诊断淀粉样蛋白沉积相关疾病的前驱形式的方法.pdf

提供了一种通过成像技术鉴定患者为淀粉样蛋白沉积相关疾病前驱的方法。此外，提供了通过成像技术鉴定表现出可疑病因学的痴呆病症的患者中淀粉样蛋白沉积疾病的方法。这些方法公开了用于成像和生成数据的物质，所述数据可以用于确定无症状患者中淀粉样蛋白沉积相关疾病的进程，或者在表现出可疑病因学的痴呆病症的患者中鉴定淀粉样蛋白沉积疾病。

权利要求书
1.  一种鉴别患者为淀粉样蛋白沉积相关疾病前驱的方法，其包括：
(A)向具有临床痴呆征候或者轻度认知损伤临床征候的患者施用下述通式的化合物：

其中
(i)Z是S、NR’、O或者C(R’)2，使得当Z是C(R’)2时，该杂环的互变形式可以形成吲哚：

其中R’是H或者低级烷基，
(ii)Y是NR1R2、OR2或者SR2，
(iii)R1选自H、低级烷基、(CH2)nOR’(其中n＝1、2或者3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或者I)、(C＝O)-R’、Rph和(CH2)nRph(其中n＝1、2、3或者4并且Rph代表未取代的或者取代的苯基，其中苯基取代基选自下文针对R3-R10所定义的任何非苯基取代基并且R’是H或者低级烷基)，
(iv)R2选自H、低级烷基、(CH2)nOR’(其中n＝1、2或者3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或者I)、(C＝O)-R’、Rph和(CH2)nRph(其中n＝1、2、3或者4并且Rph代表未取代的或者取代的苯基，其中苯基取代基选自下文针对R3-R10所定义的任意非苯基取代基并且R’是H或者低级烷基)，
(v)每个R3-R10独立地选自H、F、Cl、Br、I、低级烷基、(CH2)nOR’(其中n＝1、2或者3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或者I)、CN、(C＝O)-R’、N(R’)2、NO2、(C＝O)N(R’)2、O(CO)R’、OR’、SR’、COOR’、Rph、CR’＝CR’-Rph、CR2’-CR2’-Rph(其中Rph代表未取代的或者取代的苯基，其中苯基取代基选自针对R1-R10所定义的任意非苯基取代基并且R’是H或者低级烷基)、三烷基锡和形式W-L或者V-W-L的螯合基(有或者没有螯合的金属基)，其中V选自-COO-、-CO-、-CH2O-和-CH2NH-；W是-(CH2)n(其中n＝0、1、2、3、4或者5)，并且L是：

其中M选自Tc和Re；
以及其放射性标记的衍生物和药学可接受的盐，其中至少一个所述取代基部分包含可检测的标记；
然后
(B)对所述患者成像以得到数据；
和
(C)参照标准化水平，分析所述数据以确定所述患者中的淀粉样蛋白水平，因此鉴别所述患者为淀粉样蛋白沉积相关疾病前驱。

2.  权利要求1的方法，其中所述患者被诊断为轻度认知损伤。

3.  权利要求1的方法，其中所述淀粉样蛋白疾病是阿尔茨海默病。

4.  权利要求1的方法，其中所述成像选自γ-成像、磁共振成像和磁共振波谱术。

5.  权利要求4的方法，其中通过γ-成像技术实现所述成像，该γ-成像是PET或者SPECT。

6.  权利要求1的方法，其中通式(I)的化合物是：


7.  权利要求1的方法，其中通式(I)的化合物包含C-11标记。

8.  权利要求1的方法，其中所述数据确定了可疑病因学的痴呆病症是由淀粉样蛋白沉积疾病引起的。

9.  权利要求8的方法，包括将阿尔茨海默病与额颞叶痴呆区分开。

10.  权利要求2的方法，进一步包括监测所述患者以确定阿尔茨海默病的开始。

11.  权利要求1的方法，其中包括在临床上诊断有轻度认知损伤的患者中诊断阿尔茨海默病。

12.  权利要求1的方法，其中所述淀粉样蛋白沉积相关疾病是阿尔茨海默病。

13.  权利要求1的方法，其中所述患者表现出可疑病因学的痴呆病症。

14.  权利要求13的方法，其中所述患者有未诊断出的AD。

15.  权利要求1的方法，其中所述患者有诊断出的AD。

16.  下述通式的化合物：

其中
(i)Z是S、NR’、O或者C(R’)2，使得当Z是C(R’)2时，该杂环的互变形式可以形成吲哚：

其中R’是H或者低级烷基，
(ii)Y是NR1R2、OR2或者SR2，
(iii)R1选自H、低级烷基、(CH2)nOR’(其中n＝1、2或者3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或者I)、(C＝O)-R’、Rph和(CH2)nRph(其中n＝1、2、3或者4并且Rph代表未取代的或者取代的苯基，其中苯基取代基选自下文针对R3-R10所定义的任意非苯基取代基并且R’是H或者低级烷基)，
(iv)R2选自H、低级烷基、(CH2)nOR’(其中n＝1、2或者3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或者I)、(C＝O)-R’、Rph和(CH2)nRph(其中n＝1、2、3或者4并且Rph代表未取代的或者取代的苯基，其中苯基取代基选自下文针对R3-R10所定义的任意非苯基取代基并且R’是H或者低级烷基)，
(v)每个R3-R10独立地选自H、F、Cl、Br、I、低级烷基、(CH2)nOR’(其中n＝1、2或者3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或者I)、CN、(C＝O)-R’、N(R’)2、NO2、(C＝O)N(R’)2、O(CO)R’、OR’、SR’、COOR’、Rph、CR’＝CR’-Rph、CR2’-CR2’-Rph(其中Rph代表未取代的或者取代的苯基，其中苯基取代基选自针对R1-R10所定义的任意非苯基取代基，并且R’是H或者低级烷基)、三烷基锡和形式W-L或者V-W-L的螯合基(有或者没有螯合的金属基)，其中V选自-COO-、-CO-、-CH2O-和-CH2NH-；W是-(CH2)n(其中n＝0、1、2、3、4或者5)，并且L是：

其中M选自Tc和Re；以及
其放射性标记的衍生物和药学可接受的盐，其中至少一个所述取代基部分包含可检测的标记；
用于生产用于诊断患者为淀粉样蛋白沉积相关疾病前驱的诊断剂药物。

17.  一种诊断患者为淀粉样蛋白沉积相关疾病前驱的方法，其包括：
(A)对已经被施用了权利要求16所述化合物的患者成像，其中所述患者具有临床痴呆征候或者轻度认知损伤临床征候，以得到数据；
和
(B)参照标准化水平，分析所述数据以确定所述患者中的淀粉样蛋白水平，因此鉴别所述患者为淀粉样蛋白沉积相关疾病前驱。

18.  权利要求1的方法，其中所述可检测的标记是放射性标记。

19.  一种鉴别患者为淀粉样蛋白沉积相关疾病前驱的方法，其包括：
(A)向具有临床痴呆征候或者轻度认知损伤临床征候的患者施用通式(II)的淀粉样蛋白成像剂：

或者其放射标记的衍生物、药学可接受的盐、水合物、溶剂化物或者前药，其中：
R1是氢、-OH、-NO2、-CN、-COOR、-OCH2OR、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基或者卤素；
R是C1-C6烷基；
R2是氢或者卤素；
R3是氢、C1-C6烷基、C2-C6烯基或者C2-C6炔基；和
R4是氢、C1-C6烷基、C2-C6烯基或者C2-C6炔基，其中当R2是氢或者非放射性的卤素时，所述烷基、烯基或者炔基包含放射性的碳或者被放射性卤素所取代，
条件是当R1是氢或者-OH、R2是氢并且R4是-11CH3时，R3是C2-C6烷基、C2-C6烯基或者C2-C6炔基；并且
进一步的条件是当R1是氢、R2是氢并且R4是-(CH2)318F时，R3是C2-C6烷基、C2-C6烯基或者C2-C6炔基，其中至少一个所述取代基部分包含可检测标记；
然后
(B)对所述患者成像以得到数据；
和
(C)参照标准化水平，分析所述数据以确定所述患者中的淀粉样蛋白水平，因此鉴别所述患者为淀粉样蛋白沉积相关疾病前驱。

20.  权利要求19的方法，其中所述可检测标记是放射性标记。

21.  权利要求1的方法，其中通式(I)的淀粉样蛋白成像剂选自结构1-45或者其放射性标记衍生物，其中所述化合物包含至少一种可检测的标记：





22.  通式(II)的化合物：

或者其放射性标记的衍生物、药学可接受的盐、水合物、溶剂化物或者前药，其中：
R1是氢、-OH、-NO2、-CN、-COOR、-OCH2OR、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基或者卤素；
R是C1-C6烷基；
R2是氢或者卤素；
R3是氢、C1-C6烷基、C2-C6烯基或者C2-C6炔基；和
R4是氢、C1-C6烷基、C2-C6烯基或者C2-C6炔基，其中当R2是氢或者非放射性的卤素时，所述烷基、烯基或者炔基包含放射性碳或者被放射性卤素所取代；
条件是当R1是氢或者-OH、R2是氢和R4是-11CH3时，R3是C2-C6烷基、C2-C6烯基或者C2-C6炔基；和
进一步的条件是当R1是氢、R2是氢和R4是-(CH2)318F时，R3是C2-C6烷基、C2-C6烯基或者C2-C6炔基，其中至少一个所述取代基部分包含可检测标记；
用于生产用于诊断患者为淀粉样蛋白沉积相关疾病前驱的诊断剂药物。

