分な無水反応溶媒内の溶解度を保有するべきである。従って、使用されている対イオンとしては、ルビジウム若しくはセシウムのような大きいが軟らかい金属イオン、Kryptofix商標のようなクリプタンドと錯体を形成したカリウム、又はテトラアルキルアンモニウム塩がある。好ましい対イオンは、その良好な無水溶媒溶解度及び高まった18F反応性の故に、Kryptofix商標のようなクリプタンドと錯体を形成したカリウムである。18Fはまた、ハロゲン又はトシレート基のような適切な脱離基の親核置換によって導入することもできる。周知の18F標識技術に関するより詳細な考察はHandbookofRadiopharmaceuticals2003;JohnWileyandSons:M.J.Welch及びC.S.Redvanly,Eds.の第6章に見ることができる。例えば、[18F]フルオロメチルトシレートは、2~10水を含有するアセトニトリル中で[18F]-フッ素イオンによるメチレンジトシレートの親核置換によって調製することができるNeal,T.R.,etal.,JournalofLabelledCompoundsandRadiopharmaceuticals2005;48:557-68参照。自動合成好ましい実施形態では、式Iの化合物、例えば式Iaの化合物を製造する方法は自動化される。例えば、[18F]-放射性トレーサーは、自動化された放射性合成装置により自動化された様式で都合よく製造し得る。かかるプラットフォーム装置の幾つかの市販の例として、TRACERlab商標例えば、TRACERlab商標MX及びFASTlab商標いずれもGEHealthcareLtd.製がある。かかる装置は一般に、放射化学を遂行する、使い捨て式であることが多いカセットを含み、このカセットは放射性合成を実行するために装置に嵌め込まれる。カセットは通常、流体経路、反応容器、及び試薬バイアルを受容する口、並びに放射性合成後のクリーンアップ工程に使用される固相抽出カートリッジを含んでいる。場合により、本発明の別の実施形態では、自動化された放射性合成装置は高速液体クロマトグラフHPLCに連結することができる。従って、本発明は、各々本明細書で定義される式Iの化合物、例えば式Iaの化合物の自動合成のためのカセットを提供し、このカセットは、i本明細書で定義される式IIの前駆体化合物を含有する容器、及びステップiの容器の中味を本明細書で定義される式IIIaの化合物で溶出するための手段を含んでいる。本発明のカセットの場合、式II及びIIIaの前駆体化合物の適切で好ましい実施形態は各々が本明細書で定義されている。本発明の一実施形態では、FASTlab商標と適合性であり、各々本明細書に記載した式Iの化合物、例えば式Iaの化合物を保護されたエタノールアミン前駆体から作成するための、HPLC精製工程を必要としない方法が提供される。[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリン18F-D4-FCHの放射性合成は本明細書に記載した方法及び実施例に従って行うことができる。18F-D4-FCHの放射性合成はまた、限定されることはないがGEFASTlab商標GEHealthcareInc.から市販されているを始めとする市販の合成プラットフォームを用いて実行することもできる。保護された前駆体から[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリンを調製するFASTlab商標放射性合成プロセスの一例を次のスキーム5に示す。[18F]フルオロ-[1,2-2H4]コリン又は[18F]フルオロコリンの保護された前駆体からの自動化は、同じ自動化されたプロセスを含むそれぞれフルオロメチル化ofO-PMB-N,N-ジメチル-[1,2-2H4]エタノールアミン及びO-PMB-N,N-ジメチルエタノールアミンから調製される。本発明の一実施形態によると、[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリン又は[18F]フルオロメチルコリンのFASTlab商標合成は次の連続した工程を含む。i[18F]フッ素イオンのQMA上へのトラップ、ii[18F]フッ素イオンのQMAからの溶出、iii[18F]FCH2OTsの放射性合成、iv[18F]FCH2OTsのSPEクリーンアップ、v反応容器のクリーンアップ、vi反応容器及びSPEt-C18plusに保持された[18F]フルオロメチルトシレートの同時乾燥、viiアルキル化反応、viii未反応のO-PMB前駆体の除去、ix脱保護及び処方。各工程i~ixは以下により詳細に記載する。本発明の一実施形態では、上記工程i~ixは本明細書に記載するカセットで行われる。本発明の一実施形態は自動合成プラットフォームで使用される工程i~ixを遂行することができるカセットである。本発明の一実施形態は保護された前駆体からの[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリン[18F]-D4-FCH又は[18F]フルオロメチルコリンの放射性合成のためのカセットである。本発明のカセットの一例を図5bに示す。i[18F]フッ素イオンのQMA上へのトラップ[18F]フッ素イオン通例0.5~5mLのH218O中をプレコンディショニング済みのWatersQMAカートリッジに通す。ii[18F]フッ素イオンのQMAからの溶出表1に記載する溶出液を溶出液バイアルからシリンジ中に抜き取り、WatersQMAを通して反応容器中に入れる。この手順で、[18F]フッ素イオンが反応容器中に溶出される。水及びアセトニトリルを、窒素/真空/加熱/冷却の適切に設定された乾燥サイクルを用いて除去する。iii[18F]FCH2OTsの放射性合成iiのK[18F]フッ化物/K222/K2CO3錯体を乾燥したら、K[18F]フッ化物/K222/K2CO3錯体を含有する反応容器にアセトニトリル及び水を含有する溶液中のCH2OTs2メチレンジトシレートを加える。得られた反応混合物を加熱し通例110°Cに10分、その後冷却する通例70°Cに。iv[18F]FCH2OTsのSPEクリーンアップ[18F]FCH2OTsの放射性合成が完了し、反応容器を冷却したら、水を反応容器に加えて反応容器中の有機溶媒含有量を約25に低下させる。この希釈溶液を反応容器からt-C18-light及びt-C18plusカートリッジを通して移す。これらのカートリッジをその後12~15mLの25アセトニトリル/75水溶液で濯ぐ。このプロセスの終了時、メチレンジトシレートはt-C18-lightにトラップされたまま残り、[18F]FCH2OTs、トシル-[18F]フッ化物はt-C18plusにトラップされたまま残る。v反応容器のクリーンアップ[18F]フルオロエチルトシレート及びO-PMB-DMEA前駆体のアルキル化に先立ってエタノールを用いて反応容器を清浄化した。vi反応容器及びSPEt-C18plus上に保持された[18F]フルオロメチルトシレートの同時乾燥クリーンアップvが完了したら、反応容器及びSPEt-C18plus上に保持された[18F]フルオロメチルトシレートを同時に乾燥した。viiアルキル化反応工程viの後、t-C18plus上に保持された[18F]FCH2OTをトシル-[18F]フッ化物と共に、アセトニトリル中のO-PMB-N,N-ジメチル-[1,2-2H4]エタノールアミン又はO-PMB-N,N-ジメチルエタノールアミンの混合物を用いて反応容器中に溶出した。O-PMB前駆体による[18F]FCH2OTsのアルキル化は、反応容器を加熱する通例110°Cで15分ことによって行い、[18F]フルオロ-[1,2-2H4]コリン又はO-PMB-[18F]フルオロコリンを得た。viii未反応のO-PMB前駆体の除去水3~4mLを反応物に加え、次にこの溶液を前処理したCMカートリッジに通した後、エタノール通例2×5mLで洗浄するとこれにより、未反応のO-PMB-DMEAを除去する、CMカートリッジ上にトラップされた精製された[18F]フルオロ-[1,2-2H4]コリン又はO-PMB-[18F]フルオロコリンが残った。ix脱保護及び処方塩酸をCMカートリッジに通してシリンジに入れた。この結果、O-PMB-[18F]フルオロコリンの脱保護が生じたシリンジは、HCl溶液中に[18F]フルオロコリンを含有する。次いで、このシリンジに酢酸ナトリウムを加えてpH5~8に緩衝し、酢酸緩衝液中に[18F]-D4-コリン又は[18F]コリンを得た。その後、この緩衝溶液を、適切な緩衝剤を含有する生成物バイアルに移す。表1に、本発明の[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリンD4-FCH又は[18F]フルオロメチルコリン放射性カセットの調製に必要とされる試薬及びその他の成分のリストを示す。本発明の一実施形態によると、保護されてない前駆体を介する[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリンのFASTlab商標合成は下記スキーム6に示す連続した工程を含む。本発明の一実施形態では、上記工程1~11は本明細書に記載するカセットで行われる。本発明の一実施形態は自動合成プラットフォームで使用される工程1~11を遂行することができるカセットである。本発明の一実施形態は保護されてない前駆体からの[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリン[18F]-D4-FCHの放射性合成のためのカセットである。本発明のカセットの一例を図5aに示す。表2に、本発明の保護されてない前駆体放射性カセットによる[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリンD4-FCH又は[18F]フルオロメチルコリンの調製に必要とされる試薬及びその他の成分のリストを提供する。イメージング方法本明細書に記載した本発明の放射性標識化合物は、細胞の輸送体を介して、又は拡散により細胞中に取り込まれる。コリンキナーゼが過剰発現されるか又は活性化される細胞において、本明細書に記載した本発明の放射性標識化合物は、リン酸化され、その細胞内に捕捉される。これは、新生物組織を検出する主要なメカニズムを形成する。本発明はさらに、各々本明細書に記載された本発明の放射性標識化合物又は本発明の放射性標識化合物を含む医薬組成物を対象被験体に投与し、前記対象内の前記本発明の放射性標識化合物を検出する工程を含むイメージング方法を提供する。本発明はさらに、各々本明細書に記載された本発明の放射性標識化合物又は本発明の放射性標識化合物を含む医薬組成物を用いてインビボで新生物組織を検出する方法を提供する。そこで、本発明は、利用可能な治療処置に応答するか又はしない患者を容易に確認するための早期検出及び診断のより良好なツール、並びに改良された予後の計画及び方法を提供する。本発明の化合物の新生物組織を検出する能力の結果として、本発明はさらに、新生物組織に関連する疾患状態の処置に対する治療反応をモニターする方法を提供する。本発明の好ましい実施形態では、本明細書に記載されている本発明のイメージング方法に使用される本発明の放射性標識化合物は、式Iの放射性標識化合物である。本発明の好ましい実施形態では、本明細書に記載されている本発明のイメージング方法に使用される本発明の放射性標識化合物は、式IIIの放射性標識化合物である。当業者には理解されるように、イメージングのタイプ例えば、PET、SPECTは、放射性同位体の種類により決定される。例えば、式Iの放射性標識化合物が18Fを含有する場合、これはPETイメージングに適している。そこで、本発明は、以下の工程を含む新生物組織をインビボで検出する方法を提供する。i各々本明細書で定義されている本発明の放射性標識化合物又は本発明の放射性標識化合物を含む医薬組成物を対象に投与する。ii前記本発明の放射性標識化合物を前記対象の新生物組織に結合させる。iii前記結合した本発明の放射性標識化合物内の前記放射性同位体から放出されるシグナルを検出する。iv前記シグナルの位置及び/又は量を表す画像を生成する。v前記対象内の前記新生物組織の分布及び範囲を決定する。本発明の放射性標識化合物を投与する工程は好ましくは非経口的に、最も好ましくは静脈内に行う。静脈内経路は、対象の体内全体に化合物を送達する最も効率的な方法を表す。静脈内投与は、対象に対して、実質的な物理的介在も、実質的な健康上のリスクも示さない。本発明の放射性標識化合物は好ましくは、本明細書で定義される本発明の放射性医薬組成物として投与される。