新規のGa-mCXCL12 PETトレーサーを用いた急性心筋梗塞マウスモデルにおける心臓CXCR4発現の分子イメージング

Molecular imaging of cardiac CXCR4 expression in a mouse model of acute myocardial infarction using a novel Ga-mCXCL12 PET tracer.

• Mathias Johannes Zacherl
• Andrei Todica
• Carmen Wängler
• Ralf Schirrmacher
• Mohammad Ali Hajebrahimi
• Joachim Pircher
• Xiang Li
• Simon Lindner
• Matthias Brendel
• Peter Bartenstein
• Steffen Massberg
• Stefan Brunner
• Sebastian Lehner
• Marcus Hacker
• Bruno C Huber

抄録

背景:

ケモカイン受容体CXCR4とそのリガンドCXCL12は、心筋梗塞（MI）後の画像化および治療ターゲットとなる可能性があることが示されている。マウスをベースにしたマウス特異的なGa-mCXCL12 PETトレーサーは、心筋梗塞のマウスモデルにおける心筋CXCR4発現のin vivoでの連続定量化に適していると考えられる。

BACKGROUND: The chemokine receptor CXCR4 and its ligand CXCL12 have been shown to be a possible imaging and therapeutic target after myocardial infarction (MI). The murine-based and mouse-specific Ga-mCXCL12 PET tracer could be suitable for serial in vivo quantification of cardiac CXCR4 expression in a murine model of MI.

方法と結果:

心筋梗塞後1～6日目に、マウスにGa-mCXCL12を静脈内注射した。オートラジオグラフィーを行い、梗塞と遠隔の比率（I/R）を測定した。MI後1～6日目にGa-mCXCL12を用いたin vivo PETイメージングを実施し、梗塞部へのトレーサー取り込み率（％ID/g）を算出した。解剖学的ランドマーキングのためにF-FDG-PETを実施した。Ex vivoオートラジオグラフィーでは、12時間後にI/Rが増加し（1.4±0.3）、2日目（4.5±0.6）まで有意な増加を示し、その後プラトー期（4日目）を経て10日後に減少（1.3±1.0）し、梗塞領域でCXCR4のアップレギュレーションが確認された。インビボPETイメージングでは、梗塞領域で同様のCXCR4の上昇が確認され、MI後3日目頃にピークを迎え（9.7±5.0 %ID/g）、その後6日目までに減少した（2.8±1.0 %ID/g）。

METHODS AND RESULTS: At days 1-6 after MI, mice were intravenously injected with Ga-mCXCL12. Autoradiography was performed and the infarct-to-remote ratio (I/R) was determined. In vivo PET imaging with Ga-mCXCL12 was conducted on days 1-6 after MI and the percentage of the injected dose (%ID/g) of the tracer uptake in the infarct area was calculated. F-FDG-PET was performed for anatomical landmarking. Ex vivo autoradiography identified CXCR4 upregulation in the infarct region with an increasing I/R after 12 hours (1.4 ± 0.3), showing a significant increase until day 2 (4.5 ± 0.6), followed by a plateau phase (day 4) and decrease after 10 days (1.3 ± 1.0). In vivo PET imaging identified similar CXCR4 upregulation in the infarct region which peaked around day 3 post MI (9.7 ± 5.0 %ID/g) and then subsequently decreased by day 6 (2.8 ± 1.0 %ID/g).

結論:

新規なマウスベースの特異的なGa-mCXCL12トレーサーを用いた心筋CXCR4発現の非侵襲的分子イメージングは、ex vivoおよびin vivoの両方で可能である。

CONCLUSION: Noninvasive molecular imaging of cardiac CXCR4 expression using a novel, murine-based, and specific Ga-mCXCL12 tracer is feasible both ex vivo and in vivo.