23.  权利要求16的化合物，其中所述化合物是结构1-45中的一种：

说明书诊断淀粉样蛋白沉积相关疾病的前驱形式的方法
技术领域
本发明通常涉及诊断表现出临床痴呆征候的患者的领域。具体而言，该应用涉及对表现出临床痴呆征候的患者中淀粉样蛋白沉积的区域进行成像并且将所得到的数据与对照对象体内的正常水平进行比较的方法，所述患者处于诊断前状态，例如轻度认知损伤(mild cognitiveimpairment，MCI)，或者患有可疑病因学的痴呆病症。
背景技术
A.淀粉样蛋白沉积相关疾病
与阿尔茨海默病(AD)密切相关的病症的特征在于或者孤立的记忆损伤或者在数个记忆区域内的损伤，但是其严重性不足以达到阿尔茨海默病的诊断标准。该病症被称为轻度认知损伤，可能代表了AD的前驱期。轻度认知损伤被定义为从标准化认知状态到痴呆的中间或者过渡状态。具有轻度认知损伤(MCI)的对象典型地具有超过由其年龄和教育所预期的记忆损伤，但是并没有痴呆。
有一些征候表明被诊断为轻度认知损伤的患者会发展到AD。还有征候表明轻度认知损伤可能代表了复杂的异质病症，以及一些患有轻度认知损伤的患者不会发展AD或者其它痴呆病症。
对辨别痴呆到AD的界线已有大量关注。大多数关注涉及正常老化和痴呆、或者更具体地阿尔茨海默病(AD)之间的界线或者过渡状态。回顾一些研究显示，这些个体具有增加的发展成AD的风险，范围是每年1％-25％。这些比率的变化性可能反映了不同的诊断标准、测量设备和小样本量。见Dawe et al.，Int′lJ.Geriatr.Psychiatry 7：473(1992)。
被诊断为MCI的患者也逐渐对治疗试验感兴趣。阿尔茨海默病合作研究是一个阿尔茨海默病研究组的国家老化研究所协会，它着手旨在改变患有MCI的患者发展成AD的药剂的多中心试验。见Grundman et al，Neurology，1996，A403。
有关MCI诊断标准的问题可能会被提出。一些研究者相信，实际上所有这些轻度疾病的患者在神经病理学上均具有AD，因此，这可能不是有用的区别。见Morris et al.，Neurology 41：469(1991)。其他研究者注意到，尽管这些患者中有许多发展成AD，但并不是所有患者都这样，因此，该区别是很重要的。见Grundman，ibid；Petersen etal.，JAMA 273：1274(1995)；Petersen et al.，Ann N Y Acad.Sci.802：58(1996)。
据信AD折磨大约4百万美国人，可能全世界有2-3千万人。AD被认为是发达国家的主要公共健康问题。
AD是一种神经退行性疾病，其特征是记忆丧失和其它认知缺陷。McKhann et al.，Neurology 34：939(1984)。在美国它是痴呆的最常见的起因。AD可以侵袭年轻到40-50岁的人，但是，由于若不进行危险性的大脑活组织检查就很难确定该疾病的存在，因此其起始时间并不清楚。AD的普遍性随年龄而增加，估计受侵袭的人群在85-90岁之间高达40-50％。Evans et al.，JAMA 262：2551(1989)；Katzman，Neurology 43：13(1993)。
在神经病理学上，AD的特征是存在神经炎斑(NP)、神经纤维缠结(NFT)和神经元丧失，以及多种其它的发现。Mann，Mech.Ageing Dev.31：213(1985)。AD受害者脑组织的尸检切片显示存在AD特征性神经炎斑的蛋白质性细胞外核心形式的淀粉样蛋白。这些神经炎斑的淀粉样蛋白核心由称为β-淀粉样蛋白(Aβ)的蛋白质组成，所述β-淀粉样蛋白以主要为β-折叠形式的片状构型排列。
B.淀粉样蛋白沉积的成像
报道用硫磺素衍生物对人进行体内淀粉样蛋白成像的最初研究是由Engler et al.，Neurobiol.Aging 23(1S)：S429(2002)以初步形式提供的。Klunk et al.，Annals of Neurology，55：306(2004)提供了更详细的说明。该研究使用淀粉样蛋白染料硫磺素-T的碳-11-标记的苯并噻唑衍生物，称为PIB(匹兹堡化合物-B(Pittsburgh Compound-B))。
正如所注意到的，阿尔茨海默病的神经病理学经常包括淀粉样蛋白斑、神经纤维缠结(Mirra et al.，Neurology 41：479(1991))和Lewy体或者纤丝形式的α-突触核蛋白沉积，构成AD的“三重淀粉样蛋白变性病”(Trojanowski et al.，Neuromuscular Disorders 4：1(2003))。现已经根据NFT和α-共核蛋白共沉积的潜能而进行了针对PIB对于Aβ淀粉样蛋白沉积的相对特异性的研究。
在人体正电子成像术(Positron Emission Tomography，PET)研究中可达到的纳摩尔浓度下，PIB和相关的苯并噻唑衍生物与含有斑和脑血管淀粉样蛋白的AD大脑额叶皮层匀浆物的结合水平高于在无淀粉样蛋白的对照大脑额叶皮层中观察的背景结合的10倍。Klunk et al.，J.Neurosci.23：2086(2003)。
某些苯并噻唑化合物可以穿过血脑屏障并且靶向淀粉样蛋白斑块，使得在临床症状之前使用成像剂诊断淀粉样蛋白沉积相关疾病成为可能。基于在临床上诊断有轻度认知损伤或另一种可疑病因学的痴呆病症的患者体内所观察到的标准而早期诊断AD、甚至预测AD的能力将会提高对受AD折磨的老年人群的护理和保养。然而，迄今为止还没有建立权威性的标准而能够使医师准确的确定无症状患者内淀粉样蛋白沉积疾病的开始。
发明内容
本发明的一个实施方案涉及鉴别患者为淀粉样蛋白沉积相关疾病前驱的方法，其包括：
(A)向具有临床痴呆征候或者轻度认知损伤临床征候的患者施用下述通式的化合物：

其中
(i)Z是S、NR’、O或者C(R’)2，使得当Z是C(R’)2时，该杂环的互变形式可以形成吲哚：

其中R’是H或者低级烷基，
(ii)Y是NR1R2、OR2或者SR2，
(iii)R1选自H、低级烷基、(CH2)nOR’(其中n＝1、2或者3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或者I)、(C＝O)-R’、Rph和(CH2)nRph(其中n＝1、2、3或者4，Rph代表未取代的或者取代的苯基，其中所述苯基取代基选自下述针对R3-R10所定义的非苯基取代基中任何类型，R’是H或者低级烷基)，
(iv)R2选自H、低级烷基、(CH2)nOR’(其中n＝1、2或者3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或者I)、(C＝O)-R’、Rph和(CH2)nRph(其中n＝1、2、3或者4，Rph代表未取代的或者取代的苯基，其中所述苯基取代基选自下述针对R3-R10所定义的非苯基取代基中任何类型，R’是H或者低级烷基)，
(v)每个R3-R10独立地选自H、F、Cl、Br、I、低级烷基、(CH2)nOR’(其中n＝1、2或者3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2-CH2X((其中X＝F、Cl、Br或者I)、CN、(C＝O)-R’、N(R’)2、NO2、(C＝O)N(R’)2、O(CO)R’、OR’、SR’、COOR’、Rph、CR’＝CR’-Rph、CR2’-CR2’-Rph(其中Rph代表未取代的或者取代的苯基，其中所述苯基取代基选自针对R1-R10所定义的非苯基取代基中任何类型，R’是H或者低级烷基)、三烷基锡和形式W-L或者V-W-L的螯合基(有或者没有螯合的金属基)，其中V选自-COO-、-CO-、-CH2O-和-CH2NH-；W是-(CH2)n(其中n＝0、1、2、3、4或者5)，并且L是：

其中M选自Tc和Re；以及
其放射性标记的衍生物和药学可接受的盐，其中至少一个所述取代基部分包含可检测的标记；
然后
(B)给所述患者成像以得到数据；
和
(C)参照标准化水平，分析所述数据以确定所述患者内的淀粉样蛋白水平，由此鉴别所述患者为淀粉样蛋白沉积相关疾病前驱。在本发明的一个方面，所述患者被诊断有轻度认知损伤。在本发明的另一个方面，所述淀粉样蛋白疾病是阿尔茨海默病。
可检测的标记包括可以使用本领域中技术人员已知的成像技术检测的任何原子或者部分。典型地，可检测的标记选自3H、131I、125I、123I、76Br、75Br、18F、CH2-CH2-X*、O-CH2-CH2-X*、CH2-CH2-CH2-X*、O-CH2-CH2-CH2-X*(其中X*＝131I、123I、76Br、75Br或者18F)、19F、125I、选自下述的含碳取代基：低级烷基、(CH2)nOR’、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或者I)、CN、(C＝O)-R’、(C＝O)N(R’)2、O(CO)R’、COOR’、CR’＝CR’-Rph和CR2’-CR2’-Rph，其中至少一个碳是11C、13C或者14C以及W-L*或者V-W-L*的螯合基(具有螯合的金属基)，其中V选自-COO-、-CO-、-CH2O-和-CH2NH-；W是-(CH2)n(其中n＝0、1、2、3、4或者5)，并且L*是：

其中M*是99mTc。在优选的实施方案中，该可检测的标记是放射性标记。
使用相同的方案，可以比较由应用到患者的成像技术所得到的数据，以便：
确定具有可疑病因学的痴呆病症是由淀粉样蛋白沉积疾病引起的；
将阿尔茨海默病和额颞叶痴呆症区分开；
监控患者以确定阿尔茨海默病的开始；
在临床上诊断有轻度认知损伤的患者中诊断阿尔茨海默病；
鉴别患者为阿尔茨海默病前驱；
鉴别患者为患有淀粉样蛋白沉积症相关疾病，其中该患者表现出可疑病因学的痴呆病症或者
鉴别患者为具有阿尔茨海默病，其中该患者表现可疑病因学的痴呆病症。
在一个实施方案中，本发明方法学的成像选自γ-成像、磁共振成像和磁共振波谱术(magnetic resonance spectroscopy)。在该实施方案的一个方面，成像是通过γ-成像技术进行的，该γ-成像是PET或者SPECT。
在优选的实施方案中，通式(I)的化合物是：