投与工程は、本発明のイメージング方法の完全な定義には必要とされない。すなわち、本発明のイメージング方法は、本発明の放射性標識化合物を予め投与してある対象に対して行われる上記定義の工程ii~vからなるものとして理解することもできる。投与工程の後、そして検出工程の前に、本発明の放射性標識化合物を新生物組織に結合させる。例えば、対象が完全な哺乳類である場合、本発明の放射性標識化合物は哺乳類の体内を動力学的に移動し、その様々な組織と接触する。本発明の放射性標識化合物が新生物組織と接触すると、その新生物組織と結合する。本発明の方法の検出する工程は、本発明の放射性標識化合物に含まれる放射性同位体により放出されたシグナルを、前記シグナルに対して感受性の検出器、例えば、PETカメラによって検出することを含んでいる。この検出工程は、シグナルデータの収集と理解することもできる。本発明の方法の生成する工程は、収集したシグナルデータに再構成アルゴリズムを適用するコンピューターによって実行されて、データセットが得られる。次にこのデータセットを処理して、放射性同位体により放出されたシグナルの位置及び/又は量を示す画像を生成する。放出されたシグナルは酵素又は新生物組織の量と直接関連しているので、決定する工程は生成した画像を評価することによって行うことができる。本発明の対象被験体はあらゆるヒト又は動物の対象被験体であることができる。好ましくは、本発明の対象は哺乳類である。最も好ましくは、前記対象はインビボの完全な哺乳類の身体である。殊に好ましい実施形態では、本発明の対象はヒトである。新生物組織に関連する疾患状態は新生物組織の存在の結果であるあらゆる疾患状態であることができる。かかる疾患状態の例としては、限定されることはないが、腫瘍、癌例えば、前立腺、乳腺、肺、卵巣、膵臓、脳及び結腸がある。本発明の好ましい実施形態では、新生物組織に関連する疾患状態は脳、乳、肺、食道、前立腺、又は膵臓癌である。当業者には理解されるように、処理は新生物組織に関連する疾患状態に依存する。例えば、新生物組織に関連する疾患状態が癌である場合、処理は、限定されることはないが、手術、化学療法及び放射線療法を含むことができる。そこで、本発明の方法は新生物組織に関連する疾患状態に対する処理の有効性をモニターするのに使用することができる。新生物以外でも、本発明の放射性標識化合物は、肝疾患、脳障害、腎疾患及び正常な細胞の増殖に関連する様々な疾患にも有用であり得る。本発明の放射性標識化合物はまた、炎症のイメージング、関節リウマチ及び膝滑膜炎を含む炎症過程のイメージング、並びに関節硬化症プラークを含む心血管疾患のイメージングにも有用であり得る。前駆体化合物本発明は、次式IIの前駆体化合物を提供する。式中、R1、R2、R3及びR4は各々独立に水素又は重水素Dであり、R5、R6及びR7は各々独立に水素、R8、-CH2mR8、-CD2mR8、-CF2mR8、-CHR82、又は-CDR82であり、R8は独立に水素、-OH、-CH3、-CF3、-CH2OH、-CH2F、-CH2Cl、-CH2Br、-CH2I、-CD3、-CD2OH、-CD2F、CD2Cl、CD2Br、CD2I又は-C6H5であり、mは1~4の整数である。本発明の好ましい実施形態では、R1、R2、R3及びR4が各々独立に水素であり、R5、R6及びR7が各々独立に水素、R8、-CH2mR8、-CD2mR8、-CF2mR8、又は-CDR82であり、R8が水素、-OH、-CH3、-CF3、-CH2OH、-CH2F、-CH2Cl、-CH2Br、-CH2I、-CD3、-CD2OH、-CD2F、CD2Cl、CD2Br、CD2I又は-C6H5であり、mが1~4の整数である、式IIの化合物が提供される。本発明の好ましい実施形態では、R1及びR2が各々水素であり、R3及びR4が各々重水素Dであり、R5、R6及びR7が各々独立に水素、R8、-CH2mR8、-CD2mR8、-CF2mR8、又は-CDR82であり、R8が水素、-OH、-CH3、-CF3、-CH2OH、-CH2F、-CH2Cl、-CH2Br、-CH2I、-CD3、-CD2OH、-CD2F、CD2Cl、CD2Br、CD2I又は-C6H5であり、mが1~4の整数である、式IIの化合物が提供される。本発明の好ましい実施形態では、R1、R2、R3及びR4が各々重水素Dであり、R5、R6及びR7が各々独立に水素、R8、-CH2mR8、-CD2mR8、-CF2mR8、又は-CDR82であり、R8が水素、-OH、-CH3、-CF3、-CH2OH、-CH2F、-CH2Cl、-CH2Br、-CH2I、-CD3、-CD2OH、-CD2F、CD2Cl、CD2Br、CD2I又は-C6H5であり、mが1~4の整数である、式IIの化合物が提供される。本発明によると、式IIの化合物は次式IIaの化合物である。本発明の一実施形態では、次式IIbの化合物が提供される。式中、R1、R2、R3及びR4は各々独立に水素又は重水素Dであり、R5、R6及びR7は各々独立に水素、R8、-CH2mR8、-CD2mR8、-CF2mR8、-CHR82、又は-CDR82であり、R8は独立に水素、-OH、-CH3、-CF3、-CH2OH、-CH2F、-CH2Cl、-CH2Br、-CH2I、-CD3、-CD2OH、-CD2F、CD2Cl、CD2Br、CD2I又は-C6H5であり、mは1~4の整数であり、Pgは、ヒドロキシル保護基である。本発明の好ましい実施形態では、Pgがp-メトキシベンジルPMB、トリメチルシリルTMS、又はジメトキシトリチルDMTr基である、式IIbの化合物が提供される。本発明の好ましい実施形態では、Pgがp-メトキシベンジルPMB基である式IIbの化合物が提供される。本発明の一実施形態では、次式IIcの化合物が提供される。式中、R1、R2、R3及びR4は各々独立に水素又は重水素Dであり、R5、R6及びR7は各々独立に水素、R8、-CH2mR8、-CD2mR8、-CF2mR8、-CHR82、又は-CDR82であり、R8は独立に水素、-OH、-CH3、-CF3、-CH2OH、-CH2F、-CH2Cl、-CH2Br、-CH2I、-CD3、-CD2OH、-CD2F、CD2Cl、CD2Br、CD2I又は-C6H5であり、mは1~4の整数である。但し、R1、R2、R3及びR4が各々水素である場合、R5、R6及びR7は各々水素ではなく、また、R1、R2、R3及びR4が各々重水素である場合、R5、R6及びR7は各々水素ではない。本発明の好ましい実施形態では、R1、R2、R3及びR4が各々独立に水素であり、R5、R6及びR7が各々独立に水素、R8、-CH2mR8、-CD2mR8、-CF2mR8、又は-CDR82であり、R8が水素、-OH、-CH3、-CF3、-CH2OH、-CH2F、-CH2Cl、-CH2Br、-CH2I、-CD3、-CD2OH、-CD2F、CD2Cl、CD2Br、CD2I又は-C6H5であり、mが1~4の整数であるが、但しR5、R6及びR7が各々水素ではない、式IIcの化合物が提供される。本発明の好ましい実施形態では、R1、R2、R3及びR4が各々重水素Dであり、R5、R6及びR7が各々独立に水素、R8、-CH2mR8、-CD2mR8、-CF2mR8、又は-CDR82であり、R8が水素、-OH、-CH3、-CF3、-CH2OH、-CH2F、-CH2Cl、-CH2Br、-CH2I、-CD3、-CD2OH、-CD2F、CD2Cl、CD2Br、CD2I又は-C6H5であり、mが1~4の整数であるが、但しR5、R6及びR7が各々水素ではない、式IIcの化合物が提供される。本発明の好ましい実施形態では、R1及びR2が各々水素であり、R3及びR4が各々重水素Dである、式IIcの化合物が提供される。式IIの前駆体化合物、例えば式IIa、IIb及びIIcの化合物は、本明細書に記載するものを含めて当技術分野で公知の任意の手段により製造することができる。例えば、式IIaの化合物は、下記スキーム1に示されるように、炭酸カリウムの存在下2-ブロモエタノール-1,1,2,2-d4によるTHF中でのジメチルアミンのアルキル化によって合成することができる。ここで、i=K2CO3、THF、50°C、19hである。所望のテトラ重水素化生成物は蒸留により精製することができる。デューテリオクロロホルム中の式IIaの化合物の1HNMRスペクトル図3は、N,N-ジメチル基及びアルコールのヒドロキシルに関連するピークのみを示しており、エチルアルコール鎖のメチレン基の水素に関連するピークは観察されなかった。これと一致して、13CNMRスペクトル図3は、N,N-ジメチル炭素に関連する大きい一重線を示した。しかし、60.4ppm及び62.5ppmのエチルアルコールメチレン炭素のピークは大きさが実質的に低下しており、炭素-水素共有結合の存在に関連するシグナル増大の不在を示唆した。加えて、メチレンピークはいずれも多重線に分裂しており、スピン-スピンカップリングを示している。13CNMRは通例1Hデカップリングを伴うので、観察された多重性は炭素-重水素結合の結果であるはずである。上記観察を基にして、所望の生成物の同位体純度は1H同位体に対して2H同位体が>98であると考えられる。式IIの前駆体化合物のジ重水素化類似体は、下記スキーム2に示されているように、N,N-ジメチルグリシンから水素化アルミニウムリチウム還元を介して合成することができる。ここで、i=LiAlD4、THF、65°C、24hである。13CNMR分析は、1H同位体に対して95を超える2H異性体の同位体純度を達成することができることを示していた。本発明によると、式IIの化合物、例えば式IIaの化合物のヒドロキシル基をさらに保護基により保護して次式IIbの化合物を得ることができる。ここで、Pgは当技術分野で公知の任意のヒドロキシル保護基である。好ましくは、Pgは、酸に対して不安定なヒドロキシル保護基、例えば、ProtectiveGroupsinOrganicSynthesis第3版、AWileyIntersciencePublication、JohnWileySonsInc.,TheodoraW.Greene及びPeterG.M.Wuts,17-200頁に記載されているものである。好ましくは、Pgはp-メトキシベンジルPMB、トリメチルシリルTMS、又はジメトキシトリチルDMTr基である。より好ましくは、Pgはp-メトキシベンジルPMB基である。[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリンD4-FCHの検証同位体置換の結果得られる酸化に対する安定性を、標準として[18F]フルオロメチルコリンを用いるインビトロの化学及び酵素モデルで評価した。次に、[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリンをインビボモデルで評価し、[11C]コリン、[18F]フルオロメチルコリン及び[18F]フルオロメチル-[1-2H2]コリンと比較した。過マンガン酸カリウム酸化研究最初に、結合強度に対する重水素置換の影響を、過マンガン酸カリウムを用いて[18F]フルオロメチルコリン及び[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリンの化学的酸化パターンの評価により試験した。下記スキーム6に、室温における[18F]フルオロメチルコリン及び[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリンの塩基により触媒される過マンガン酸カリウム酸化の詳細を示す。予め選択された時点で試料を取り出し、放射性HPLCで分析した。試薬及び条件:iKMnO4、Na2CO3、H2O、rt。結果を図6及び7に要約して示す。放射性HPLCクロマトグラム図6は、[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリンに関して、20分で、より大きな割合の親の化合物が残っていることを示した。図7のグラフはさらに、重水素化された類似体[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリンに対する重要な同位体効果を示しており、過マンガン酸カリウムでの処理の1時間後ほぼ80の親化合物がまだ存在するのに対して同じ時点で親の化合物[18F]フルオロメチルコリンの40未満がまだ存在する。コリンオキシダーゼモデル[18F]フルオロメチルコリン及び[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリンをコリンオキシダーゼモデルRoivainenAetalEuropeanJournalofNuclearMedicine2000272532で評価した。