2) GLUT 1 и GLUT 2
3) FATP 1 и FATP 4
4) LAT 1 и LAT 2 (+)
11C-метионин и 18F-ФЭТ относятся к нейтральным аминокислотам либо их радиомеченым аналогам. Перенос через эндотелий гематоэнцефалического барьера осуществляется преимущественно системой L — Na+-независимым обменным механизмом для крупных нейтральных аминокислот. Основными компонентами этой системы являются LAT1 и LAT2, представляющие собой легкие субъединицы гетеромерных аминокислотных транспортеров; для их функционирования требуется ассоциация с тяжелой субъединицей CD98/4F2hc.
LAT1, кодируемый геном SLC7A5, является ведущим транспортером в эндотелии гематоэнцефалического барьера и обеспечивает поступление в мозг лейцина, фенилаланина, тирозина, метионина и структурно близких радиофармпрепаратов. LAT2, кодируемый геном SLC7A8, также участвует в переносе крупных нейтральных аминокислот, причем транспорт реализуется по принципу обмена: вход радиомеченого субстрата сопряжен с выходом другой аминокислоты. Поэтому именно система LAT, а не переносчики глюкозы, ГАМК или жирных кислот, определяет прохождение этих препаратов через гематоэнцефалический барьер.
В ПЭТ 11C-метионин используется как метка транспорта и метаболизма метионина, а 18F-ФЭТ — как аминокислотный радиотрейсер, преимущественно не включающийся в синтез белка. Повышенное накопление препаратов в опухолях головного мозга связано с усилением транспорта через LAT1, повышенной потребностью опухолевых клеток в аминокислотах и изменением экспрессии транспортных белков. При этом аминокислотная ПЭТ оценивается совместно с МРТ и клиническими данными, поскольку само по себе накопление не является абсолютно специфичным для опухолевой ткани.
| Система или субстрат | Основная функция | Связь с транспортом 11C-метионина и 18F-ФЭТ | Диагностическое значение |
|---|---|---|---|
| LAT1, SLC7A5 | Перенос крупных нейтральных аминокислот через гематоэнцефалический барьер | Главный путь проникновения метионина и тирозинового аналога в мозг и опухолевую ткань | Повышенная экспрессия может способствовать высокой интенсивности накопления радиофармпрепарата в глиомах |
| LAT2, SLC7A8 | Na+-независимый обмен нейтральных аминокислот | Дополняет работу LAT1 и участвует в переносе аминокислотных радиотрейсеров | Вносит вклад в вариабельность накопления препарата в нормальной и патологической ткани |
| 11C-метионин | Радиомеченый аналог естественного субстрата системы L | Поступает в клетки через LAT; далее может участвовать в метаболизме и синтезе белка | Применяется для оценки метаболически активной опухолевой ткани и уточнения границ инфильтрации |
| 18F-ФЭТ | Радиомеченый аналог тирозина | Переносится системой LAT, главным образом LAT1; в белковый синтез включается минимально | Используется для визуализации опухолей мозга, планирования биопсии и дифференциации рецидива от посттерапевтических изменений |
| GLUT1 и GLUT2 | Перенос глюкозы и других гексоз | Не являются основным механизмом транспорта аминокислотных радиотрейсеров | Имеют значение для 18F-ФДГ-ПЭТ, но не объясняют перенос метионина или ФЭТ |
| GAT1 и GAT2 | Обратный захват γ-аминомасляной кислоты | Специализированы для транспорта ГАМК и не относятся к системе L | Не используются для объяснения прохождения аминокислотных радиофармпрепаратов через гематоэнцефалический барьер |
| FATP1 и FATP4 | Транспорт и метаболизм длинноцепочечных жирных кислот | Не обеспечивают перенос нейтральных аминокислот | Не являются определяющими для аминокислотной ПЭТ головного мозга |
Таким образом, правильный ответ основан на принадлежности обоих радиотрейсеров к субстратам системы транспорта крупных нейтральных аминокислот. В нормальном мозге ведущую роль играет LAT1, тогда как LAT2 рассматривается как дополнительный компонент системы L. Интенсивность накопления препарата зависит не только от проницаемости гематоэнцефалического барьера, но и от плотности транспортеров, обмена аминокислот и биологии опухоли. Это объясняет ценность 11C-метионина и 18F-ФЭТ в метаболической характеристике опухолей центральной нервной системы.