具体而言，上述的化合物含有C-11标记。
本发明还提供鉴别患者为淀粉样蛋白沉积相关疾病前驱或者显示以前未诊断为AD的可疑病因学的痴呆病症的方法学。
在优选的实施方案中，该淀粉样蛋白沉积病症是淀粉样蛋白斑块沉积病症。
附图说明
图1显示在对照患者、两位临床上诊断有轻度认知损伤的患者和一位阿尔茨海默病(AD)患者中使用平均标准化吸收值(StandardizedUptake Values，SUV)的正电子成像术(Positron Emission Tomography，PET)大脑扫描。
图2显示顶叶皮质PIB SUV值和rCMRglc的相关性图。
图3显示在对照、AD和MCI对象中测定的Logan DVR值。
图4显示PIB输入功能和血浆中未代谢的PIB部分的实施例。
图5显示在对照和患者中测量的PIB时间-活性数据。
图6显示计算对照和AD对象中Logan DVR值的模型方法的对比。
图7显示对照、MCI和AD的Logan DVR图像。MCI-1对象显示进行性恶化，而MCI-2具有非常稳定的轻度记忆丧失。图像(LoganART 90min)显示MCI-2与对照、MCI-1与AD对象的相似性。
图8显示AD-2(左)和C-1对象(右)产生的冠状面(上部)、轴面(中央)和矢状面(底部)的PIB SUV图像。
图9显示在对照、MCI(MCI-1)和AD对象中测量的Logan PIBDVR(ART90)(上部)、MR图像(中间)和葡萄糖代谢(底部)图象图。与对照相比，AD和MCI对象的皮层中明显有更大的PIB保留。葡萄糖代谢图显示AD对象的顶叶代谢较低。
图10显示了在5名对象中的试验/重复试验研究。以21天内的第一和第二PIB研究之间差异绝对值的平均值±SD表示试验/重复试验的变化。
图11显示参照小脑用小脑输入测得的Logan DVR值的稳定性。在初始扫描的21天内，5名对象重返进行重复试验。显示的是利用60min的数据和小脑输入测得的5名后扣带皮层(posterior cingulatecortex)试验/重复试验DVR配对结果。
图12显示用完全代谢数据在16名对象中测定的血浆中PIB人群平均未变化部分(A)。根据外部动脉取样和感兴趣的颈动脉体积衍生的注射剂量和体重(％ID*kg/g)对平均(n＝24)PIB输入功能标准化(B)。人群平均PIB未变化部分用于校正颈动脉代谢的时间-活性曲线。而个体数据用于总体血浆放射性检测以进行动脉输入功能的代谢校正。
图13显示注射PIB后，针对注射剂量和体重(％ID*kg/g)标准化的平均值(±1SD)脑放射性浓度。显示的是AD(n＝6)和对照(n＝8)对象的后扣带脑回(A)和小脑(B)区域以及后扣带脑回和小脑放射性浓度之比(C)。
图14显示通过后扣带脑回(A)和额叶皮层(B)的所有分析方法对个体AD(n＝6、红色)、MCI(n＝6、绿色)和对照(n＝8、蓝色)对象的结果测量值。除了SUVR90和SUVR60法以外，代表所有方法的结果检测是DVR，显示40～60min或者40～90min的组织：小脑比率。编号圆圈表示个体对象(见表2)，而彩色条表示组内数值范围。具有重叠值的对象彼此临近放置。
图15显示使用90min发射数据和或者动脉数据(ART90；上面)或者小脑组织(CER90；下面)作为输入的Logan DVR参数图像。显示的是年轻对照(C-4)、额叶皮层中具有可检测的淀粉样蛋白沉积的对照(C-2)、淀粉样蛋白-阴性MCI对象(M-2)、中间水平PIB保留的MCI对象(M-10)、含有AD特征性的PIB保留水平的淀粉样蛋白-阳性MCI对象(M-4)和典型的AD对象(A-2)。
图16显示用ART90进行的各种简化方法的偏差和相关性检测。(A)盒图(Box Plot)显示PCG中，相对于ART90的简化结果检测的％偏差。将对象分成高-结合(ART90 PCG DVR＞1.8)和低-结合(ART90PCG DVR＜1.8)组，以确定方法偏差是否在所有简化分析方法的PIB保留范围内一致。该盒子表示四分位数范围(50％对象)和中位值(实线)，而盒须图显示第10和第90百分点。通过开放的圆圈表示个体对象值。(B)ART90和简化方法之间的线性相关性斜率。(C)ART90和简化方法之间的相关性的决定系数(r2)。
图17描述了(A)显示ART90和CAR90(开放的圆圈、实线)以及SUVR90和CER90(填充圆圈、实线)结果检测值的相关性图；(B)显示ART90和CER60(填充正方形、实线)以及ART90和CER60(开放的正方形、实线)结果检测值之间的相关性图。针对每一比较，以y＝mx+b的形式和决定系数(r2)显示描述线性回归的方程式。两图中稀疏的虚线代表一致性线。    
具体实施方式
本发明人已确定某些硫磺素化合物可以用于对不符合AD诊断标准的患者脑内淀粉样蛋白沉积进行成像，所述患者例如是表现出痴呆临床征候的患者或者具有轻度认知损伤的患者，包括表现出可疑病因学的痴呆病症患者，其中来自患者的淀粉样蛋白成像数据显示某些淀粉样蛋白沉积是AD或者另一种淀粉样蛋白沉积症的预示症状。
本发明涉及鉴别患者为淀粉样蛋白沉积疾病标准临床诊断的前驱期的方法。该方法包括使用淀粉样蛋白成像剂得到患者的定量和定性数据。根据本发明，定量和定性的淀粉样蛋白成像应该允许更早并且更准确诊断淀粉样蛋白沉积疾病，并且应该有助于抗淀粉样蛋白治疗的开发。该方法的目标患者是表现出临床痴呆征候的患者或者表现出轻度认知损伤的临床征候的患者。
本领域中的技术人员会认识到，专业人员可以使用不同的标准来确定临床痴呆征候。这些标准包括但不限于精神疾病的诊断统计手册第三版(DSM-III)、阿尔茨海默病诊断与治疗中心(ADDTC)、疾病的国际统计分类，修订第十版(ICD-10)，神经疾病国立研究所和神经科学研究国际协会(NINDS-AIREN)，以及精神疾病的诊断统计手册第四版(DSM-IV)。见Pohjasvaara等，Stroke，2000 31；2952-2957。
在临床上鉴定患者为轻度认知损伤属执业者的技术范围之内。对患者进行的阐明这种病症的这种测试包括实施一系列的精神测试。临床诊断的方法在例如Petersen等；Arch.Neurol.Vol.56，p303-308，March1999中进行了广泛评论和讨论。
基于单独的临床试验，被确认为MCI的对象可以转变成诊断为AD(每年约10-15％的速率)、保持MCI或者回复成诊断为“标准化”(每年10-15％)。
Larrieu，S，Letenneur，L，Orgogozo，JM，Fabrigoule，C，Amieva，H，Le5C，Barberger-Gateau，P，Dartigues，JF(1926)Incidence andoutcome of mild cognitive impairment in a population-basedprospective cohort.Neurology.59：1594-1599。
因此，存在大量的与该临床诊断相关的预测不确定性。确定临床上诊断为MCI的对象存在或者不存在脑淀粉样蛋白沉积的能力具有大大提高对转变成AD的预报准确性的潜能。
淀粉样蛋白沉积相关疾病的分类包括但不限于阿尔茨海默病、Down’s综合征、2型糖尿病、遗传性脑出血性淀粉样蛋白病变(Dutch)、淀粉样蛋白物质A(反应的)、次级淀粉样蛋白变性、家族性地中海热、具有荨麻疹和耳聋的家族性淀粉样肾病(穆-韦综合征)、淀粉样蛋白物质的λL链或者淀粉样蛋白物质的κL链(特发性的、骨髓瘤或者巨球蛋白血症相关的)Aβ2M(长期血液透析)、ATTR(家族性淀粉样多神经病(葡萄牙人、日本人、瑞典人)、家族性淀粉样心肌病(丹麦人)、单独的心脏淀粉样蛋白、系统性老年淀粉样变性(systemic senileamyloidose)、AIAPP或者糊精胰岛瘤、心房钠尿肽(单独的心房淀粉样蛋白)、降钙素原(髓样甲状腺癌)、凝胶溶胶素(家族性淀粉样变(芬兰))、血清胱抑素C(具有淀粉样变的遗传性脑出血(冰岛人的)、AApo-A-I(家族性淀粉样多神经病-爱荷华州)、AApo-A-II(小鼠的加速衰老)、纤维蛋白原相关的淀粉样蛋白和Asor或者PrP-27(瘙痒病、Creutzfeld Jakob病、Gertsmann-Strausller-Scheinker综合征、牛脑海绵状病)或者载脂蛋白E4等位基因纯合的人的病例、和载脂蛋白E4等位基因纯合相关的病症或者huntington′s病。优选所述淀粉样蛋白沉积相关疾病是淀粉样蛋白斑沉积疾病。优选地，该淀粉样蛋白沉积相关疾病是AD。
根据本发明，确定患者属淀粉样蛋白沉积疾病前驱的基本方法包括：
(A)给有此需要的、表现出临床痴呆征候或者表现出轻度认知损伤的临床征候的患者施用有效量的下述通式的化合物：

其中
(i)Z是S、NR’、O或者C(R’)2，使得当Z是C(R’)2时，该杂环的互变形式可以形成吲哚：

其中R’是H或者低级烷基，
(ii)Y是NR1R2、OR2或者SR2，
(iii)R1选自H、低级烷基、(CH2)nOR’(其中n＝1、2或者3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或者I)、(C＝O)-R’、Rph和(CH2)nRph(其中n＝1、2、3或者4，Rph代表未取代的或者取代的苯基，其中所述苯基取代基选自下文针对R3-R10所定义的任何非苯基取代基，R’是H或者低级烷基)，
(iv)R2选自H、低级烷基、(CH2)nOR’(其中n＝1、2或者3)、CF3、CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或者I)、(C＝O)-R’、Rph和(CH2)nRph(其中n＝1、2、3或者4，Rph代表未取代的或者取代的苯基，其中所述苯基取代基选自下文针对R3-R10所定义的任何非苯基取代基，R’是H或者低级烷基)，
(v)R3选自H、F、Cl、Br、I、低级烷基、(CH2)nOR’(其中n＝1、2或者3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或者I)、CN、(C＝O)-R’、N(R’)2、NO2、(C＝O)N(R’)2、O(CO)R’、OR’、SR’、COOR’、Rph、CR’＝CR’-Rph、CR2’-CR2’-Rph(其中Rph代表未取代的或者取代的苯基，其中所述苯基取代基选自针对R1-R10所定义的任何非苯基取代基，R’是H或者低级烷基)和三烷基锡，
(vi)R4选自H、F、Cl、Br、I、低级烷基、(CH2)nOR’(其中n＝1、2或者3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或者I)、CN、(C＝O)-R’、N(R’)2、NO2、(C＝O)N(R’)2、O(CO)R’、OR’、SR’、COOR’、Rph、CR’＝CR’-Rph、CR2’-CR2’-Rph(其中Rph代表未取代的或者取代的苯基，其中所述苯基取代基选自针对R1-R10所定义的任何非苯基取代基，R’是H或者低级烷基)和三烷基锡，
(vii)R5选自H、F、Cl、Br、I、低级烷基、(CH2)nOR’(其中n＝1、2或者3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或者I)、CN、(C＝O)-R’、N(R’)2、NO2、(C＝O)N(R’)2、O(CO)R’、OR’、SR’、COOR’、Rph、CR’＝CR’-Rph、CR2’-CR2’-Rph(其中Rph代表未取代的或者取代的苯基，其中所述苯基取代基选自针对R1-R10所定义的任何非苯基取代基，R’是H或者低级烷基)和三烷基锡，
(viii)R6选自H、F、Cl、Br、I、低级烷基、(CH2)nOR’(其中n＝1、2或者3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或者I)、CN、(C＝O)-R’、N(R’)2、NO2、(C＝O)N(R’)2、O(CO)R’、OR’、SR’、COOR’、Rph、CR’＝CR’-Rph、CR2’-CR2’-Rph(其中Rph代表未取代的或者取代的苯基，其中所述苯基取代基选自针对R1-R10所定义的任何非苯基取代基，R’是H或者低级烷基)和三烷基锡，
(ix)R7选自H、F、Cl、Br、I、低级烷基、(CH2)nOR’(其中n＝1、2或者3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或者I)、CN、(C＝O)-R’、N(R’)2、NO2、(C＝O)N(R’)2、O(CO)R’、OR’、SR’、COOR’、Rph、CR’＝CR’-Rph、CR2’-CR2’-Rph(其中Rph代表未取代的或者取代的苯基，其中所述苯基取代基选自针对R1-R10所定义的任何非苯基取代基，R’是H或者低级烷基)和三烷基锡，
(x)R8选自H、F、Cl、Br、I、低级烷基、(CH2)nOR’(其中n＝1、2或者3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或者I)、CN、(C＝O)-R’、N(R’)2、NO2、(C＝O)N(R’)2、O(CO)R’、OR’、SR’、COOR’、Rph、CR’＝CR’-Rph、CR2’-CR2-’-Rph(其中Rph代表未取代的或者取代的苯基，其中所述苯基取代基选自针对R1-R10所定义的任何非苯基取代基，R’是H或者低级烷基)和三烷基锡，
(xi)R9选自H、F、Cl、Br、I、低级烷基、(CH2)nOR’(其中n＝1、2或者3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或者I)、CN、(C＝O)-R’、N(R’)2、NO2、(C＝O)N(R’)2、O(CO)R’、OR’、SR’、COOR’、Rph、CR’＝CR’-Rph、CR2’-CR2’-Rph(其中Rph代表未取代的或者取代的苯基，其中所述苯基取代基选自针对R1-R10所定义的任何非苯基取代基，R’是H或者低级烷基)和三烷基锡，
(xii)R10选自H、F、Cl、Br、I、低级烷基、(CH2)nOR’(其中n＝1、2或者3)、CF3、CH2-CH2X、O-CH2-CH2X、CH2-CH2-CH2X、O-CH2-CH2-CH2X(其中X＝F、Cl、Br或者I)、CN、(C＝O)-R’、N(R’)2、NO2、(C＝O)N(R’)2、O(CO)R’、OR’、SR’、COOR’、Rph、CR’＝CR’-Rph、CR2’-CR2’-Rph(其中Rph代表未取代的或者取代的苯基，其中所述苯基取代基选自针对R1-R10所定义的任何非苯基取代基，R’是H或者低级烷基)和三烷基锡，
作为替代方案，R3-R10中之一可以是形式W-L或者V-W-L的螯合基(有或者没有螯合的金属基)，其中V选自-COO-、-CO-、-CH2O-和-CH2NH-；W是-(CH2)n(其中n＝0、1、2、3、4或者5)，L是：