図8のグラフ表示は、明らかに、この酵素酸化モデルにおいて、重水素化された化合物が、対応する非重水素化化合物より遥かに安定であることを示している。60分の時点でのコリン種の放射性HPLC分布によると、[18F]フルオロメチルコリンに関して、親の放射性トレーサーは11±8のレベルで存在し、60分で対応する親の重水素化された放射性トレーサー[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリンは29±4存在していた。関連する放射性HPLCクロマトグラムを図9に示す。この図は、[18F]フルオロメチルコリンと比べて[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]-コリンの増大した酸化安定性をさらに例示している。これらの放射性HPLCクロマトグラムは未知と記した第3のピークを含有しているが、これは中間の酸化生成物ベタインアルデヒドであると推測される。インビボ安定性分析[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]-コリンはインビボで酸化に対してより耐性である。2つの同位体放射性標識コリン化学種[18F]フルオロメチルコリン及び[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]-コリン、並びにそれぞれの代謝産物[18F]フルオロメチルコリン-ベタイン[18F]-FCH-ベタイン及び[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]-コリン-ベタイン[18F]-D4-FCH-ベタインの酸化の相対的な速度を、放射性トレーサーの静脈内投与後マウス血漿中において高速液体クロマトグラフィーHPLCで評価した。[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]-コリンは、酸化に対して[18F]フルオロメチルコリンより顕著に安定であることが判明した。図10に示されているように、[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]-コリンは[18F]フルオロメチルコリンより著しく安定であった。マウスへの静脈内注射後15分で[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]-コリンから[18F]-D4-FCH-ベタインへの~40の変換に対して、[18F]フルオロメチルコリンから[18F]-FCH-ベタインへの変換は~80であった。インビボ酸化の経時変化を図10に示す。この図は、[18F]フルオロメチルコリンに対する[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]-コリンの全体的な改良された安定性を示している。生体内分布経時的生体内分布経時的生体内分布試験は、[18F]フルオロメチルコリン、[18F]フルオロメチル-[1-2H2]コリン及び[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリンに対して、HCT116ヒト結腸異種移植片をもつヌードマウスで行った。組織は注射後2、30及び60分で集めた。データを図11A~Cに要約して示す。[18F]フルオロメチルコリンに対する取込値は、先の研究DeGrado,T.R.,etal.,SynthesisandEvaluationof18F-labeledCholineasanOncologicTracerforPositronEmissonTomography:InitialFindingsinProstateCancer、CancerResearch2000;61:110-7と基本的に一致した。取込プロフィールの比較により、重水素化された化合物[18F]フルオロメチル-[1-2H2]-コリン及び[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]-コリンに関して、心臓、肺及び肝臓で放射性トレーサーの低下した取込が明らかになった。3つの放射性トレーサーに対する腫瘍取込プロフィールを図11Dに示す。図は、全ての時点で[18F]フルオロメチルコリンと比べて重水素化された化合物に対する放射性トレーサーの増大した局在化を示している。より遅い時点で[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリンの腫瘍取込が著しく増大することが明らかである。コリン代謝産物の分布HPLCによる肝臓、腎臓及び腫瘍を含む組織の代謝産物分析も行った。組織内における[18F]FCH及び[18F]D4-FCH並びにそれぞれの代謝産物の典型的なHPLCクロマトグラムを図12に示す。代謝産物の腫瘍分布を同様に分析した図13。コリン及びその代謝産物はUV発色団を欠いており、放射活性クロマトグラムと同時に非放射性非標識化合物のクロマトグラムの提示を許容する。従って、代謝産物の存在は他の化学的及び生物学的手段で確認した。注目すべきことに、代謝産物の特徴付けには同じクロマトグラフィー条件を使用し、保持時間は同様であった。ホスホコリンピークの同一性は、アルカリ性ホスファターゼで未処理のHCT116腫瘍細胞で形成される推定ホスホコリンのインキュベーションにより生化学的に確認した図14。[18F]FCH及び[18F]D4-FCHの両方で注射後30分に高割合の肝臓放射活性がホスホコリンとして存在していた図12。[18F]D4-FCHで処理したマウスの肝臓7.4±2.3及び腎臓8.8±0.2試料の両方で未知の代謝産物おそらくアルデヒド中間体が観察された。対照的に、この未知の代謝産物は、[18F]FCHで処理したマウスの肝臓試料では見られず、腎臓試料では小程度3.3±0.6のみであった。特に、[18F]D4-FCHに由来する腎臓放射活性の60.6±3.7がホスホコリンであったのに対して、[18F]FCH由来は31.8±9.8であったP=0.03。逆に、腎臓における[18F]FCH由来の放射活性の殆どが[18F]FCH-ベタインの形態であり、[18F]D4-FCHの20.6±6.2に対して53.5±5.3であった図12。血漿中のベタインのレベルは肝臓及び腎臓のような組織内のレベルを反映するということができよう。腫瘍は肝臓及び腎臓と比べて異なるHPLCプロフィールを示した。腫瘍試料の分析[18F]FCH、[18F]D4-FCH及び[11C]コリンの静脈内注射後30分から得られた典型的な放射性HPLCクロマトグラムを図12に示す。腫瘍において、放射活性は[18F]D4-FCHの場合主としてホスホコリンの形態であった図13。対照的に、[18F]FCHは顕著なレベルの[18F]FCH-ベタインを示した。遅れたイメージングの上で、これらの結果は、[18F]D4-FCHが、より解釈し易い取込プロフィールを伴うPETイメージングのための優れた放射性トレーサーであることを示している。本発明の複数の局面に存在するあらゆる特徴の適切で好ましい局面は本明細書に記載されている第1の局面における前記特徴に対して定義されている通りである。以下、一連の非限定例により本発明を例証する。同位体炭素コリン類似体本発明は、本明細書に記載されている式IIIの化合物を提供する。かかる化合物は、本明細書に記載されているように腫瘍イメージングのPET造影剤として有用である。特に、本明細書に記載されている式IIIの化合物は、尿中に排泄されないので、前立腺癌のような骨盤悪性腫瘍のより特異的なイメージングを提供する。本発明は、式IIIの化合物を製造する方法を提供し、この方法は式IIの前駆体化合物と式IVの化合物との反応で式IIIの化合物を形成することを含んでいるスキームA。ここで、式I及びIIIの化合物は各々本明細書に記載されている通りであり、式IVの化合物は次式の通りである。ZXYC-LgIV式中、C、X、Y及びZは各々式IIIの化合物に関して本明細書で定義されている通りであり、Lgは脱離基である。Lgの適切な例としては、限定されることはないが、臭素Br及びトシレートOTosがある。式IVの化合物は本明細書中に記載されているもの例えば、実施例5及び7と同様を含めて当技術分野で公知のあらゆる手段により製造することができる。試薬と溶媒はSigma-AldrichGillingham、UKから購入し、さらに精製することなく使用した。塩化フルオロメチルコリン参照標準はABCRGmbhCo.Karlsruhe、Germanyから購入した。等張の生理的食塩水0.9w/vはHamelnPharmaceuticalsGloucester、UKから購入した。NMRスペクトルは400MHz1HNMR及び100MHz13CNMR又は600MHz1HNMR及び150MHz13CNMRで作動するBrukerAvanceNMR機を用いて得た。精密質量分光分析は陽電子イオン化EI又は化学イオン化CIモードのWatersMicromassLCTPremier機で行った。蒸留はBuechiB-585ガラスオーブンBuechi、Switzerlandを用いて行った。実施例1.N,N-ジメチル-[1,2-2H4]-エタノールアミン3の調製乾燥THF10mL中のK2CO310.50g、76mmolの懸濁液に、ジメチルアミン2.0M、THF中38mL、76mmol、次いで2-ブロモエタノール-1,1,2,2-d44.90g、38mmolを加え、この懸濁液をアルゴン下50°Cに加熱した。19h後、薄層クロマトグラフィーTLC酢酸エチル/アルミナ/I2が2の完全な変換を示した。反応混合物を周囲温度に放冷し、ろ過した。次に、減圧下で大部分の溶媒を除去した。蒸留により、所望の生成物3を無色液体として得た。沸点78°C/88mbar1.93g、55。1HNMRCDCl3、400MHzδ3.40s、1H、OH、2.24s、6H、NCH32。13CNMRCDCl3、75MHzδ62.6NCD2CD2OH、60.4NCD2CD2OH、47.7NCH32。HRMSEI=93.1093M。C4H72H4NOは93.1092を要する。実施例2.N,N-ジメチル-[1-2H2]-エタノールアミン5の調製乾燥THF10mL中のN,N-ジメチルグリシン0.52g、5mmolの懸濁液に、重水素化アルミニウムリチウム0.53g、12.5mmolを加え、得られた懸濁液をアルゴン下で還流した。24h後懸濁液を周囲温度に放冷し、飽和水性Na2SO415mL上に注ぎ、1MNa2CO3でpH8に調節した後、エーテル3×10mLで洗浄し、乾燥したNa2SO4。蒸留により、所望の生成物5を無色液体として得た。沸点65°C/26mbar0.06g、13。1HNMRCDCl3、400MHzδ2.43s、2H、NCH2CD2、2.25s、6H、NCH32、1.43s、1H、OH。13CNMRCDCl3、150MHzδ63.7NCH2CD2OH、57.8NCH2CD2OH、45.7NCH32。実施例3.フルオロメチルトシレート8の調製メチレンジトシレート7を確立された文献の手順に従って調製した。分析データは報告された値と一致したEmmons、W.D.、ら、JournaloftheAmericanChemicalSociety、1953;75:2257、及びNeal、T.R.、ら、JournalofLabelledCompoundsandRadiopharmaceuticals2005;48:557-68。乾燥アセトニトリル10mL中のメチレンジトシレート70.67g、1.89mmolの溶液に、KryptofixK222[4,7,13,16,21,24-ヘキサオキサ-1,10-ジアザビシクロ[8.8.8]ヘキサコサン]1.00g、2.65mmol、次いでフッ化カリウム0.16g、2.83mmolを加えた。次に、懸濁液を窒素下で110°Cに加熱した。1h後TLC7:3ヘキサン/酢酸エチル/シリカ/UV254が、7の完全な変換を示した。反応混合物を酢酸エチル25mLで希釈し、水2×15mLで洗浄し、MgSO4上で乾燥した。クロマトグラフィー5→10酢酸エチル/ヘキサンにより、所望の生成物8を無色の油として得た40mg、11。1HNMRCDCl3、400MHzδ7.86d、2H、J=8Hz、アリールCH、7.39d、2H、J=8Hz、アリールCH、5.77d、1H、J=52Hz、CH2F、2.49s、3H、トリルCH3。