2) гликолиз
3) синтез фосфолипидов (+)
4) пролиферация
Холин, меченный 18F или 11C, используется в позитронно-эмиссионной томографии как индикатор метаболизма клеточных мембран. После транспорта в клетку он фосфорилируется ферментом холинкиназой с образованием фосфохолина, который далее включается в CDP-холиновый путь (путь Кеннеди) и используется для синтеза фосфатидилхолина — основного структурного фосфолипида клеточных мембран.
Во многих опухолях повышены активность холинкиназы, интенсивность биогенеза мембран и потребность в фосфолипидах, поэтому накапливание радиомеченого холина может отражать усиленный синтез фосфолипидов и клеточный мембранный обмен. Такой механизм особенно используется при ПЭТ/КТ в диагностике и стадировании опухолей предстательной железы, а также при оценке ряда других новообразований. При этом препарат не является строго специфичным для злокачественной опухоли: накопление возможно и при воспалении, гиперплазии или других состояниях с активным мембранным обменом.
Механизм действия холинового радиофармпрепарата отличается от метаболических маркеров гликолиза, транспорта аминокислот и синтеза ДНК. Поэтому выявляемый сигнал следует интерпретировать совместно с анатомическими данными КТ или МРТ, клинической картиной и лабораторными показателями, а не рассматривать как прямой показатель пролиферации клеток.
| Радиофармпрепарат или группа | Основной метаболический процесс | Клеточный механизм накопления | Что преимущественно отражает |
|---|---|---|---|
| 18F-фтордезоксиглюкоза (ФДГ) | Гликолиз | Транспорт в клетку и фосфорилирование гексокиназой с внутриклеточной задержкой метаболита | Повышенное потребление глюкозы опухолью или воспалительным очагом |
| 11C-метионин, 18F-FET и другие аминокислотные трассеры | Транспорт аминокислот и, частично, синтез белка | Перенос через аминокислотные транспортеры, экспрессия которых часто повышена в опухолевых клетках | Активность белкового обмена и нарушение гематоэнцефалического барьера |
| 18F-холин, 11C-холин | Синтез фосфолипидов | Фосфорилирование холинкиназой и включение метаболитов в синтез фосфатидилхолина | Биогенез клеточных мембран и повышенный фосфолипидный обмен |
| 18F-фтортимидин (FLT) | Синтез ДНК и пролиферация | Фосфорилирование тимидинкиназой-1 в активно делящихся клетках | Пролиферативную активность, преимущественно в исследовательских и отдельных клинических задачах |
| 11C-ацетат | Липидный и энергетический обмен | Включение в ацетил-КоА и последующий синтез жирных кислот и холестерина | Некоторые варианты опухолевого липогенеза, в том числе при раке предстательной железы |
| 18F-фторми［зон］идозол и сходные трассеры | Тканевая гипоксия | Восстановление и внутриклеточная фиксация препарата в условиях низкого парциального давления кислорода | Гипоксические зоны опухоли и потенциальную устойчивость к лучевой терапии |
Для 11C-холина характерен короткий период полураспада, поэтому его применение требует наличия радиохимической лаборатории рядом с диагностическим центром. 18F-холин имеет более длительный период полураспада и удобнее для транспортировки и планирования исследований. Диагностическая ценность зависит от уровня опухолевого маркера, локализации очага, размеров поражения и особенностей физиологического распределения препарата.