其中M选自Tc和Re；
及其放射性标记的衍生物和药学可接受的盐，其中至少一个所述取代基部分包含可检测的标记；
(B)给所述患者成像以得到数据，和
(C)参照标准患者，分析所述数据以确定所述患者的淀粉样蛋白水平。
一个实施方案涉及诊断表现出可疑病因学的痴呆病症的患者的方法。该方法包括基于有关淀粉样蛋白沉积的发现而确定表现可疑病因学的痴呆症是否可能是AD或者另一种淀粉样蛋白沉积疾病。该方法将包括给患者施用通式(I)或者(II)或者结构1-45之一的化合物，给患者成像以得到数据并且基于有关淀粉样蛋白沉积的发现而确定可疑病因学的痴呆症是否是AD。
另一个实施方案是生产用于如前述或者下述任何实施方案中所述确定患者为淀粉样蛋白沉积疾病前驱的药物的方法。该方法包括将根据通式I或者II或者本文描述的结构1-45之一的化合物和药物载体相组合以形成所述药物。
另一个实施方案是生产用于诊断表现出如前述或者下述任何实施方案中描述的可疑病因学的痴呆病症的患者的药物的方法。该方法包括将根据通式I或者II或者本文描述的结构1-45之一的化合物与药物载体相组合以形成所述药物。
术语“可疑病因学的痴呆病症”是指这样的病症，其中对人进行临床评价(可能由诊断痴呆病症患者的领域中技术人员普遍使用的神经病学的、精神病学的、医学和神经精神病学评价组成)，临床评价后，评价者发现可能存在某种痴呆病症的迹象(基于主观记忆抱怨、与该人熟悉的告知者对记忆抱怨的描述偏离正常功能、或者在本领域中技术人员常用的神经精神病学和临床测试中表现差)，但是不能发现任何一种临床上确定的痴呆病症(例如AD、额颞叶痴呆、Lewy体痴呆、血管性痴呆、重性忧郁症引起的假性痴呆、克雅氏病(Creutzfeld Jacobdisease)和本领域中技术人员已知的其它病症)的足够迹象，或者发现该人表现出显示多于一种单一痴呆症的迹象达到该患者内所述两种(或者更多种)痴呆病症的区别比较可疑的程度。
本发明的该方面是使用淀粉样蛋白成像剂，将其与非侵入式神经成像技术例如和磁共振光谱(MRS)或者成像(MRI)，或者γ成像例如正电子成像术(PET)或者单光子发射计算断层扫描成像(SPECT)相结合用于淀粉样蛋白沉积的体内定量。这些成像技术需要许多脑区域的数据。通过描绘“感兴趣或者ROI区域”完成特定区域的定量。
根据本发明，可以将使用上述成像技术之一从患者得到的数据与标准化患者的数据比较，并基于可区分患者为淀粉样蛋白沉积疾病标准临床诊断前驱的标准而得出结论。
使用相同的方案，可以比较由应用到患者上的成像技术得到的数据，以便：
确定可疑病因学的痴呆病症是由淀粉样蛋白沉积疾病引起的；
将阿尔茨海默病和额颞叶痴呆区分开；
监控患者来确定阿尔茨海默病的开始；
在临床上诊断为轻度认知损伤的患者中诊断阿尔茨海默病；
鉴别患者属阿尔茨海默病前驱；
鉴别患者为患有淀粉样蛋白沉积病症相关的疾病，其中该患者表现出可疑病因学的痴呆病症，或者
鉴别患者为患有阿尔茨海默病，其中该患者表现可疑病因学的痴呆病症。
淀粉样蛋白成像剂
适用于本发明的淀粉样蛋白成像剂是前述通式(I)的任意化合物。
在一些实施方案中，该淀粉样蛋白成像剂是通式(II)的化合物

或者其放射标记的衍生物、药学可接受的盐、水合物、溶剂化物或者前药，其中：
R1是氢、-OH、-NO2、-COOR、-OCH2OR、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基或者卤素；
R是C1-C6烷基；
R2是氢或者卤素；
R3是氢、C1-C6烷基、C2-C6烯基或者C2-C6炔基；和
R4是氢、C1-C6烷基、C2-C6烯基或者C2-C6炔基，其中当R2是氢或非放射性卤素时，所述烷基、烯基或者炔基包含放射性的碳或者被放射性卤素所取代。
条件是当R1是氢或者-OH、R2是氢并且R4是-11CH3时，则R3是C2-C6烷基、C2-C6烯基或者C2-C6炔基；和
进一步的条件是当R1是氢、R2是氢并且R4是-(CH2)318F时，则R3是C2-C6烷基、C2-C6烯基或者C2-C6炔基。
在一个实施方案中，通式(II)的化合物中R2包含放射性卤素。因此，例如，和本文所述任何实施方案组合使用的通式(II)的一种化合物是2-(3-18F-氟-4-甲氨基-苯基)-苯并噻唑-6-醇：

“烷基”指饱和的直链或者支链烃基。其实例包括、但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、正戊基和正己基。术语“低级烷基”指C1-C6烷基。
“烯基”指含有至少一个碳碳双键的不饱和直链或者支链烃基。实例包括但不限于乙烯基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、异丁烯基、叔丁烯基、正戊烯基和正己烯基。
“炔基”指含有至少一个碳碳三键的不饱和直链或者支链碳氢基。实例包括但不限于乙炔基、丙炔基、异丙炔基、丁炔基、异丁炔基、叔丁炔基、戊炔基和己炔基。
“烷氧基”指通过氧联接键合的烷基。
“卤素”指氟、氯、溴或者碘基。
“放射性卤素”指放射性的卤素，即放射性氟、放射性氯、放射性溴或者放射性碘。
在另一个实施方案中，通式(I)的硫磺素化合物选自结构1-45或者其放射性标记的衍生物：