13CNMRCDCl3δ145.6アリール、133.8アリール、129.9アリール、127.9アリール、98.1d、J=229Hz、CH2F、21.7トリルCH3。HRMSCI=222.0604MNH4。C8H13FNO3Sとした計算値222.0600。実施例4.N,N-ジメチルエタノールアミンO-4-メトキシベンジルエーテルO-PMB-DMEAの調製乾燥したフラスコに、ジメチルエタノールアミン4.46g、50mmolと乾燥DMF50mLを加えた。この溶液をアルゴン下で攪拌し、氷浴で冷却した。次に、水素化ナトリウム2.0g、50mmolを少しずつ10分間にわたって加えた後、反応混合物を室温まで暖めさせた。30分後塩化4-メトキシベンジル3.92g、25mmolを滴下して10分間にわたって加え、得られた混合物をアルゴン下で攪拌し続けた。60h後GC-MSが反応の完了を示した塩化4-メトキシベンジルの消失。反応混合物を1M水酸化ナトリウム100mL上に注ぎ、ジクロロメタンDCM3×30mLで抽出した後乾燥したNa2SO4。カラムクロマトグラフィー0→10メタノール/DCM;中性シリカにより、所望の生成物O-PMB-DMEAを黄色の油として得た1.46g、28。1HNMRCDCl3、400MHzδ7.28d、2H、J=8.6Hz、アリールCH、6.89d、2H、J=8.6Hz、アリールCH、4.49s、2H、-CH2-、3.81s、3H、OCH3、3.54t、2H、J=5.8、NCH2CH2O、2.54t、2H、J=5.8、NCH2CH2O、2.28s、6H、NCH32。HRMSES=210.1497MH。C12H20NO2は210.1494を要する。実施例4a.N,N-ジメチルエタノールアミンO-4-メトキシベンジルエーテルO-PMB-DMEAの重水素化された類似体の調製N,N-ジメチルエタノールアミンO-4-メトキシベンジルエーテルの二及びテトラ重水素化類似体は適当な二又はテトラ重水素化ジメチルエタノールアミンから実施例4に従って調製することができる。実施例5.[18F]フルオロメチルトシレート9の合成の調製K2CO30.5mg、3.6mmol、100mLの水に溶解、18-クラウン-610.3mg、39mmol及びアセトニトリル500μLの混合物を含有するWheatonバイアルに、[18F]フッ素イオン~20mCi、100μL水中を加えた。次に、溶媒を窒素気流下100mL/分110°Cで除去した。その後、アセトニトリル500μLを加え、乾燥するまで蒸留を続けた。この手順を二回繰り返した。次に、3の水を含有するアセトニトリル250μL中のメチレンジトシレート76.4mg、18mmolの溶液を周囲温度で加えた後、分析用放射性HPLCでモニターしながら10~15分100°Cに加熱した。1:1アセトニトリル/水1.3mLの添加により反応を停止させ、半調製用放射性HPLCで精製した。[18F]フルオロメチルトシレート9を含有する溶出液の画分を集め、水で最終容積20mLに希釈した後、SepPakC18lightカートリッジWaters、Milford、MA、USADMF5mLと水10mLでプレコンディショニングに固定化した。このカートリッジをさらに水5mLで洗浄し、[18F]フルオロメチルトシレート9を保持するカートリッジを窒素気流中で20分乾燥した。[18F]13の合成の典型的なHPLC反応プロフィールを図4A/4Bに示す。実施例6.[18F]フルオロブロモメタンとの反応による[18F]フルオロメチルコリン誘導体の放射性合成[18F]フルオロブロモメタンBergmanらApplRadiatIsot2001;546:927-33に従って調製を、乾燥アセトニトリル1mL中にアミン前駆体N,N-ジメチルエタノールアミン150μL又はN,N-ジメチル-[1,2-2H4]エタノールアミン3150μLを含有し、0°Cに予め冷却したWheatonバイアルに加えた。このバイアルを密閉した後100°Cに10分加熱した。次に、大部分の溶媒を窒素気流下で除去した後、残っている試料を水10mL中の5エタノールに再溶解させ、Sep-PakCMlightカートリッジWaters、Milford、MA、USA2MHCl5mLと水10mLでプレコンディショニング上に固定化して塩素イオンの陰イオン交換を行った。次にこのカートリッジをエタノール10mLと水10mLで洗浄した後、生理的食塩水0.5~2.0mLを用いて放射性トレーサー11a又は11cを溶出させ、無菌フィルター0.2μmSartorius、Goettingen、Germanyに通した。実施例7.[18F]フルオロメチルメチルトシレートとの反応による[18F]フルオロメチルコリン、[18F]フルオロメチル-[1-2H2]コリン及び[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリンの放射性合成乾燥DMF300μLを用いてSep-Pakカートリッジから溶出させた[18F]フルオロメチルトシレート9実施例5に従って調製を、前駆体N,N-ジメチルエタノールアミン150μL、N,N-ジメチル-[1,2-2H4]エタノールアミン3150μL実施例1に従って調製、又はN,N-ジメチル-[1-2H2]エタノールアミン5150μL実施例2に従って調製の1つを含有するWheatonバイアルに加え、攪拌しながら100°Cに加熱した。20分後水10mLで反応を停止させ、SepPakCMlightカートリッジWaters2MHCl5mLと水10mLでプレコンディショニング上に固定化して塩素イオンの陰イオン交換を行った後エタノール5mLと水10mLで洗浄し、次いで放射性トレーサー[18F]フルオロメチルコリン12a、[18F]フルオロメチル-[1-2H2]コリン12b又は[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリン[18F]12cを等張の生理的食塩水0.5~1.0mLで溶出した。実施例8.非放射性フルオロメチルトシレート15の合成上記スキーム3に従って次の反応を行った。aメチレンジトシレート14の合成Emmons及びFerrisの方法を用いて、市販のジヨードメタン132.67g、10mmolを銀トシレート6.14g、22mmolと反応させて、メチレンジトシレート100.99gを28の収率で得たEmmons、W.D.、ら、MetatheticalReactionsofSilverSaltsinSolution.II.TheSynthesisofAlkylSulfonates、JournaloftheAmericanChemicalSociety、1953;75:225。b非放射性フルオロメチルトシレート15の合成アセトニトリル10mL中のフッ化カリウム0.16g、2.83mmol/KryptofixK2221.0g、2.65mmolを用いて80°Cで実施例3aのメチレンジトシレート100.67g、1.89mmolの親核置換によってフルオロメチルトシレート110.04gを調製し、所望の生成物を11の収率で得た。実施例9.[18F]フルオロブロモメタン17の合成Bergmanらの方法ApplRadiatIsot2001;546:927-33を改変して、市販のジブロモメタン16をアセトニトリル中110°Cで[18F]フッ化カリウム/KryptofixK222と反応させて所望の[18F]フルオロブロモメタン17を得、これをガスクロマトグラフィーで精製し、溶出により、アセトニトリル及び関連するコリン前駆体を含有する予め冷却されたバイアル中にトラップする。実施例10.放射化学的な純度の分析[18F]フルオロメチルコリン、[18F]フルオロメチル-[1-2H2]コリン及び[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリン[18F]の放射化学的な純度を、市販のフルオロコリン塩化物標準と共に溶出させることによって確認した。AgilentG1362A屈折率検出器RID及びBioscanFlowcountFC-3400PINダイオード検出器を備えたAgilent1100シリーズのHPLCシステムを使用した。クロマトグラフィー分離は、PhenomenexLunaC18逆相カラム150mm×4.6mmで行い、5mMヘプタンスルホン酸及びアセトニトリル90:10v/vを含む移動相を1.0mL/分の流量で送った。実施例11.コリンオキシダーゼを用いた酵素的酸化研究この方法は、Roivannenらの方法Roivainen、A.、ら、EuropeanJournalofNuclearMedicine2000;27:25-32を改変した。[18F]フルオロメチルコリン又は[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリン[18F]100μL、~3.7MBqの試料を、水1.9mLを含有するバイアルに加えて原液を得た。コリンオキシダーゼ0.05単位/uLを含有するリン酸ナトリウム緩衝液0.1M、pH710uLを原液190uLの試料に加え、バイアルを室温に放置し、時々攪拌した。選択された時点5、20、40及び60分で試料をHPLC移動相緩衝液A、1.1mLで希釈し、ろ過し0.22μmフィルター、次にその~1mLを分析のために1mL試料ループによってHPLC上に注入した。クロマトグラフィー分離は、WatersC18Bondapak7.8×300mmカラムWaters、Milford、Massachusetts、USAにより、緩衝液Aと緩衝液Bの移動相を用いて3mL/分で行った。この緩衝液Aはアセトニトリル、エタノール、酢酸、1.0mol/L酢酸アンモニウム、水、及び0.1mol/Lリン酸ナトリウム800:68:2:3:127:10[v/v]を含有し、緩衝液Bは同じ構成成分を異なる割合400:68:44:88:400:10[v/v]で含有していた。勾配プログラムは100緩衝液Aが6分、0~100緩衝液Bが10分、100~0Bが2分、次いで0Bが2分であった。実施例12.生体内分布ヒト結腸HCT116腫瘍を既に報告されているようにしてオスのC3H-HejマウスHarlan、Bicester、UnitedKingdomで増殖させたLeyton、J.、ら、CancerResearch2005;6510:4202-10。キャリパーを用いて腫瘍の寸法を連続的に測定し、腫瘍容積を式:容積=π/6×a×b×cで計算した。式中、a、b、及びcは腫瘍の3つの直交軸を表す。腫瘍が約100mm3になったマウスを使用した。[18F]フルオロメチルコリン、[18F]フルオロメチル-[1-2H2]コリン及び[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリン~3.7MBqを各々尾静脈から覚醒した非処置の腫瘍担持マウスに注射した。放射性トレーサー注射後所定の時点2、30及び60分でマウスを終末麻酔下で犠牲にし、血液、血漿、腫瘍、心臓、肺、肝臓、腎臓及び筋肉を得た。組織の放射活性をガンマカウンターCobraIIAuto-Gammacounter、PackardBiosciencesCo、Pangbourne、UKで測定し、崩壊補正した。データは組織グラム当たりパーセント注射服用量として表した。実施例13.[18F]フルオロメチルコリン[18F]FCH及び[18F]フルオロメチル-[1,2-2H4]コリン[18F]D4-FCHのインビボ酸化電位[18F]FCH又は[18F]D4-FCH80~100μCiを尾静脈から麻酔した腫瘍をもたないC3H-Hejマウスに注射した。イソフルオラン/O2/N2O麻酔を使用した。注射の2、15、30及び60分後に得た血漿試料を液体窒素でスナップ冷凍し、~80°Cで貯蔵した。分析のためには、試料を解凍し、4°Cに保った。約0.2mLの血漿に氷冷アセトニトリル1.5mLを加えた。次に、この混合物を遠心分離した3分、15493×g、4°C。回転蒸発器HeidolophInstrumentsGMBHC0、Schwabach、Germanyを浴温45°Cで用いて上清を蒸発乾固させた。残渣を移動相1.1mLに懸濁させ、澄ませ0.2μmフィルター、HPLCで分析した。肝臓試料を氷冷アセトニトリル1.5mL中でホモジナイズし、その後血漿試料として処理した。全ての試料を、γ-RAMModel3放射性検出器IN/USSystemsinc.、FL、USAを備えたAgilent1100シリーズHPLCシステムで分析した。分析は、PhenomenexLunaSCXカラム10μ、250×4.6mm並びに0.25Mリン酸二水素ナトリウムpH4.8及びアセトニトリル90:10v/vを含み2ml/分の流量で流した移動相を用いた、Roivannenの方法に基づくRoivainen、A.