在化合物1-45中，至少一个所述取代基部分包含前面定义的可检测标记。
在优选的实施方案中，所述淀粉样蛋白成像剂是{N-甲基-11C}2-[4’-(甲氨基)苯基]6-羟基苯并噻唑(“[11C]PIB”)或者{N-甲基-3H}2-[4’-(甲氨基)苯基]6-羟基苯并噻唑(“[3H]PIB”)。
“有效量”指产生理想作用所需的量。“有效量”的实例包括这样的量，其能对淀粉样蛋白沉积进行体内或者体外检测和成像的量，产生药学应用可接受的毒性和生物利用度水平，和/或预防与原纤维形成相关的细胞变性和毒性。
通式(I)和(II)或者结构1-45的化合物，在本文种还被称为“硫磺素化合物”、“硫磺素衍生物”或者“淀粉样蛋白成像剂”，其具有下述任何一项特征：(1)体外特异性结合合成的Aβ和(2)体内能够跨越非危害性的(non-compromised)血脑屏障。
通式(I)、(II)和结构1-45的硫磺素化合物和其放射性标记的衍生物在体内跨过血脑屏障并结合沉积在神经炎斑内的Aβ(不是扩散)、脑血管淀粉样蛋白物质内沉积的Aβ，以及结合由沉积在NFT内的蛋白组成的淀粉样蛋白物质。该化合物是硫磺素S和T的非季胺衍生物，已知它们可用于对组织切片内的淀粉样蛋白染色和体外结合合成的Aβ。Kelenyi J.Histochem.Cytochem.15：172(1967)；Burns et al.J.Path.Bact.94：337(1967)；Guntern et al.Experientia 1：8(1992)；LeVine Meth.Enzymol 309：274(1999)。
本发明的方法可确定淀粉样蛋白沉积物在患者器官或者身体区域、优选脑内的存在和位置。该方法包含施用可检测量的通式(I)或者(II)的淀粉样蛋白成像剂。在一些实施方案中，淀粉样蛋白成像剂选自上面显示的结构1-45的化合物。淀粉样蛋白成像剂可以作为药物组合物或者其药学可接受的水溶性盐施用给患者。
“药学可接受的盐”指本发明化合物的酸或者碱盐，所述盐具有所需的药理学活性，并且既非在生物学上也非在其它不需要的活性。该盐可以由酸形成，其包括但不限于醋酸盐、己二酸盐、藻酸盐、天冬氨酸盐、苯甲酸盐、苯磺酸盐、硫酸氢盐、丁酸盐、柠檬酸盐、樟脑酸盐、樟脑磺酸盐、环戊烷丙酸盐(cyclohepanepropionate)、二葡萄糖酸盐、十二烷基硫酸盐、乙磺酸盐、富马酸盐、葡糖庚酸盐、甘油磷酸盐、半硫酸盐、庚酸盐、己酸盐、氢氯酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、2-羟基乙烷-磺酸盐、乳酸盐、马来酸盐、甲磺酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、草酸盐、硫氰酸盐、甲苯磺酸盐和十一酸盐。碱盐的实例包括但不限于铵盐、碱金属盐例如钠和钾盐、碱土金属盐例如钙和镁盐、含有有机碱基的盐例如二环己胺盐、N-甲基-D-葡萄糖胺和含有氨基酸例如精氨酸和赖氨酸的盐。在一些实施方案中，碱性含氮基团可以用试剂进行季铵化，所述的试剂包括低级烷基卤化物例如甲基、乙基、丙基和丁基氯化物、溴化物和碘化物；二烷基硫酸酯例如二甲基、二乙基、二丁基和二戊基硫酸酯；长链卤化物例如癸基、月桂基、十四烷基和十八烷基氯化物、溴化物和碘化物；芳烷基卤化物例如苯乙基溴化物。
通常，可检测性标记的硫磺素衍生物的剂量将根据例如年龄、状况、性别和患者的疾病程度、禁忌症(如果有的话)、同步治疗和具备本领域内技术的医师可以调整的其它变量而变化。剂量可从0.001μg/kg变化到10μg/kg，优选0.01μg/kg-1.0μg/kg。
向对象的给药可以是局部的或者全身性的，并且可以通过静脉内、动脉内、鞘内(通过脊髓液)等等途径实现。还可以通过皮内或者腔内方式给药，这取决于检查的身体部位。在经过化合物和淀粉样蛋白相结合的充分时间例如30min-48h后，通过常规成像技术例如MRS/MRI、SPECT、平面闪烁成像(planar scintillation imaging)、PET以及任何新兴的成像技术等检查被观察对象的区域。如上所述，确切的方案有必要根据患者特异的因素、所检查的身体部位、给药方法和使用的标记类型而变化；具体操作的确定对于技术人员来说是常规的。对于脑成像，优选测量本发明结合的放射性标记硫磺素衍生物或者类似物的量(总结合或者特异结合)并与结合到该患者小脑的标记硫磺素衍生物的量举行比较(以比率形式)。然后将该比率与年龄匹配的正常脑内的相同比率进行比较。
本发明的淀粉样蛋白成像剂可以有利地以可注射组合物的形式施用，但是也可以配制成众所周知的药物递送系统(例如口服、直肠、胃肠外(静脉内、肌肉内或者皮下)、脑池内、阴道内、腹膜内、局部(散剂、软膏或者滴剂)、或者口腔喷雾剂或鼻腔喷雾剂)。用于该目的的典型组合物包含药学可接受的载体。例如，该组合物中可以按每ml含有NaCl的磷酸缓冲液含有约10mg的人血清白蛋白和约0.5-500μg的被标记硫磺素衍生物。其它的药学可接受载体包含水溶液、非毒性赋形剂、包括盐、防腐剂、缓冲剂等等，如REMINGTON′SPHARMACEUTICAL SCIENCES，15th Ed.Easton：Mack PublishingCo.pp.1405-1412 and 1461-1487(1975)and THE NATIONALFORMULARY XIV.，14th Ed.Washington：美国药学会(1975)，American Pharmaceutical Association(1975)所述。其内容通过引用并入本文。
本发明特别优选的淀粉样蛋白成像剂是那些除了体内特异性结合淀粉样蛋白并能穿过血脑屏障外，而且在适当剂量水平下是无毒的并具有令人满意的持续效果的物质。
根据本发明，将含有通式(I)或(II)或者结构1-45的淀粉样蛋白成像剂的药物组合物施用给对象，所述的对象预计具有淀粉样蛋白或者淀粉样蛋白原纤维形成，例如临床上诊断为阿尔茨海默病的患者。
非水性溶剂的实例是丙二醇、聚乙二醇、植物油和可注射的有机酯例如油酸乙酯。水性载体包括水、醇/水溶液、盐溶液、胃肠外载体包括氯化钠、Ringer’s右旋糖等等。静脉内载体包括流体和营养补充剂(nutrient replenisher)。防腐剂包括抗微生物剂、抗氧化剂、螯合剂和惰性气体。根据本领域中的常规技术调整药物组合物的各种成分的pH和确切浓度。见Goodman and Gilman′s THEPHARMACOLOGICAL BASIS FOR THERAPEUTICS(7th Ed.)。
成像
本发明应用淀粉样蛋白成像剂，其结合非侵入式神经成像技术例如核磁共振波谱(MRS)或者成像(MRI)，或者γ成像例如正电子成像术(PET)或者单光子发射计算扫描成像(SPECT)用于对体内淀粉样蛋白沉积进行定量。这些成像技术可以得到许多脑区域上的数据。通过描绘“感兴趣区域或者ROI”，完成对特定区域的定量。该方法包括对患者成像以确定淀粉样蛋白沉淀情况。
术语“体内成像”指任意一种可以检测通式(I)或者(II)或者结构1-45的被标记硫磺素衍生物的方法。γ成像时，测量从被检查的器官或者区域发射的射线，并表示为总结合或者其中总结合针对在同一体内成像过程中在同一对象的另一组织内的总结合进行了标准化(例如除以后者)的比率。体内总结合被定义为通过体内成像技术在组织中检测的全部信号，而不需要通过第二次注射相同量的被标记化合物与大大过量的未被标记、但是化学上相同的化合物举行校正。“对象”是哺乳动物，优选是人，最优选是被怀疑患有淀粉样蛋白沉积相关疾病例如AD和/或痴呆的人。本文中的术语“对象”和“患者”可以互换使用。
为进行体内成像，可供利用的检测仪器的类型是选择给定标记的主要因素。例如，放射性同位素和18F非常适合于在本发明的方法中进行体内成像。所用的仪器类型将指导对放射性核素或者稳定同位素的选择。例如，所选择的放射性核素必须具有给定类型的仪器可检测的衰变类型。另一种考虑涉及放射性核素的半衰期。半衰期应该足够长，从而在靶器官最大社区之时仍然可检测到，但是又足够短，从而宿主不会持续受到有害辐射。可以使用γ成像检测本发明的放射标记化合物，其中检测激发的合适波长γ辐射。γ成像的方法包括、但不限于SPECT和PET。优选地，对于SPECT检测，所选的放射性标记将缺乏粒子发射(particulate emission)，但是将产生140-200keV范围内的大量光子。对于PET检测，放射性标记将是激发正电子的放射性核，例如19F，其将湮灭而形成2种可以通过PET相机检测的511keVγ射线。
在本发明中，将可用于体内成像和淀粉样蛋白沉积定量的淀粉样蛋白结合化合物施用给患者。这些化合物将结合非侵入式神经成像技术例如核磁共振波谱(MRS)或者成像(MRI)，正电子成像术(PET)和单光子发射扫描成像(SPECT)进行使用。根据本发明，可以通过本领域中已知的普通有机化学技术将硫磺素衍生物用19F或者13C标记以用于MRS/MRI。见例如March，J.ADVANCED ORGANICCHEMISTRY：REACTIONS，MECHANISMS，AND STRUCTURE(3rd Edition，1985)，其内容通过引用并入本文。硫磺素衍生物还可以通过本领域中众所周知的技术用18F、11C、75Br或者76Br进行放射性标记以用于PET，Fowler，J.和Wolf，A已经在POSITRONEMISSION TOMOGRAPHY AND AUTORADIOGRAPHY(Phelps，M.，Mazziota，J.，and Schelbert，H.eds.)391-450(Raven Press，NY1986)中对其进行了描述，其内容通过引用并入本文。还可以通过本领域中已知的数种技术种的任一种将硫磺素衍生物用123I标记以用于SPECT，见Kulkarni，Int.J.Rad.Appl.& Inst.(Part B)18：647(1991)，其内容通过引用并入本文。此外，还可以直接通过碘化重氮(diazonium iodide)将重氮化胺衍生物碘化而将硫磺素衍生物用任意合适的放射性碘同位素，例如，但不限于131I、125I或者123I进行标记，见Greenbaum，F. Am.J.Pharm.108：17(1936)，或者通过将不稳定的重氮化胺转化成稳定的三氮烯，或者通过本领域中众所周知的一些技术将非放射性的卤化前体转化成稳定的三烷基锡衍生物，然后将所述的三烷基锡衍生物转化成碘代化合物而进行标记。见Satyamurthy andBarrio J.Org.Chem.48：4394(1983)，Goodman et al，J.Org.Chem.49：2322(1984)，and Mathis et al，J.Labell.Comp.and Radiopharm.1994：905；Chumpradit et al，J.Med.Chem.34：877(1991)；Zhuang et al，J.Med.Chem.37：1406(1994)；Chumpradit et al，J.Med.Chem.37：4245(1994)。例如，将硫磺素的稳定三氮烯或者三烷基锡衍生物或者其类似物和含有131I、125I、123I、76Br、75Br、18F或者19F的卤化剂反应。因此，稳定的硫磺素三烷基锡衍生物和其类似物是可用于合成许多本发明放射性标记化合物的新颖的前体。同样地，这些三烷基锡衍生物是本发明的一个实施方案。
硫磺素衍生物还可以用已知的金属放射性标记物例如锝-99m(99mTc)进行放射性标记。放射性标记领域中的一般技术人员不用进行过度试验就可以实现在取代基上引入可结合该金属离子的配体的修饰。然后，该金属放射性标记的硫磺素衍生物可以用于检测淀粉样蛋白沉积物。放射性标记的Tc99m衍生物的制备是本领域中众所周知的。参见，例如Zhuang et al.，″Neutral and stereospecific Tc-99mcomplexes：[99mTc]N-benzyl-3，4-di-(N-2-mercaptoethyl)-amino-pyrrolidines(P-BAT)″Nuclear Medicine & Biology 26(2)：217-24，(1999)；Oya et al.，″Small and neutral Tc(v)O BAT，bisaminoethanethiol(N2S2)complexes for developing new brainimaging agents″Nuclear Medicine & Biology 25(2)：135-40，(1998)；和Horn et al.，″Technetium-99m-labeled receptor-specific small-molecule radiopharmaceuticals：recent developments and encouragingresults″Nuclear Medicine & Biology 24(6)：485-98，(1997)。
本发明的方法可以使用可被核磁共振谱检测的同位素，以进行体内成像和波谱术。在磁共振波谱术种特别有用的元素包括19F和13C。
用于本发明目的的合适的放射性同位素包括β-发射体、γ-发射体、正电子-发射体和x-射线发射体。这些放射性同位素包括131I、123I、18F、11C、75Br和76Br。根据本发明，用于磁共振成像(MRI)或波谱术(MRS)的合适的稳定同位素包括19F和13C。用于体外定量化对活组织检查样本或者死后组织的匀浆物中的淀粉样蛋白进行体外定量的合适放射性同位素包括125I、14C和3H。优选的放射性标记是用于PET体内成像的11C或者18F、用于SPECT的123I、用于MRS/MRI的19F和用于体外研究的3H或者14C。然而，任意的用于使成像剂可视化的常规方法可以按照本发明使用。
在浓度低于10nM时，通式(I)和(II)或者结构1-45的化合物在神经原纤维缠结上特异性结合淀粉样蛋白斑的能力是确有其事，该范围包括PET放射性示踪剂的体内浓度范围。在这些低浓度下，与既不含有斑块也不含有缠结的对照脑组织相比，在仅仅含有缠结而没有斑块的脑组织的匀浆物中没有产生显著的结合。然而，与不含有斑块或者缠结的对照组织相比，用放射性标记的通式(I)和(II)或者结构1-45的化合物孵育主要含有斑并含有一些缠结的脑组织的匀浆物导致结合的显著增加。该数据揭示了这些化合物在低于10nM的浓度下对于Aβ沉积物是特异性的这一优势。这些低浓度可以用PET研究检测，使得有可能使用特异于Aβ沉积物的的通式(I)和(II)或者结构1-45的放射性标记化合物进行PET检测。这些化合物的使用可以在Aβ沉积物例如在斑块和脑血管淀粉样蛋白内发现的那些沉积物进行PET检测。由于已经报道在缠结形成之前，额叶皮层种的不溶性沉积Aβ水平有增加，这将表明用作PET示踪剂的放射性标记的通式(I)和(II)或者结构1-45的化合物可能对AD皮层中的最早期变化是特异的。Naslund et al.JAMA 283：1571(2000)。
除非上下文清楚地指明，否则，在本申请中出现时，单数形式术语的定义可以延伸用于其复数对应物；同样地，在本申请中出现时，复数形式术语的定义可以延伸用于其单数对应物。
下面给出实施例来举例说明本发明。然而，应当理解，本发明并不限于这些实施例中描述的特定情况或者细节。整个说明书中，任意的和所有的对于可公开获得的文献包括美国专利的参考均具体地通过引用并入本专利申请。
淀粉样蛋白成像的数据分析
按照标准化摄取值(SUV)或者按照药物动力学模型参数例如相对于参考组织例如小脑的Logan分布体积比(distribution volume ratio，DVR)可以定量表示所得到的数据。超过SUV或者DVR的典型对照值一个标准偏差以上的对象将被视为是“阳性”测试，并且被认为属淀粉样蛋白沉积疾病例如AD临床诊断的前驱。具体而言，如果对象在额叶、顶叶或者后扣带皮层的40-60min平均SUV大于1.0，则被认为是“阳性”。在起初的人类研究中，该数值清楚地将AD患者与对照区分开。(Klunk，et al.，2004，Ann.Neurol.，55(3)：306-19)(见图2)。同样地，如果对象在额叶、顶叶或者后扣带皮层的Logan DVR值超过1.5，则被认为是“阳性”。(见图3)。这些脑区域和确切的分界值仅仅作为实例给出，进一步的工作有可能揭示另外的有用脑区域，并且该分界值可以被精确化，其它的模拟技术(例如区室模拟、图象分析、参照组织模拟或者波谱分析)可以用于确定分界值。此外，可以由反映SUV、Logan DVR或者其它参数的区域性脑分布的图像例如图1中的那些图象来定性解释扫描数据，其中解释PET扫描图领域内的一般技术人员可以确定淀粉样蛋白的定量和分布与临床确诊的淀粉样蛋白沉积疾病的前驱期一致。
合成实施例
可以通过本领域中众所周知的方法制备通式(I)和(II)以及具有结构1～45的通式的化合物。参见例如WO 02/16333和2003年12月25日公开的美国专利公开No.2003/0236391，其全部内容通过引用并入本文。
用于合成的所有试剂购自Aldrich Chemical公司并且使用时没有进一步纯化，除非另外指明。在Mel-TEMP II上测定熔点，并没有校正。使用TMS作为内参考，在Bruker 300上测量所有化合物的1HNMR谱图，其与指定的结构一致。使用EM Sciences的硅胶60 F254进行TLC，并在UV灯下检测。在硅胶60(230～400目，购自Mallinckrodt公司)上进行快速色谱。反相TLC购自Whiteman公司。
通式(I)的化合物的一般合成方法：

R1是氢、-OH、-NO2、-CN、-COOR、-OCH2OR、C1-C6烷基、C2-C6烯基、C2-C6炔基、C1-C6烷氧基或者卤素，其中R1中的一个或者多个原子可以是放射性标记的原子；
R是C1-C6烷基，其中一个或者多个碳原子可以是放射性标记的原子；
通过下面两种操作中的一种进行水解：
通过水解制备2-氨基苯硫酚：
将6-取代的2-氨基苯并噻唑(172mmol)悬浮在50％KOH(溶解在180mL水中的180g KOH)和乙二醇(40mL)中。将悬浮液加热回流48h。冷却至室温时，加入甲苯(300mL)并用醋酸(180mL)中和反应混合物。分离有机层，水层用另外200mL甲苯萃取。合并甲苯层并用水洗涤，用MgSO4干燥。蒸发溶剂得到所希望的产物。
通过肼解制备2-氨基苯硫酚：
将6-取代的苯并噻唑(6.7mmol)悬浮在乙醇(11mL，无水)中，并在室温下，在氮气中加入肼(2.4mL)。将反应混合物加热回流1h。蒸发溶剂，将残余物溶解在水(10mL)中并用醋酸调节到pH为5。过滤收集沉淀物并用水洗涤得到所希望的产物。
将得到的形式为

的5-取代-2-氨基-1-苯硫酚通过下面的方法与形式为

的苯甲酸相偶联，
其中R2是氢、R3和R4独立地是氢、C1-C6烷基、C2-C6烯基或者C2-C6炔基：
将5-取代的2-氨基苯硫酚(4.0mmol)、苯甲酸(4.0mmol)和多聚磷酸(PPA)(10g)的混合物加热到220℃，持续4h。将反应混合物冷却至室温并倒入10％的碳酸钾溶液(约400mL)中。减压过滤收集沉淀物得到所希望的产物，通过快速色谱或者重结晶可以纯化所述的产物。
R2氢可以通过下面的反应被非放射性卤素或者放射性卤素取代：
向密封小瓶中6-取代2-(4’-氨基苯基)-苯并噻唑(1mg)在250μL醋酸中的溶液中加入40μL氯胺-T溶液(28mg溶解在500μL醋酸中)，然后加入27μL(约5mCi)的[125I]碘化钠(比活性2,175Ci/mmol)。在室温下搅拌反应混合物2.5h并用饱和亚硫酸氢钠溶液结束反应。用20ml水稀释后，将反应混合物装载到C8 Plus SepPak上并用2ml甲醇洗脱。根据6-位上取代基的性质，可能需要使用保护基。例如，6-羟基可作为甲磺酰基(甲磺酰氧基)衍生物被保护起来。对于甲磺酰基的脱保护，将0.5ml的1M NaOH加入到放射性碘化的中间体的洗脱溶液中。将混合物在50℃加热2h。用500μL的1M醋酸结束反应后，反应混合物用40mL水稀释并装载到C8 Plus SepPak上。用2ml甲醇从SepPak上洗脱掉具有约3mCi的放射性的放射性碘化产物。通过氮流浓缩该溶液至300μL，粗产物用HPLC在Phenomenex ODS柱(MeCN/TEA缓冲液，35∶65，pH7.5，流速0.5mL/min长达4min，4～6min时1.0mL/min，6min后2.0mL/min，保留时间23.6)上纯化。将收集的级分装载到C8 Plus SepPak上。用1ml乙醇洗脱得到约1mCi最终的放射性碘化产物。
当R3和R4二者或者其中任何一个是氢时，R3和R4可以通过与烷基、烯基或者炔基卤在下述条件下反应而转化成C1-C6烷基、C2-C6烯基或者C2-C6炔基：
对于双烷基化：向6-取代2-(4’-氨基苯基)-苯并噻唑(0.59mmol)在DMSO(无水，2ml)中的溶液中加入烷基、烯基或者炔基卤(2.09mmol)和K2CO3(500mg、3.75mmol)。将反应混合物加热到140℃，持续16h。冷却至室温时，将反应混合物倒入水中并用乙酸乙酯(3×10mL)萃取。合并有机层并蒸发溶剂。通过快速柱纯化残余物得到所希望的6-取代二甲基氨基苯基)-苯并噻唑。
对于单烷基化：向6-取代2-(4’-氨基苯基)-苯并噻唑(0.013mmol)在DMSO(无水，0.5ml)中的溶液中加入烷基、烯基或者炔基卤(0.027mmol)和无水K2CO3(100mg、0.75mmol)中。将反应混合物在100℃加热16h。冷却至室温时，反应混合物直接用正常相制备性TLC纯化得到所希望的6-取代-2-(4’-甲基氨基苯基)-苯并噻唑衍生物。
当R2是氢或者非放射性的卤素，R4是C1-C6烷基、C2-C6烯基或者C2-C6炔基(其中烷基、烯基或者炔基含有放射性碳或者被放射性卤素取代)时，该化合物可以通过下列过程之一合成：
放射性碳的掺入
使用CTI/Siemens RDS 112负离子回旋加速器通过用40μA束流的11MeV质子照射含有1％氧气的氮气(14N2)靶60min制备约1Ci的[11C]二氧化碳。通过首先将[11C]二氧化碳和氢化铝锂在THF中的饱和溶液反应，随后在回流温度下添加氢碘酸生成[11C]甲基碘，从而使[11C]二氧化碳转化成[11C]甲基碘。在氮气流中将[11C]甲基碘带入含有放射性标记前体的反应瓶中。将所述的前体，即6-取代2-(4’-氨基苯基)-苯并噻唑(约3.7微摩尔)，溶解在400μL的DMSO中。加入无水KOH(10mg)，涡旋处理3mL V-瓶5min。使未添加载体的[11C]甲基碘在室温下以30mL/min的速度鼓泡通过该溶液。使用油浴将该反应在95℃加热5min。通过半制备性HPLC，使用Prodigy ODS-Prep柱，用60％乙腈/40％三乙基磷酸铵缓冲液pH7.2洗脱(0～7min时流速为5mL/min，然后7～30min流速提高到15mL/min)，纯化反应产物。收集含有[N-甲基-11C]6-取代2-(4’-甲基氨基苯基)-苯并噻唑(约15min时)的级分并用50mL水稀释，然后用Waters C18 SepPak Plus柱体洗脱。用10mL水洗涤C18 SepPak，产物用1mL乙醇(无水)洗脱到无菌瓶中，随后用14mL盐水洗脱。通过分析型HPLC(k’＝4.4，使用Prodigy ODS(3)分析柱，用65/35的乙腈/三乙基磷酸铵缓冲液pH7.2洗脱)确定出放射性化学和化学纯度为＞95％。合成结束时，基于[11C]甲基碘的EOS，放射性化学产率平均为17％，比活性平均为约160GBq/μmol(4.3Ci/μmol)。
对于放射性卤素的掺入

将6-取代2-(4’-氨基苯基)-苯并噻唑(根据前述的6-取代基的性质，可能需要保护基)(0.22mmol)、NaH(4.2mmol)和2-(3-溴丙氧基)四氢-2-H-吡喃(0.22mmol)在THF(8mL)中的混合物加热回流23h。通过蒸馏除去溶剂，将残余物溶解在乙酸乙酯和水中，分离有机层并用乙酸乙酯(10mL×6)萃取水层。合并有机层并用MgSO4干燥，蒸发至干燥。将残余物加入到AcOH/THF/H2O溶液(5mL，4/2/1)中并加热到100℃，持续4h。通过蒸发除去溶剂，残余物溶解在乙酸乙酯(约10mL)中并用NaHCO3溶液洗涤，用MgSO4干燥，蒸发至干燥，得到的残余物用制备性TLC(己烷∶乙酸乙酯＝60∶40)纯化，得到所需的6-取代2-(4’-(3”-羟丙基氨基)-苯基)-苯并噻唑(45％)。
向6-取代2-(4’-(3”-羟丙基氨基)-苯基)-苯并噻唑(0.052mmol)、Et3H(0.5ml)溶解在丙酮(5mL)的溶液中加入(Boc)2O(50mg，0.22mmol)。将反应混合物在室温下搅拌6h，然后加入甲苯磺酰氯(20mg，0.11mmol)。将反应混合物在室温下搅拌另外24h。除去溶剂，将残余物溶解在乙酸乙酯(10mL)中，并用NaHCO3溶液洗涤，用MgSO4干燥，蒸发，并用快速柱纯化(己烷/乙酸乙酯＝4/1)，得到所需的6-取代2-(4’-(3”-甲苯磺酰基丙基氨基(toluenesulfonoxypropylamino))-苯基)-苯并噻唑(13％)。然后通过下述的标准方法对该6-取代2-(4’-(3”-甲苯磺酰基丙基氨基)-苯基)-苯并噻唑进行放射性氟化：
将含有0.35mL 95％[O-18]-富集水的回旋加速器靶用11Mev质子以20μA的束流照射60min，并将内容物转移到含有Kryptofix222(22.3mg)和K2CO3(7.9mg)在乙腈(57μL)中的溶液的5mL反应瓶中。将溶液在110℃，氩气流中，在加入1mL等分量的乙腈后蒸发3次以干燥。向干燥的[F-18]氟化物中加入3mg 6-取代2-(4’-(3”-甲苯磺酰基丙基氨基)-苯基)-苯并噻唑在1mL DMSO中的溶液，密封反应瓶并加热到85℃，持续30min。向反应瓶中加入0.5mL MeOH/HCl(浓缩的)(2/1v/v)，该瓶在120℃加热10min。加热后，向反应溶液中加入0.3mL 2M的醋酸钠缓冲液，随后通过半制备HPLC，使用PhenomenexProdigy ODS-Prep C18柱(10μm 250×10mm)，用40％乙腈/60％60mM三乙胺-磷酸盐缓冲液(v/v)pH7.2以5mL/min的速度洗脱15min，然后在余下的分离阶段将流速提高到8mL/min物，来进行纯化。产物[F-18]6-取代2-(4’-(3”-氟丙基氨基)-苯基)-苯并噻唑以约16mL体积在约20min处洗脱。含有[F-18]6-取代2-(4’-(3”-氟丙基氨基)-苯基)-苯并噻唑的级分用50mL水稀释，并用Waters C18 SepPakPlus柱体洗脱。然后用10mL水洗涤C18 SepPak柱体，产物用1mL乙醇(无水)洗脱到无菌瓶中。溶液用10mL静脉注射动物用的无菌生理盐水稀释。在120min放射合成结束时，以2～12％的放射化学产率得到[F-18] 6-取代2-(4’-(3”-氟丙基氨基)-苯基)-苯并噻唑产物(未进行衰变校正)，其平均比活性为1500Ci/mmol。
实施例1：根据方案I合成[N-甲基-11C]2-(4’-二甲基氨基苯基)-6-甲氧基-苯并噻唑
                      方案I