、ら、EuropeanJournalofNuclearMedicine2000;27:25-32。実施例14.コリン代謝産物の分布30分に肝臓、腎臓、及び腫瘍試料を得た。全ての試料を液体窒素でスナップ冷凍した。分析のために、試料を解凍し、使用直前まで4°Cに保った。~0.2mLの血漿に氷冷メタノール1.5mLを加えた。次に、この混合物を遠心分離した3分、15493xg、4jC。回転蒸発器HeidolophInstrumentsを浴温40°Cで用いて上清を蒸発乾固させた。残渣を移動相1.1mLに懸濁し、澄ませ0.2Amフィルター、HPLCで分析した。肝臓、腎臓、及び腫瘍試料を、IKAUltra-TurraxT-25ホモジナイザーを用いて氷冷メタノール1.5mL中でホモジナイズし、その後血漿試料上記として処理した。全ての試料を、γ-RAMモデル3γ-検出器IN/USSystems及びLaura3ソフトウェアLablogicを具備したAgilent1100シリーズHPLCシステムAgilentTechnologiesで放射性HPLCにより分析した。固定相は、WatersμBondapakC18逆相カラム300×7.8mmWaters、Milford、MA、USAからなっていた。試料は、溶媒Aアセトニトリル/水/エタノール/酢酸/1.0mol/L酢酸アンモニウム/0.1mol/Lリン酸ナトリウム、800/127/68/2/3/10及び溶媒Bアセトニトリル/水/エタノール/酢酸/1.0mol/L酢酸アンモニウム/0.1mol/Lリン酸ナトリウム、400/400/68/44/88/10からなる移動相を用いて分析した。勾配は0Bが6分、次に0→100Bが10分、100Bが0.5分、100→0Bが1.5分、その後0Bが2分で、流量3mL/分で流した。実施例15.HCT116腫瘍細胞による[18F]D4-FCH及び[18F]FCHの代謝HCT116細胞をT150フラスコ内において三連で70コンフルエントになるまで増殖させた後ビヒクル1DMSO、増殖培地中又はビヒクル中1μmol/LのPD0325901で24h処理した。細胞を1.1MBqの[18F]D4-FCH又は[18F]FCHで1hパルス処理した。細胞を氷冷リン酸塩緩衝生理的食塩水PBSで3時間洗浄し、掻き取って5mLのPBS中に入れ、500×gで3分遠心分離した後、組織試料に関して上に記載したHPLC分析のために2mLの氷冷メタノールに再懸濁させた。5’-ホスフェートがHPLCクロマトグラムで同定されたピークであるという生化学的な証拠を得るために、培養した細胞を既に記載されているBarthel、H.、ら、CancerRes2003;6313:3791-8ようにしてアルカリ性ホスファターゼで処理した。簡潔に言うと、HCT116細胞を100mmの皿で三連で増殖させ、5.0MBq[18F]FCHと共に60分37°Cでインキュベートして推定の[18F]FCH-ホスフェートを形成させた。細胞を5mLの氷冷PBSで二回洗浄した後、掻き取り、5mLのPBS中750×g4°C、3分で遠心分離した。細胞を、50v/vのグリセロール、0.5mmol/LのMgCl2、及び0.5mmol/LのZnCl2を含有する1mLの5mmol/LのTris-HClpH7.4中でホモジナイズし、10単位の細菌のタイプIIIアルカリ性ホスファターゼSigmaと共に37°Cで振盪水浴中で30分インキュベートして、[18F]FCH-ホスフェートを脱リン酸化した。氷冷メタノールを加えることにより反応を停止させた。試料を上記血漿と同様に処理し、放射性HPLCで分析した。対照実験はアルカリ性ホスファターゼなしで行った。実施例16.小動物PETイメージングPETイメージング研究動的[18F]FCH及び[18F]D4-FCHイメージングスキャンは、専用の小動物PETスキャナーquad-HIDACOxfordPositronSystemsで行った。この機器の特徴は既に記載されているBarthel,H.,etal.,CancerRes2003;6313:3791-8。尾静脈をスキャンするために、ビヒクル又は薬剤で処理したマウスを麻酔イソフルオラン/O2/N2Oの誘導後カニューレ処置した。動物をサーモスタットで制御された治具直腸温度が~37°Cになるように調整内に入れ、スキャナー内でうつぶせに配置した。[18F]FCH又は[18F]D4-FCH2.96~3.7MBqを、尾静脈カニューレを介して注射し、スキャンを開始した。動的スキャンを、既に報告されているように60分の期間にわたってリストモード形式で得たLeyton,J.,etal.,CancerResearch2006;6615:7621-9。得られたデータを画像再構成のために0.5mmシノグラムビン及び19の時間枠0.5×0.5×0.5mmボクセル、4×15、4×60、及び11×300に区分した。この再構成は二次元のHammingフィルターカットオフ0.6を用いたフィルタ補正逆投影によって行った。画像データセットを、分析ソフトウェアバージョン6.0、BiomedicalImagingResource、MayoClinicを用いて視覚化した。30~60分の動的データの累積画像を放射性トレーサー取込の視覚化のために使用し、対象領域を描くのに用いた。対象領域は5つの隣接した腫瘍領域各々0.5mmの厚さに手作業で画定された。これらのスライスの動的データを各組織肝臓、腎臓、筋肉、尿、及び腫瘍に対して平均し、19時点の各々で時間対放射活性曲線を得た。注射された放射活性を表す対応する全身の時間対放射活性曲線を、200×160×160の再構成されたボクセルの全てで放射活性を加えることによって得た。腫瘍の放射活性を全身の放射活性に対して規格化し、ボクセル当たりのパーセント注射服用量ID/voxとして表した。60分における放射性トレーサーの規格化された取込ID/vox60をその後の比較に用いた。腫瘍の不均一性及び腫瘍における壊死性の領域の存在を説明するために、腫瘍の5つのスライスの規格化された最大のボクセル強度IDvox60maxの平均も比較に用いた。曲線下の面積を0~60分のID/voxの積分値として計算した。実施例17.マウスにおけるPD0325901処理の効果大きさを合わせたHCT116腫瘍担持マウスをランダム化して、ビヒクル0.5ヒドロキシプロピルメチルセルロース0.2Tween80又はビヒクル中で調製したマイトジェン細胞外キナーゼ阻害剤PD032590125mg/kg0.005mL/gマウスを経口栄養補給による処理を毎日受けさせた。10日間の毎日処理の後、最後に服用投与させた1h後に[18F]D4-FCH-PETスキャンを行った。イメージング後、腫瘍を液体窒素でスナップ冷凍し、コリンキナーゼA発現の分析のために-80°Cで貯蔵した。結果を図18及び19に示す。これは、薬物反応の早期バイオマーカーとしての[18F]D4-FCH-PETの使用を例証する。癌を標的とする現在開発されている薬剤の殆どは細胞増殖又は生存に関与するキナーゼを対象としている。この実施例は、腫瘍の収縮が有意でない異種移植片モデルにおいて、MEK阻害剤PD0325901による成長因子受容体-Ras-MAPキナーゼ経路の阻害が、経路の阻害を意味する腫瘍の[18F]D4-FCH取込の有意な低下に至ることを示している。図はまた、[18F]D4-FCHの取込の阻害が、少なくとも部分的にコリンキナーゼ活性の阻害に起因していたことも示している。実施例18.イメージングのための[18F]FCH及び[18F]D4-FCHの比較図16に示されているように、[18F]FCH及び[18F]D4-FCHはいずれも迅速に組織中に取り込まれ、保持された。組織の放射活性は筋肉<尿<腎臓<肝臓の順に増大した。肝臓においては酸化よりリン酸化が優勢であると仮定して図12、肝臓全体の放射活性レベルには2つの放射性トレーサー間で殆ど差が見られなかった。[18F]D4-FCH又は[18F]FCHの注射後60分での肝臓の放射活性レベルID/vox60は、それぞれ20.92±4.24及び18.75±4.28であった図16。これはまた、[18F]FCH注射によるよりも[18F]D4-FCH注射によるベタインのより低いレベルとも調和している図12。このように、肝臓においてPETこれは化学的分解を欠くにより測定される2つの放射性トレーサーの薬物動態は同様であった。他方、[18F]FCHと比較して[18F]D4-FCHに対するより低い腎臓の放射活性レベル図16は、腎臓におけるより低い[18F]D4-FCHの酸化電位を反映している。[18F]FCH及び[18F]D4-FCHに対するID/vox60は腎臓においてそれぞれ15.97±4.65及び7.59±3.91であった図16。尿の排泄はこれらの放射性トレーサー間で類似していた。膀胱に関して描かれた対象領域ROIは[18F]D4-FCH及び[18F]FCHに対してそれぞれ5.20±1.71及び6.70±0.71のID/vox60の値を示した。尿の代謝産物は主として代謝されてない放射性トレーサーを含んでいた。筋肉は、あらゆる組織で最も低い放射性トレーサーレベルを示した。[18F]D4-FCHの比較的高い全身の安定性及び高割合のホスホコリン代謝産物にも関わらず、[18F]FCH群と比べて、[18F]D4-FCHを注射したマウスにおいてより高いPETによる腫瘍放射性トレーサー取込が観察された。図17は典型的な0.5mm横断PET画像スライスを示し、ヒト黒色腫SKMEL-28異種移植片における[18F]FCH及び[18F]D4-FCHの蓄積を立証している。このマウスモデルで腫瘍シグナル-バックグランドコントラストは、[18F]FCH画像と比べて[18F]D4-FCHのPET画像において定性的に優れていた。いずれの放射性トレーサーもPETにより検出される同様な腫瘍動態プロフィールを有していた図17。この動態は~1分にピーク放射活性をもつ迅速な腫瘍流入により特徴付けられた図17。次に、腫瘍レベルを~5分まで平衡化させた後安定期にさせた。[18F]D4-FCHの送達と保持はFCHよりも定量的に高かった図17。[18F]D4-FCH及び[18F]FCHのID/vox60はそれぞれ7.43±0.47及び5.50±0.49P=0.04であった。腫瘍は細胞の不均一な集団を呈することが多いので、実験的なノイズに対して感受性がおそらくより低い別のイメージング変数を利用した5つのスライスに対する最大のピクセルID/vox60の平均IDvox60max。この変数もまた[18F]D4-FCHでずっと高いP=0.05、図17。さらに、時間対放射活性曲線AUC下の腫瘍面積はFCHよりD4-FCHマウスの方が高かったP=0.02。組織試料のより詳細な分析のために30分の時点を選択したが、血漿中の親化合物の割合はより早い時点で[18F]FCHよりも[18F]D4-FCHの方が一貫して高かった。イメージングに関して、両方の放射性トレーサーの腫瘍による取込は、早い15分及び遅い60分時点で同様であった補遺表1。より早い時点が骨盤のイメージングに適当であるかもしれない。実施例19.処置に対するイメージング応答[18F]D4-FCHがインビボ研究に対してより安定なフッ素化されたコリン類似体であることを立証した後、治療法に対する応答を測定するためのこの放射性トレーサーの使用を検討した。これらの研究は、処置の結果が既に特徴付けられている再現性のある腫瘍モデル系、すなわち、10日間PD0325901で毎日処理されたヒト結腸癌腫異種移植片HCT116で行ったLeyton,J.,etal.,NoninvasiveimagingofcellproliferationfollowingmitogenicextracellularkinaseinhibitionbyPD0325901、MolCancerTher2008;79:3112-21。薬剤処置は腫瘍停滞に至った10日目の腫瘍の大きさの低下は前処理群と比較して12.2だけが、ビヒクル処置したマウスの腫瘍は375増大した。PD0325901で処置したマウスの腫瘍の[18F]D4-FCHレベルはビヒクルで処置したものとほぼ同じ時間でピークに達したが、処置された腫瘍における放射性トレーサーの保持は顕著に低下した図18。全てのイメージング変数が薬剤処置の10日後に減少したP=0.05、図18。これは、腫瘍の大きさの低下に大きな変化が見られない条件下でも処置応答を検出するのに[18F]D4-FCHを使用することができるということを示しているLeyton,J.,etal.,NoninvasiveimagingofcellproliferationfollowingmitogenicextracelllularkinaseinhibitionbyPD0325901、MolCancerTher2008;79:3112-21。バイオマーカーの変化を理解するために、培養下指数関数的に増殖するHCT116細胞を24時間PD0325901で処置し、[18F]D4-FCHの60分取込をインビトロで測定することによって、D4-FCH-ホスホコリンの形成に対するPD0325901の固有の細胞効果を検査した。図18に示されているように、PD0325901は、薬剤で処置した細胞において[18F]D4-FCH-ホスホコリンの形成を顕著に阻害し、腫瘍における薬剤の効果が血流力学効果によるというよりコリン代謝に対する細胞効果に起因する可能性が高いことを示している。薬剤処置による[18F]D4-FCHの取込を調節する別のメカニズムを理解するために、PETスキャン後に切除されたPD0325901及びビヒクルで処置した腫瘍におけるCHKAの発現の変化を評価した。CHKAタンパク質の発現の有意な低下はPD0325901による処置の10日後にインビボで見られP=0.03図19、CHKA発現の低下が薬剤で処置した腫瘍におけるより低いD[18F]4-FCHの取込に寄与することを示している。また、薬剤により誘導されたCHKA発現の低下も、PD0325901で処置された指数関数的に増殖する細胞でインビトロで起こった。実施例20.統計統計解析は、ソフトウェアGraphPadPrismバージョン4GraphPadを用いて行った。群間の比較はノンパラメトリックMann-Whitney試験を用いて行った。両側P≦0.05を有意と考えた。実施例21材料及び方法細胞株HCT116LGC標準、Teddington,Middlesex,UK及びPC3-M細胞DrMatthewCaley,ProstateCancerMeastasisTeam,ImperialCollegeLondon,UKからの寄付を、10のウシ胎児血清、2mMのL-グルタミン、100U.mL1のペニシリン及び100μg.mL1のストレプトマイシンを補充したRPMI1640培地Invitrogen,Paisley,Refrewshire,UKで増殖させた。A375細胞ProfessorEyalGottlieb,BeatsonInstituteforCancerResearch,Glasgow,UKからの寄付を、10のウシ胎児血清、2mMのL-グルタミン、100U.mL1のペニシリン及び100μg.mL1のストレプトマイシンを補充した高グルコース4.5g/LDMEM培地Invitrogen,Paisley,Refrewshire,UKで増殖させた。全ての細胞は5CO2を含有する湿った雰囲気中で37°Cに維持した。ウェスタンブロットウェスタンブロッティングは標準技術を使用して実施した。細胞を採取し、RIPA緩衝液ThermoFisherScientificInc.,Rockford,IL,USAで溶解した。ラビット抗-ヒトコリンキナーゼアルファポリクローナル抗体Sigma-AldrichCo.Ltd,Poole,Dorset,UK、1:500を用いて膜を探査した。ラビット抗-アクチン抗体Sigma-AldrichCo.Ltd,Poole,Dorset,UK、1:5000を充填対照として用い、ペルオキシダーゼ結合ロバ抗-ラビットIgG抗体SantaCruzBiotechnologyInc.,SantaCruz,CA,USA、1:2500を二次抗体として用いた。タンパク質は、AmershamECLキットGEHealthcare,ChalfontStGiles,Bucks,UKを用いて視覚化した。ブロットをスキャンしBio-RadGS-800CalibratedDensitometer、Bio-Rad,Hercules,CA,USA、シグナルの定量化はスキャン解析ソフトウェアQuantityOne;Bio-Radを用いるデンシトメトリーによって行った。腫瘍コリンキナーゼ発現の分析のために、~100mm3の腫瘍を切除し、1.4mmセラミックビーズを含有するPrecellys24溶解キット2mLチューブBertinTechnoologies,Montigny-le-Bretonneux,Franceに入れ、液体窒素でスナップ冷凍した。ホモジナイゼーションのために、1mLのRIPA緩衝液を溶解キットチューブに加え、Precellys24ホモジナイザー6500RPM、2×17、間隔20sでホモジナイズした。細胞破片を遠心分離により除去した後、上記のようにウェスタンブロッティングした。インビトロでの18F-D4-コリン取込分析の前の晩細胞5×105を6-ウェルプレートに蒔いた。実験の日、40μCiの18F-D4-コリンを含有する新鮮な増殖培地を個々のウェルに加えた。5CO2の湿った大気中で60分37°Cでインキュベーションした後に細胞の取込を測定した。続いてプレートを氷上に載せ、3時間氷冷PBSで洗浄し、RIPA緩衝液ThermoFisherScientificInc.,Rockford,IL,USA、1mL、10分で溶解した。細胞溶解物を計数管に移し、ガンマカウンターCobraIIAuto-Gammaカウンター,PackardBiosciencesCo,Pangbourne,UKで崩壊補正した放射活性を測定した。試料をスナップ冷凍し、放射性崩壊後BCA96-ウェルプレートアッセイThermoFisherScientificInc.,Rockford,IL,USAを用いるタンパク質の測定に使用した。データはタンパク質1mg当たりの合計放射活性のパーセントとして表した。ヘミコリニウム-3処置5mM、Sigma-Aldrichのためには、放射活性の添加30分前及び取込の経時変化の時間の間細胞を化合物と共にインキュベートした。インビボ腫瘍モデル全ての動物実験は、theUnitedKingdomHomeOfficeGuidanceontheOperationoftheAnimalScientificProceduresAct1986に従って認可された研究者により、かつ癌研究における動物の幸福及び使用に関する新版のガイダンス内で行ったWorkmanP.AboagyeEO,BalkwillF,etal.Guidanceforthewelfareanduseofanimalsincancerresearch.Br.JCancer.2010;102:1555-1577。オスのBALB/cヌードマウス6~8週齢、CharlesRiver,Wilmington,MA,USAを使用した。腫瘍細胞2×106をマウスの背部に皮下注射し、異種移植片が~100mm3に達したときの動物を使用した。キャリパーを用いて腫瘍寸法を連続的に測定し、腫瘍容積を式:容積=π/6×a×b×cにより計算した。式中、a、b、及びcは腫瘍の3つの直交軸を表す。インビボトレーサー代謝SmithG,ZhaoY,LeytonJ他Radiosynthesisandpre-clinicalevaluationof[18F]フルオロ-[1,2-2H4]コリン.NuclMedBiol.2011;38:39-51の方法を改変した方法を使用して、血漿及び組織に由来する放射性標識代謝産物を定量化した。簡潔に言うと、終末麻酔下の腫瘍担持マウスに放射性トレーサー11C-コリン、11C-D4-コリン~18.5MBq又は18F-D4-コリン~3.7MBqのいずれかをボーラス静脈内注射により投与し、放射性トレーサー注射の2、15、30又は60分後心臓穿刺を介した瀉血によって犠牲にした。自動化された放射性合成の方法論としては実施例22を参照されたい。腫瘍、腎臓及び肝臓の試料を直ちに液体窒素でスナップ冷凍した。ヘパリン添加血液の試料を迅速に遠心分離して14000g、5分、4°C血漿を得た。その後血漿試料を液体窒素でスナップ冷凍し、分析に先立ってドライアイス上に保った。分析のために、試料を解凍し、使用直前まで4°Cに保った。氷冷した血漿200μlに氷冷したメタノール1.5mLを加え、得られた懸濁液を遠心分離した14000g、4°C、3分。次に、上清をデカントし、回転蒸発器浴温40°Cで蒸発乾固した後、HPLC移動相溶媒A:アセトニトリル/水/エタノール/酢酸/1.0M酢酸アンモニウム/0.1Mリン酸ナトリウム[800/127/68/2/3/10]、1.1mLに再懸濁した。試料を親水性のシリンジフィルター0.2μmフィルター、MillexPTFEフィルター、Millipore,MA,USAに通してろ過した後、試料~1mLを1mL試料ループにより分析用のHPLCに注入した。Ultra-TurraxT-25ホモジナイザーIKAWerkeGmbHandCo.,KG,Staufen,Germanyを用いて氷冷メタノール1.5mL中で組織をホモジナイズした後血漿試料のように処理した。LeytonJ,SmithG,ZhaoY他の方法[18F]fluoromethyl-[1,2-2H4]-choline:anovelradiotracerforimagingcholinemetabolismintumorsbypositronemissiontomography.CancerRes.2009;69:7721-7728を用い、上記のように構成されたAgilent1100シリーズHPLCシステムAgilentTechnologies,SantaClara,CA,USAで、試料を分析した。μBondapakC18HPLCカラムWaters,Milford,MA,USA;7.8×3000mm、固定相、並びに3mL/分の流量で送られる溶媒A上記及び溶媒Bアセトニトリル/水/エタノール/酢酸/1.0M酢酸アンモニウム/0.1Mリン酸ナトリウム400/400/68/44/88/10からなる移動相を分析物の分離に使用した。勾配は0Bが5分、0~100Bが10分、100Bが0.5分、100~0Bが2分、0Bが2.5分にセットした。PETイメージング研究腫瘍担持マウスにおいて18F研究には~3.7MBq、又は11Cでは~18.5MBqのボーラス静脈内注射の後、専用の小動物PETスキャナーSiemensInveonPETモジュール、SiemensMedicalSolutionsUSA,Inc.,Malvern,PA,USAで、動的11C-コリン、11C-D4-コリン及び18F-D4-コリンイメージングスキャンを実施した。動的スキャンはリストモード形式で60分にわたって得られた。次いで、得られたデータを、0.5mmシノグラムビン及び画像再構成のための19の時間枠4×15、4×60、及び11×300に区分した。この画像再構成はフィルタ補正逆投影により行った。入力関数分析のためには、データを画像再構成のための25の時間枠8×5、1×20、4×40、1×80、及び11×300に区分した。SiemensInveonResearchWorkplaceソフトウェアを腫瘍における放射性トレーサー取込の視覚化に使用した。動的データの30~60分の累積画像を用いて三次元3D対象領域ROIを画定した。動脈の入力関数を評価するために、2~5分の累積画像を用いて、単一のボクセル3DROIを心臓腔の中心に手作業で描いた。心筋とのROIのオーバーラップを最小にするように注意した。カウント密度を各時点での全てのROIに対して平均して時間対放射活性曲線TACを得た。腫瘍TACをVDC-304服用量較正器VeenstraInstruments,Joure,TheNetherlandsで測定された注射服用量に対して規格化し、組織1mL当たりのパーセント注射服用量として表した。0~60分のID/mLの積分として計算されるTAC下の面積、及び、60分での放射性トレーサーの規格化された取込ID/mL60も比較のために使用した。生体内分布研究11C-コリン、11C-D4-コリン~18.5MBq及び18F-D4-コリン~3.7MBqを麻酔をかけたBALB/cヌードマウスの尾静脈に各々注射した。マウスを麻酔下に維持し、放射性トレーサーの注射の2、15、30又は60分後心臓穿刺による瀉血で犠牲にして血液、血漿、心臓、肺、肝臓、腎臓及び筋肉を得た。組織の放射活性をガンマカウンターCobraIIAuto-Gammacounter,PackardBiosciencesCo,Pangbourne,UKで測定し、崩壊補正した。データは組織の1グラム当たりのパーセント注射服用量として表した。統計データは、他に示さない限り、平均±平均の標準誤差SEMとして表した。2つのデータセット間の比較の有意性はStudentのt試験を用いて決定した。