使用CTI/Siemens RDS 112负离子回旋加速器，通过用40μA束流的11MeV质子照射含有1％氧气的氮气(14N2)靶60min，由此制备约1Ci的[11C]二氧化碳。通过首先将[11C]二氧化碳和氢化铝锂在THF中的饱和溶液反应，随后在回流温度下添加氢碘酸生成[11C]甲基碘，从而将[11C]二氧化碳转化成[11C]甲基碘。将[11C]甲基碘在氮气流中带入含有放射性标记前体的反应瓶中。将所述的前体，即6-CH3O-BTA-1(1.0mg，3.7微摩尔)溶解在400μL的DMSO中。加入干燥的KOH(10mg)，涡旋处理3mL V-瓶中物5min。使未添加载体的[11C]甲基碘在室温下以30mL/min的速度鼓泡通过该溶液。反应使用油浴在95℃加热5min。通过半制备HPLC，使用Prodigy ODS-Prep柱，用60％乙腈/40％三乙基磷酸铵缓冲液pH7.2洗脱(0～7min时流速为5mL/min，然后7～30min时流速提高到15mL/min)，纯化反应产物。收集含有[N-甲基-11C]2-(4’-二甲基氨基苯基)-6-甲氧基-苯并噻唑(约15min)的级分并用50mL水稀释，通过Waters C18 SepPak Plus柱体洗脱。用10mL水洗涤C18 SepPak，产物用1mL乙醇(无水)洗脱到无菌瓶中，随后采用14mL盐水。通过分析型HPLC(k’＝4.4，使用Prodigy ODS(3)分析柱，采用65/35的乙腈/三乙基磷酸铵缓冲液pH7.2洗脱)测得放射性化学和化学纯度为＞95％。合成结束时，基于[11C]甲基碘的EOS上的放射性化学产率平均在17％，比活性平均约160GBq/μmol(4.3Ci/μmol)。
实施例2：根据方案II合成2-(3’-125I-碘代-4’-氨基-苯基)-苯并噻唑-6-醇
方案II

向密封小瓶中2-(4’-氨基苯基)-6-甲磺酰氧基-苯并噻唑(1mg)在250μL醋酸中的溶液中加入40μL氯胺-T溶液(28mg溶解在500μL醋酸中)，然后加入27μL(约5mCi)的[125I]碘化钠(比活性2,175Ci/mmol)。在室温下搅拌反应混合物2.5h并用饱和亚硫酸氢钠溶液结束反应。用20ml水稀释后，将反应混合物装载到C8 Plus SepPak上并用2ml甲醇洗脱。为了进行甲磺酰基的脱保护，将0.5ml的1M NaOH加入到放射性碘化的中间体的洗脱溶液中。混合物在50℃加热2h。用500μL的1M醋酸结束反应后，反应混合物用40mL水稀释并加样到C8 PlusSepPak上。用2ml甲醇从SepPak上洗脱下具有约3mCi的放射性的放射性碘化产物。通过氮流浓缩该溶液至300μL，粗产物通过HPLC在Phenomenex ODS柱上纯化(MeCN/TEA缓冲液，35∶65，pH7.5，流速0.5mL/min长达4min，4～6min时1.0mL/min，6min后2.0mL/min，保留时间23.6)。将收集的级分加样到C8 Plus SepPak上。用1ml乙醇洗脱得到约1mCi的最终的放射性碘化产物。
123I放射性标记衍生物的制备类似于前述的合成进行。例如，在合成方法中用[123I]碘化钠代替[125I]碘化钠提供123I放射性标记化合物。这种用一种放射性卤原子代替另一种的方法在本领域中是众所周知的，参见例如Mathis CA，Taylor SE，Biegon A，Enas JD.[125I]5-Iodo-6-nitroquipazine：a potent and selective ligand for the5-hydroxytryptamine uptake complex I.In vitro studies.BrainResearch 1993；619：229-235；Jagust W，Eberling JL，Roberts JA，Brennan KM，Hanrahan SM，Van Brocklin H，Biegon A，Mathis CA.In vivo imaging of the 5-hydroxytryptamine reuptake site in primatebrain using SPECT and[123I]5-iodo-6-nitroquipazine.EuropeanJournal of Pharmacolgy 1993；242：189-193；Jagust WJ，Eberling JL，Biegon A，Taylor SE，VanBrocklin H，Jordan S，Hanrahan SM，Roberts JA，Brennan KM，Mathis CA.[Iodine-123]5-Iodo-6-Nitroquipazine：SPECT Radiotracer to Imagethe Serotonin Transporter.Journal of Nuclear Medicine 1996；37：1207-1214.)。
实施例3：根据方案III合成2-(3-18F-氟-4-甲氨基-苯基)-苯并噻唑-6-醇
                          方案III

将含有0.35mL 95％[O-18]-富集水的回旋加速器靶用11Mev质子以20μA的束流照射60min，并将内容物转移到含有2mg Cs2CO3在乙腈(57μL)中的溶液的5mL反应瓶中。使用1mL等分量的乙腈将该溶液在110℃下在氩气流中蒸发3次至干燥。向干燥的[F-18]氟化物中加入6mg 6-MOMO-BT-3’-Cl-4’-NO2在1mL DMSO中的溶液，密封反应瓶并加热到120℃持续20min(该第一放射性合成步骤的放射性化学掺入为约20％的溶解化[F-18]氟化物)。向粗反应混合物中加入8mL水和6mL二乙醚，震摇混合物并使之分离。除去醚相并在120℃下在氩气流中蒸发至干燥。向经干燥样品中加入0.5mL无水EtOH连同3mg醋酸铜(II)和8mg NaBH4。使还原反应在室温下进行10min(还原步骤的粗产率约40％)。向反应混合物中加入8mL水和6mL二乙醚，震摇混合物并分离醚相。二乙醚相在120℃下在氩气流中干燥。向反应瓶中加入700μL的DMSO，其中含有30微摩尔CH3I和20mg干燥KOH。将该反应瓶在120℃加热10min。加入700μL的2∶1 MeOH/HCl(浓)的溶液，并在120℃加热15min。加热后，在反应溶液中加入1mL 2M的醋酸钠缓冲液，随后通过半制备型HPLC，使用Phenomenex Prodigy ODS-Prep C18柱(10μm 250×10mm)进行纯化，其中使用35％乙腈/65％60mM三乙胺-磷酸盐缓冲液(v/v)pH7.2以5mL/min流速洗脱2min，然后在剩余的分离期间将流速提高到15mL/min。产物，即2-(3-18F-氟-4-甲基氨基-苯基)-苯并噻唑-6-醇在约15min处以约16mL体积洗脱。将含有2-(3-18F-氟-4-甲基氨基-苯基)-苯并噻唑-6-醇的级分用50mL水稀释，通过Waters C18 SepPak Plus柱体洗脱。然后用10mL水洗涤C18 SepPak柱体，产物用1mL乙醇(无水)洗脱到无菌瓶中。溶液用10mL无菌生理盐水稀释用于静脉注射给动物。在120min放射合成结束时(未进行衰变校正)，2-(3-18F-氟-4-甲基氨基-苯基)-苯并噻唑-6-醇产物以约0.5％(n＝4)的放射化学产率得到，平均比活性为1000Ci/mmol。通过放射-HPLC，用350nm处的UV检测，使用Phenomenex Prodigy ODS(3)C18柱(5μm，250×4.6mm)，采用40％乙腈/60％60mM三乙胺-磷酸盐缓冲液(v/v)pH7.2洗脱，测定2-(3-18F-氟-4-甲基氨基-苯基)-苯并噻唑-6-醇的放射化学和化学纯度。流速为2mL/min时，2-(3-18F-氟-4-甲基氨基-苯基)-苯并噻唑-6-醇的保留时间约11min(k’＝5.5)。放射化学纯度＞99％，化学纯度＞90％。通过反相放射-HPLC，使用和可信(冷)标准物共同注射的最终放射化学产物的质量控制样品来确定2-(3-18F-氟-4-甲基氨基-苯基)-苯并噻唑-6-醇的放射化学身份。
实施例4：根据方案IV合成2-[4-(3-18F-氟-丙氨基)-苯基]-苯并噻唑-6-醇
                        方案IV

将含有0.35mL 95％[O-18]富集水的回旋加速器靶用11Mev质子以20μA的束流照射60min，并将内容物转移到含有Kryptofix222(22.3mg)和K2CO3(7.9mg)在乙腈(57μL)中的溶液的5mL反应瓶中。溶液在110℃下在氩气流中加入1mL等分量的乙腈后蒸发3次至干燥。在干燥的[F-18]氟化物中加入3mg6-MOMO-BTA-N-Pr-Ots在1mLDMSO中的溶液，密封反应瓶并加热到85℃持续30min。向反应瓶中加入0.5mL MeOH/HCl(浓)(2/1v/v)，将该瓶在120℃加热10min。加热后，在反应溶液中加入0.3mL 2M醋酸钠缓冲液，随后通过半制备型HPLC进行纯化，其中使用Phenomenex ProdigyODS-Prep C18柱(10μm 250×10mm)，采用40％乙腈/60％60mM三乙胺-磷酸盐缓冲液(v/v)pH7.2以5mL/min流速洗脱15min，然后在剩余的分离期间将流速提高到8mL/min。产物[F18]6-HO-BTA-N-PrF在约20min以约16mL体积洗脱。含有[F18]6-HO-BTA-N-PrF的级分用50mL水稀释，并用Waters C18 SepPak Plus柱体洗脱。然后用10mL水洗涤该SepPak柱体，产物用1mL乙醇(无水)洗脱到无菌瓶中，溶液用10mL静脉注射动物用的无菌生理盐水稀释。120min放射合成结束时(未进行衰变校正)，[F18]6-HO-BTA-N-PrF以8±4％(n＝8)的放射化学产率得到，平均比活性为1500Ci/mmol。通过放射-HPLC，用350nm处的UV检测，使用Phenomenex Prodigy ODS(3)C18柱(5μm，250×4.6mm)，用40％乙腈/60％60mM三乙胺-磷酸盐缓冲液(v/v)pH7.2测定[F18]6-HO-BTA-N-PrF的放射化学和化学纯度。流速2mL/min时，[F18]6-HO-BTA-N-PrF的保留时间为约12min(k’＝6.1)。放射化学纯度＞99％，化学纯度＞90％。通过反相放射-HPLC，使用与可信(冷)标准物共同注射的最终放射化学产物的质量控制样品来确定[F18]6-HO-BTA-N-PrF的放射化学身份。
实施例5：2-(3’-碘代-4’-氨基苯基)-6-羟基苯并噻唑的合成