ANOVAを多様性解析に使用したPrismv5.0ウィンドウズ登録商標用ソフトウェア、GraphPadSoftware,SanDiego,CA,USA。P≦0.05の場合に群間の差を有意と考えた。結果重水素化は腎臓の放射性トレーサーの取込を高めることになる腫瘍をもたないオスのヌードマウスにおいて11C-コリン、11C-D4-コリン及び18F-D4-コリントレーサーを用いて経時的生体内分布を調べた。図20は、2、15、30及び60分の組織内分布を示す。これら3つのトレーサーの60分にわたる組織の取込には最小の差しかなかった。取込の値は18F-コリン及び18F-D4-コリンについて既に発表されているデータと基本的に一致していたDeGradoTR,BaldwinSW,WangS,etal.Synthesisandevaluationof18F-labeledcholineanalogsasoncologicPETtracers.JNuclMed.2001;42:s1805-1814;SmithG,ZhaoY,LeytonJ,etal.Radiosynthesisandpre-clinicalevaluationof[18F]fluoro-[1,2-2H4]choline.NuclMedBiol.2011;38:39-51。全てのトレーサーで、注射後2分のような早期に明らかなように、血液から迅速に摘出され、大部分の放射活性は腎臓内に保持されていた。11C-コリンの重水素化により、60分にわたり腎臓の保持が有意に1.8倍増大しP<0.05、図20A、18F-D4-コリンではこの時点で11C-コリンと比べて腎臓保持の3.3倍増大が観察されたP<0.01。11C-D4-コリン及び18F-D4-コリンで、種類の同じトレーサー11C-コリンと比べて尿への排泄が増大する傾向があったが、この増大は統計的な有意には至らなかった。11C-コリンの重水素化ではインビボで酸化に対する中程度の耐性が生じる組織及び血漿におけるトレーサーの代謝を放射性HPLCで調べた図21。ピークは、同一性を決定するための酵素的なアルカリ性ホスファターゼ及びコリンオキシダーゼ方法それぞれ図27及び28を用いて、コリン、ベタイン、ベタインアルデヒド及びホスホコリンと特定されたLeytonJ.SmithG,ZhaoY,etal.[18F]fluoromethyl-[1,2-2H4]-choline:anovelradiotracerforimagingcholinemetabolismintumorsbypositrontomography.CancerRes.2009;69:7721-7728。肝臓において、11C-コリン及び11C-D4-コリンはいずれも迅速にベタインに酸化され図21A、11C-コリン放射活性の49.2±7.7が2分までに既にベタインに酸化された。11C-コリンの重水素化により、肝臓において注射の2分後に酸化に対する重大な保護が得られ、ベタインとして24.5±2.1の放射活性があるがベタインレベルで51.2の低下、P=0.037、この保護は15分までに失われた。特に、高い割合の肝臓放射活性~80が18F-D4-コリンで15分までホスホコリンとして存在していた。これは、2つの炭素-11トレーサーと比べたときのずっと低下した肝臓特異的な酸化60分におけるベタインとしての15.0±3.6の放射活性、P=0.002に対応していた。肝臓とは対照的に、腎臓においては、11C-コリンの重水素化により、60分の時間全体にわたって酸化に対する保護が得られた図21B。11C-D4-コリンでは、11C-コリンと比較したとき60分にわたってベタインレベルが20~40低下しておりP<0.05、これに対応して、ホスホコリンが比例して増大したP<0.05。18F-D4-コリンは、腎臓において、いずれの炭素-11標識コリントレーサーよりも酸化に対して耐性であった。3種全てのトレーサーを比較すると放射性標識ホスホコリンと腎臓保持の間にはある相関関係があったR2=0.504、図29。血漿においては、11C-コリン及び11C-D4-コリンの両方に対するベタインの一時的なレベルは殆ど同じであった。全体の放射活性レベルは全ての放射性トレーサーで低かったことに留意されたい。2分では11C-コリン及び11C-D4-コリンに対してそれぞれ12.1±2.6及び8.8±3.8の放射活性がベタインの形態であり、15分で78.6±4.4及び79.5±2.9に上昇した。ベタインレベルは18F-D4-コリンで顕著に低下し、15分では43.7±12.4の活性がベタインとして存在していた。18F-D4-コリンでは、残りの時間にわたって血漿ベタインのさらなる上昇は観察されなかった。フッ素化は腫瘍においてコリンの酸化に対して保護する11C-コリン、11C-D4-コリン及び18F-D4-コリンの代謝をHCT116腫瘍で測定した図22。全てのトレーサーで、腫瘍においてコリン酸化は腎臓及び肝臓におけるレベルと比べて大きく減少した。15分で、11C-D4-コリン及び18F-D4-コリンはいずれも、11C-コリンよりずっと大きいホスホコリンに対応する放射活性を有していた。11C-コリンの30.5±4.0と比較して11C-D4-コリン及び18F-D4-コリンはそれぞれ43.8±1.5及び45.1±3.2であったそれぞれP=0.035及びP=0.046。60分まで、大部分の放射活性は3種全てのトレーサーでホスホコリンであり、ホスホコリンレベルは11C-コリン<11C-D4-コリン<18F-D4-コリンの順で増大した。60分における11C-コリン及び11C-D4-コリンの腫瘍代謝プロフィールには差がなかったが、低下したコリン酸化が18F-D4-コリンで観察された。18F-D4-コリンでは14.0±3.0のベタイン放射活性に対して、11C-コリンでは28.1±2.9であったP=0.026。コリントレーサーはPETによる腫瘍のイメージングに対して同様な感度を有する18F-D4-コリンの高い全身の安定性にも関わらず、PETによるマウスにおける腫瘍放射性トレーサー取込は11C-コリン又は11C-D4-コリンの場合以下だった図23。図23Aは、典型的な0.5mm横断PET画像スライスであり、3種の全てのトレーサーのHCT116腫瘍における蓄積を示している。3種の全てのトレーサーで腫瘍の取込は不均一であったが、腫瘍のシグナル-バックグランドレベルは同じであった。これは、60分での規格化された取込値及び時間対放射活性曲線データは示してない下の腫瘍面積の値によって確認された。PETデータは全体の放射活性を表すことに留意されたい。11C-コリン又は11C-D4-コリンの場合、この放射活性のかなりの割合がベタインである図22。腫瘍トレーサー動態腫瘍における全体のトレーサー保持には差がなかったにもかかわらず、トレーサー取込の動態プロフィールは3種のコリントレーサーで変化しており、PETにより検出された図23B。3種のトレーサーの動態は、最初の5分間での迅速な腫瘍流入と、それに続く腫瘍保持の安定化によって特徴付けられた。イメージングの最初の14分間の18F-D4-コリンの初期送達は、11C-コリン及び11C-D4-コリンのいずれよりも高かった最初の14分間の拡大されたTACを図30に示す。活性のゆっくりした洗い出しが18F-D4-コリン及び11C-D4-コリンの両方で30~60分に観察され、対照的に緩やかな蓄積が11C-コリンで検出された。腫瘍における放射活性の不可逆的捕捉に対するパラメーター、Ki及びk3を、心臓腔からの代謝産物補正TACを入力関数として使用して二組織不可逆モデルから計算した図24A及びB。代謝産物の組織TACに対する寄与を説明するダブルインプットDIモデルを、補充データに記載する動態解析に使用した。重水素化及び非重水素化11C-コリンの間でフラックス定数の測定値に有意な差はなかった。しかし、フッ化メチルの添加により、すなわち18F-D4-コリンを11C-D4-コリンと比較すると、Ki及びk3がそれぞれ49.2n=3、P=0.022及び75.2n=3、P=0.005減少した。K1’値は3種の全てのトレーサーで同様であった。すなわち、11C-コリン、11C-D4-コリン及び18F-D4-コリンでそれぞれ0.106±0.026、0.114±0.019、0.142±0.027であった。細胞内のベタイン形成細胞外空間におけるベタインの存在だけではないが予想より高い不可逆的取込を導いた可能性がある。11C-コリンでは18F-D4-コリンと比較してベタイン:ホスホコリンの比が15分及び60分でそれぞれ388及び230P=0.045及び0.036有意に増大した図5C。18F-D4-コリンは前立腺腺癌及び悪性黒色腫のPETイメージングに対して良好な感度を示す18F-D4-コリンがインビボ研究にとってより安定なコリン類似体であり、結腸腺癌のイメージングに対して良好な感度を有することを確認したので、悪性黒色腫A375及び前立腺腺癌PC3-Mを含めてヒト癌の他のモデルでの癌検出に対するその適切性を評価することが望まれた。18F-D4-コリンのインビトロ取込は、ほぼ同じレベルのコリンキナーゼ発現図31挿入図に関連して、3つの細胞株で30分にわたって同様であった図31。コリン輸送及びコリンキナーゼ阻害剤、ヘミコリニウム-3による細胞の処理の結果、3種の全ての細胞株で細胞内のトレーサー放射活性が>90減少したので、放射活性の保持はコリンキナーゼ依存性であることが示された。これらの癌モデルにおける18F-D4-コリンの同様な細胞内捕捉はインビボでのそれらの取込になり図25A、フラックス定数測定値及びPETイメージング変数に対する同様な値を示す補充表1。18F-D4-コリンの腫瘍保持はA375<HCT116<PC3-Mの順に増大する傾向があり、これらの株におけるコリンキナーゼの発現により反映されていた図25C。注射後15分又は60分における3つの細胞癌モデルで腫瘍代謝産物プロフィールに識別可能な差はなかった図25B。腫瘍の大きさは18F-D4-コリンの取込と保持に影響するが、腫瘍の薬物動態には影響しないPETイメージングのために、腫瘍を100mm3に増殖させた後イメージングした。しかし、腫瘍の大きさが200mm3に達していたときは、PC3-M異種移植片を移植した動物の1つの小さいコホートをイメージングした典型的な横断PET画像は図32参照。これらの腫瘍は、より小さいPC3-M腫瘍と比較したときの腫瘍の放射活性の実質的な減少に対応して図26、腫瘍の縁の周りで18F-D4-コリン取込の別個のパターンを示した。HCT116腫瘍と同様に、両方のPC3-Mコホートでトレーサー注入後5分以内に最大の腫瘍特異的放射活性が達成され、その後安定期があった。60分における放射性トレーサー保持の大きさはより小さい腫瘍で実質的により高かった。すなわち、規格化された取込値は1.97±0.07ID/mLであったのに対して、より大きい腫瘍では0.82±0.12ID/mL2.4倍増大、P=0.0002、n=3~5であった。腫瘍ROIからの最大のボクセル放射活性値をとった腫瘍取込の分析の結果、60分におけるトレーサー取込の差はより小さくなった。すなわち、~100mm3の腫瘍ではID/mLmaxが4.75±0.38と測定されたのに対して、~200mm3の腫瘍では3.34±0.08ID/mLmaxが測定された1.4倍の増大、P=0.019、n=3~5。興味深いことに、放射活性の不可逆的捕捉を測定する動態パラメーター、Ki及びk3には、両方の腫瘍コホートで有意な変化はなかった。腎臓の保持は60分にわたって11C-コリン<11C-D4-コリン<18F-D4-コリンの順に増大し図20、全体の腎臓放射活性はホスホコリンとして保持される放射活性に比例することが示された図29、R2=0.504。11C-コリンの重水素化によるコリン酸化に対する保護は組織特異的であることが示され、11C-コリンと比較してベタイン放射活性の減少が肝臓において注入後たった2分で測定された図21。18F-D4-コリンの場合のコリン酸化に対する全身の保護にも関わらず、コリン酸化の速度の低下は移植されたHCT116腫瘍においてずっとわずかであった図22。11C-D4-コリン及び18F-D4-コリンを注射したとき、放射性標識ホスホコリンのレベルは注入後15分で11C-コリンに対してそれぞれ43.6及び47.9高かった。60分では3種のトレーサー間でホスホコリンレベルに差はなかったが、18F-D4-コリンでベタイン特異的な放射活性が有意に低下した。このホスホコリン特異的な活性の平衡化は、親のトレーサーレベルが60分までに最小に低下し、コリンキナーゼ活性に対して利用可能な基質レベルを厳しく制限するという飽和効果によって説明することができる。3種の全てのトレーサーを有する腫瘍において全時間にわたり肝臓及び腎臓と比べてより低いベタインレベルが観察されたが、ベタインのコリン酸化に対するより低い能力又は増大した洗い出しの結果であると思われる。3種のコリン放射性トレーサーのPETによる比較により、他の器官で観察された大きい変化に関わらず、全体的な腫瘍放射性トレーサーの取込、従って感度に有意な差がないことが示された図23。しかしながら、初期の腫瘍動態代謝がより低い時点はトレーサー間で変化し、18F-D4-コリンは~5分にわたる迅速な送達とその後の腫瘍からの活性のゆっくりした洗い出しにより特徴付けられた。これは、11C-コリンのよりゆっくりした取込であるが連続的な腫瘍保持に匹敵していた。60分において、腫瘍内の18F-D4-コリンで、11C-コリン及び11C-D4-コリンと比べてそれぞれ.7倍及び4.0倍高い代謝されなかった親のトレーサーが見られた図22。しかしながら、重水素化は全体の腫瘍放射活性レベルを変化させず、使用したモデリングアプローチはいろいろな細胞内の化学種を区別しなかった。全てのトレーサーが細胞内でホスホコリンに変換されたが、11C-コリン及び11C-D4-コリンの細胞内保持に対する、18F-D4-コリンと比較してより高い速度定数Ki及びk3、図24A及びBは、HCT116腫瘍内における非フッ素化されたトレーサーのベタインへの迅速な変換によって説明され、18F-D4-コリンに対するより大きな特異性を示している。18F-D4-コリンと比較して、腫瘍のベタイン-ホスホコリン代謝産物比は11C-コリン及び11C-D4-コリンに対してそれぞれ388P=0.045及び259P=0.061、有意ではない増大した図24C。実施例22全般材料は購入したままでさらに精製することなく使用した。1,2-2H4-ジメチルエタノールアミンDMEAはTargetMoleculesLtdSouthampton,UKによる注文合成であった。灌注用水はBaxterDeerfield、IL、USA製であり、ソーダ石灰はVWRLutterworth、Leicestershire、UKから購入した。注射用の0.9塩化ナトリウムはHamelnpharmaceuticalsLtdGloucester、UK製であり、NaClの0.045溶液はこのストックと灌注用水から調製した。水素化アルミニウムリチウム0.1M、THF中及びヨウ化水素酸57はABXRadeburg、Germany製であった。メチレンジトシレートはHuayiIsotopeCompanyToronto、Canadaから得た。その他の化学品は全てSigma-AldrichCo.LtdPoole、Dorset、UK製であった。iPhase11C-PROでの11C-メチル化のための、iPhase使い捨て式合成キットはiPhaseTechnologiesPtyLtdMelbourne、Australiaから入手した。GEFASTlabGEHealthcare、ChalfontSt.Giles、UKでの18F-フルオロメチル化のための部分的に組み立てたGEFASTlabカセットは、FASTlabウォーターバッグ、N2フィルター、プレコンディショニングしたQMAカートリッジ及び反応容器を含有していた。WatersSep-PakAccellCMlight、tC18light及びtC18PlusカートリッジはWatersCorporationMilford、Ma.、USAから入手した。11C-コリン及び11C-[1,2-2H4]-コリンの合成11C-ヨウ化メチルは標準の湿式化学法を用いて調製した。簡潔に言うと、11C-二酸化炭素を注文の付属低温トラップを介してiPhaseプラットフォームに移し、水素化アルミニウムリチウム0.1M、THF中200uLを用いてRTで1分かけて11C-メタンに還元した。次に、濃縮ヨウ化水素酸200μLを反応容器に加え、混合物を140°Cに1分間加熱した。次いで、11C-ヨウ化メチルを、ソーダ石灰及び五酸化リン乾燥剤を含有する短いカラムを介して、前駆体のジメチルエタノールアミン又は1,2-2H4-ジメチルエタノールアミン20μlを含有する2mLステンレス鋼ループ中に蒸留した。メチル化反応は室温で2.5分間進行させた。次に、粗製の生成物を、5mL/分の流量でエタノール20mLを用いてCMカートリッジ上にフラッシュした。このCMカートリッジは、0.045塩化ナトリウム5mL、次に水5mLでプレコンディショニングしておいた。次いで、CMカートリッジを水性アンモニア0.08、15mL、次に水10mLで洗浄した。その後コリン生成物を、塩化ナトリウム溶液0.045、10mLを用いてカートリッジから溶出した。18F-フルオロメチル-[1,2-2H4]-コリンの合成システムは、アセトニトリル1.0mL中水:KryptofixK222溶液中の1:4K2CO3溶液、水10.0mL中180mgのK2CO3及びアセトニトリル10.0mL中120mgのKryptofixK222を含む溶出液バイアル、アセトニトリル2水、1.25mL中メチレンジトシレート4.2~4.4mg、無水アセトニトリル1.4mL中前駆体1,2-2H4-ジメチルエタノールアミン150μlで構成した。システムに載せWatersQMAlightカートリッジ上に固定化したフッ素-18を、炭酸塩とkryptofixの1mL混合物で反応容器中に溶出した。K[18F]F/K222/K2CO3乾燥サイクルが完了した後、アセトニトリル2水、1.25mL中のメチレンジトシレートを反応容器に加え、110°Cに10分間加熱した。水3mLで反応を停止させ、得られた混合物をt-C18light及びt-C18plusカートリッジ各々2mLのアセトニトリルと水でプレコンディショニングしたの両方に通し、次に水中15のアセトニトリルをカートリッジに通した。清浄化サイクルの完了後、メチレンジトシレートはt-C18lightカートリッジ上に捕捉され、18F-フルオロメチルトシレートは18F-フッ化トシルと共にt-C18plus上に保持されており、他の反応物質は浪費された。この放射性合成の第1段階の後、エタノール→真空→窒素の洗浄サイクルを使用して反応容器を清浄化した。次に、反応容器及び18F-フルオロメチルトシレートが固定化されたt-C18plusカートリッジを窒素気流下で同時に乾燥した。次いで、18F-フルオロメチルトシレートを1.4mLのアセトニトリル中150μlの1,2-2H4-ジメチルエタノールアミンでt-C18plusカートリッジから反応容器中に溶出した。その後反応容器を110°Cに15分間加熱した後冷却し、反応容器の中味をCMカートリッジ2mLの水で調節した上水で洗浄した。バルクエタノールバイアルからエタノールを抜き取りCMカートリッジに通すことにより、カートリッジを洗浄した。この洗浄サイクルを一回繰り返した後0.08アンモニア溶液4.5mLで洗浄した。次に、CMカートリッジをエタノール、次いで水による最終洗浄に付した。生成物の18F-フルオロ-[1,2-2H2]コリンを0.09塩化ナトリウム溶液4.5mLでCMカートリッジから洗い出して、最終処方生成物として塩化ナトリウム緩衝液中に18F-フルオロ-[1,2-2H2]コリンを得た。化学的/放射化学的純度の評価11C-コリン、11C-[1,2-2H4]-コリン及び18F-フルオロ-[1,2-2H2]コリンの化学的/放射化学的純度を、付属のMetrosepC4陽イオンカラム250×4.0mmを有するMetrohmイオンクロマトグラフィーシステムRuncorn、UKで分析した。移動相は1.5mL/分でアイソクラチックモードで流れる3mM硝酸:アセトニトリル75:25v/vであった。全ての放射性トレーサーは処方後>95の放射化学的純度であった。HCT116腫瘍における動態分析11C-コリンに対して既に確立されているように、二組織不可逆的コンパートメントモデルを使用してTACを適合フィットさせたKennyLM,ContractorKB,HinzR.etal.Reproducibilityof[11C]choline-positronemissiontomographyandeffectoftrastuzumab.ClinCancerRes.Aug152010;1616:4236-4245、及びSutinenE,NurmiM,RoivainenA,etal.Kineticsof[11C]cholineuptakeinprostatecancer:aPETstude.EurJNuclMedMolImaging.Mar2004;313:317-324。全血液TACwbTACtの評価は上で説明したようにPET画像自体から得られた。wbTACは1つのボクセルのみから得られたので比較的ノイズが多かった。従って、ピークからの3乗の合計に当て嵌め、このフィットさせた関数を入力関数として動態モデリングに使用した代謝産物補正後、後述参照。親の画分値pfは血漿代謝産物解析から計算され、2、15、30及び60分において、それぞれ18F-D4-コリンで[0.96、0.55、0.47、0.26]、11C-コリンで[0.92、0.25、0.20、0.12]、11C-D4-コリンで[0.91、0.18、0.08、0.03]であった。pf値をpft=0=1の制限の下で2乗の合計に当て嵌めて関数pftを得た。次に、親の全血液TAC、wbTACPARtを、wbTACtとpftを乗じることにより計算し、入力関数として用いてパラメーターK1mL/cm3/分、k21/分、k31/分及びVb単位なしを評価した。定常状態における正味の不可逆的取込速度定数KimL/cm3/分を評価されたミクロパラメーターからK1k3/k2k3として計算した。wbTACPARtをこのモデルの唯一の入力関数として用いて得られる当て嵌めの品質は悪いので、また18F-D4-コリン、11C-コリン及び11C-D4-コリンはマウスにおいてインビボで迅速に代謝されるので、組織TACに対する代謝産物の寄与を説明するダブルインプットDIモデルも考察したHuangSC,YuDC,BarriolJR,etal.KineticsandmodelingofL-6-[18F]fluoro-dopainhumanpositronemissiontomographicstudies.JCerebBloodFlowMetab.Nov1991;116:898-913。DIモデルでは、wbTACtx[1-pft]として計算された代謝産物の全血液TAC、wbTACMETtをwbTACPARtと共に入力関数として使用した。親のトレーサーは二組織不可逆モデルでモデル化し、一方a単一の一組織可逆モデルを使用して代謝産物動態を記載し、こうして親について評価されたパラメーターに加えて代謝産物の流入及び流出K1’及びk2’を計算した。標準のWeightedNon-LinearLeastSquaresWNLLSを評価手順として用いた。WNLLSは次式のWeightedResidualSumofSquaresWRSS関数を最小にする。ここで、Cti及びtiはそれぞれPET画像から計算される崩壊補正された濃度及びi番目の枠の中央の時間を示し、nは枠の数を表す。式1で重量wiは次式で設定した。ここで、Δi及びλはi番目の枠の持続時間及び18F18F-D4-コリンの場合又は11C11C-コリン及び11C-D4-コリンの場合の半減期を表すTomasiG,BertoldoA,BishuS,UntermanA,SmithCB,SchmidtKC.Voxel-basedestimationofkineticmodelparametersoftheL-[1-11C]cholinePETmethodfordeterminationofregionalratesofcerebralproteinsynthesis:validationandcomparisonwithregion-of-interest-basedmethods.JCerebBloodFlowMetab.Jul2009;297:1317-1331。WNLLS評価はMatlab関数lsqnonlinで実行し、パラメーターは正に限定したが、上限は設けなかった。補充の表1.腫瘍における動的18F-D4-コリンPETからの動態パラメーター60分における崩壊補正した取込値NUV60及び曲線AUC下の面積は腫瘍TACからとった。フラックス定数測定値K1’、Ki及びk3は、腫瘍TAC及び誘導入力関数を、18F-D4-コリンの放射活性血漿代謝産物について補正してトレーサー送達及び保持の二組織不可逆モデルに当て嵌めることによって得た。平均値n=3±SEMを示す。上で論じた及び/又は引用した全ての特許、雑誌の論文、刊行物その他の文献は援用により本明細書の一部をなす。"