4-甲氧基-4’-硝基N-苯甲酰苯胺的制备
将对氨基苯甲醚(1.0g，8.1mmol)溶解在无水吡啶(15ml)中，加入4-硝基苯甲酰氯(1.5g，8.1mmol)。使反应混合物在室温下放置16h。将该反应混合物倒入水中，真空压力下由滤过物收集沉淀物并用5％碳酸氢钠(2×10ml)洗涤。产物不需要进一步纯化而用于下一步骤。
1HNMR(300MHz，DMSO-d6)δ：10.46(s，1H，NH)，8.37(d，J＝5.5Hz，2H，H-3’，5’)，8.17(d，J＝6.3Hz，2H，H-2’，6’)，7.48(d，J＝6.6Hz，2H)，6.97(d，J＝6.5Hz，2H)，3.75(s，3H，MeO).
4-甲氧基-4’-硝基硫代N-苯甲酰苯胺的制备
将4-甲氧基-4’-硝基硫代苯甲醛缩苯胺(1.0g、3.7mmol)和Lawesson’s试剂(0.89g、2.2mmol、0.6当量)在氯苯(15mL)中的混合物加热至回流4h。蒸发溶剂并用快速柱纯化残余物(己烷∶乙酸乙酯＝4∶1)，得到820mg(77.4％)产物，为橙色固体。
1HNMR(300MHz，DMSO-d6)δ：8.29(d，2H，H-3’，5’)，8.00(d，J＝8.5Hz，2H，H-2’，6’)，7.76(d，2H)，7.03(d，J＝8.4Hz，2H)，3.808.37(d，J＝5.5Hz，2H，H-3’，5’)，8.17(d，J＝6.3Hz，2H，H-2’，6’)，7.48(d，J＝6.6Hz，2H)，6.97(d，J＝6.5Hz，2H)，3.75(s，3H，MeO).(s，3H，MeO).
6-甲氧基-2-(4-硝基苯基)苯并噻唑的制备
用少量的乙醇(约0.5mL)润湿4-甲氧基-4’-硝基硫代N-苯甲酰苯胺(0.5g、1.74mmol)，加入30％氢氧化钠水溶液(556mg、13.9mmol、8当量)。混合物用水稀释，得到最终的10％氢氧化钠水溶液/悬浮液。80～90℃下，将等分量的该混合物以1min的间隔加入到搅拌的铁氰化钾(2.29g、6.9mmol、4当量)在水(5mL)中的溶液中。将反应混合物另外加热0.5h，然后使之冷却。真空压力下通过过滤收集参与物并用水洗涤，用快速柱纯化(己烷∶乙酸乙酯＝4∶1)，得到130mg(26％)的产物。
1HNMR(300MHz，丙酮-d6)δ：8.45(m，4H)，8.07(d，J＝8.5Hz，1H，H-4)，7 69(s，1H，H-7)，7.22(d，J＝9.0Hz，1H，H-5)，3.90(s，3H，MeO)
6-甲氧基-2-(4-氨基苯基)苯并噻唑的制备
在氮气下搅拌6-甲氧基-2-(4-硝基苯基)苯并噻唑(22mg、0.077mmol)和氯化锡(II)(132mg、0.45mmol)在沸腾乙醇中的混合物，持续4h。蒸发乙醇，将残余物溶解在乙酸乙酯(10mL)中，用1N氢氧化钠(2mL)和水(5mL)洗涤，MgSO4干燥。蒸发溶剂得到19mg(97％)的产物，为黄色固体。
2-(3’-碘-4’-氨基苯基)-6-甲氧基苯并噻唑的制备
在N2气氛下，在2-(4’-氨基苯基)-6-甲氧基苯并噻唑(22mg、0.09mmol)的冰醋酸(2.0mL)溶液中注入1M氯化碘在CH2Cl2(0.10mL、0.10mmol、1.2当量)中的溶液。反应混合物在室温下搅拌16h。减压除去冰醋酸，残余物溶解在CH2Cl2中。用NaHCO3中和该溶液后，分离水层并用CH2Cl2萃取。合并有机层并用MgSO4干燥。蒸发溶剂后，通过制备型TLC纯化残余物(己烷∶乙酸乙酯＝6∶1)得到2-(4’-氨基-3’-碘代苯基)-6-甲氧基苯并噻唑的褐色固体(25mg、76％)。
1HNMR(300MHz，CDCl3)δ(ppm)：8.35(d，J＝2.0Hz，1H)，7.87(dd，J1＝2.0Hz，J2＝9.0Hz，1H)，7.31(d，J＝2.2Hz，1H)，7.04(dd，J1＝2.2Hz，J2＝9.0Hz，1H)，6.76(d，J＝9.0Hz，1H)，3.87(s，3H).
2-(3’-碘代-4’-氨基苯基)-6-羟基苯并噻唑的制备
在N2气氛下，向2-(4’-氨基-3’-碘代苯基)-6-甲氧基苯并噻唑(5)(8.0mg、0.02mmol)的CH2Cl2(2.0mL)溶液中注入1M BBr3的CH2Cl2(0.20mL、0.20mmol)溶液。反应混合物在室温下搅拌18h。用水结束反应后，混合物用NaHCO3中和。水层用乙酸乙酯(3×3mL)萃取。合并有机层并用MgSO4干燥。减压蒸发溶剂后，通过制备型TLC纯化残余物(己烷∶乙酸乙酯＝7∶3)得到2-(3’-碘-4’-氨基苯基)-6-羟基苯并噻唑的褐色固体(4.5mg、58％)。
1HNMR(300MHz，丙酮-d6)δ(ppm)：8.69(s，1H)，8.34(d，J＝2.0Hz，1H)，7.77(dd，J1＝2.0Hz，J2＝8.4Hz，1H)，7.76(d，J＝8.8Hz，1H)，7.40(d，J＝2.4Hz，1H)，7.02(dd，J1＝2.5Hz，J2＝8.8Hz，1H)，6.94(d，J＝8.5Hz，1H)，5.47(br.，2H).
HRMSm/z367.9483(针对C13H9N2OSI计算的M+：367.9480)
实施例6：2-(3’-碘-4’-甲基氨基苯基)-6-羟基苯并噻唑的合成

6-甲氧基-2-(4-甲基氨基苯基)苯并噻唑的制备
在N2气氛下，在PPA(约30g)中加热4-甲基氨基苯甲酸(11.5g、76.2mmol)和5-甲氧基-2-氨基苯硫酚(12.5g、80mmol)的混合物到170℃，持续1.5h。然后反应混合物冷却到室温并倒入10％K2CO3溶液中。减压过滤沉淀物。从丙酮/水和THF/水中2次重结晶粗产物，随后用活性碳处理，得到4.6g(21％)的6-甲氧基-2-(4-甲基氨基苯基)苯并噻唑的黄色固体。
1HNMR(300MHz，丙酮-d6)δ：7.84(d，J＝8.7Hz，2H，H-2’6’)，7.78(dd，J1＝8.8Hz，J2＝1.3Hz，1H，H-4)，7.52(d，J＝2.4Hz，1H，H-7)，7.05(dd，J1＝8.8Hz，J2＝2.4Hz，H-5)，6.70(d，J＝7.6Hz，2H，H-3’5’)，5.62(s，1H，NH)，3.88(s，3H，OCH3)，2.85(d，J＝6.2Hz，3H，NCH3)
2-(3’-碘-4’-甲基氨基苯基)-6-甲氧基苯并噻唑的制备
在N2下，向2-(4’-甲基氨基苯基)-6-甲氧基苯并噻唑(20mg、0.074mmol)溶解在冰醋酸(2mL)的溶液中加入Icl(90μL、0.15mmol、1.2eq、1M在CH2Cl2中)。在室温下搅拌反应18h。然后减压除去冰醋酸。残余物溶解在CH2Cl2中并用NaHCO3中和。水层用CH2Cl2萃取。合并有机层并用MgSO4干燥并蒸发。通过制备型TLC纯化残余物(己烷∶EA＝2∶1)，得到2-(4’-甲基氨基-3’-碘代苯基)-6-甲氧基苯并噻唑的褐色固体(8mg、27％)。
1HNMR(300MHz，CDCl3)δ(ppm)：8.39(d，J＝2.0Hz，1H)，7.88(d，J＝9.0Hz，1H)，7.33(d，J＝2.2Hz，1H)，7.06(dd，J1＝2.2Hz，J2＝9.0Hz，1H)，6.58(d，J＝9.0Hz，1H)，3.89(s，3H，OCH3).
2-(3’-碘-4’-甲基氨基-苯基)-6-羟基苯并噻唑的制备
在N2下，向2-(4’-甲基氨基-3’-碘代苯基)-6-甲氧基苯并噻唑(12mg、0.03mmol)溶解在CH2Cl2(4mL)的溶液中加入BBr3(400μL、0.4mmol、1M在CH2Cl2中)。在室温下搅拌反应物18h。然后加入水结束反应，用NaHCO3中和该溶液，并用乙酸乙酯(3×5mL)萃取。合并有机层、用MgSO4干燥并蒸发。通过制备型TLC纯化残余物(己烷∶EA＝7∶3)，得到2-(4’-甲基氨基-3’-碘代苯基)-6-羟基苯并噻唑的褐色固体(5mg、43％)。
1HNMR(300MHz，CDCl3)δ(ppm)：8.37(d，H＝2.0Hz，1H)，7.88(dd，J1＝2.0Hz，J2＝8.4Hz，1H)，7.83(d，J＝8.8Hz，1H)，7.28(d，J＝2.4Hz，1H)，6.96(dd，J1＝2.5Hz，J2＝8.8Hz，1H)，6.58(d，J＝8.5Hz，1H)，2.96(s，3H，CH3).
实施例7：[125I]6-OH-BTA-0-3’-I的放射合成

2-(4’-硝基苯基)-6-羟基苯并噻唑的制备
在2-(4’-硝基苯基)-6-甲氧基苯并噻唑(400mg、1.5mmol)的CH2Cl2(10mL)的悬浮液中加入BBr3(1M在CH2Cl2中，10mL，10mmol)。在室温下搅拌反应混合物24h。然后用水结束反应，用乙酸乙酯(3×20mL)萃取。合并有机层，用水洗涤，用MgSO4干燥并蒸发。通过快速色谱纯化残余物(硅胶，己烷∶乙酸乙酯＝1∶1)得到黄色固体产物(210mg、55％)。
1HNMR(300MHz，丙酮-d6)δ(ppm)：9.02(s，OH)，8.41(d，J＝9.1Hz，1H)，8.33(d，J＝9.1Hz，1H)，7.96(d，J＝8.6Hz，1H)，7.53(d，J＝2.4Hz，1H)，7.15(dd，J1＝8.6Hz，J2＝2.4Hz，1H).
2-(4’-硝基苯基)-6-甲基硫氧基苯并噻唑的制备
在2-(4’-硝基苯基)-6-羟基苯并噻唑(50mg，0.18mmol)溶解在丙酮(7mL，无水)中的溶液中加入K2CO3(100mg，0.72mmol，粉末状的)和MsCl(200μl)。搅拌2h后，过滤反应混合物。浓缩滤液，残余物用快速柱纯化(硅胶，己烷∶乙酸乙酯＝4∶1)，得到2-(4-硝基苯基)-6-甲基硫氧基苯并噻唑的浅黄色固体(44mg、68％)。
1HNMR(300MHz，丙酮-d6)δ(ppm)：8.50-8.40(m，4H)，8.29(d，J＝2.3Hz，1H)，8.23(d，J＝8.9Hz，1H)，7.61(dd，J1＝2.3Hz，J2＝8.9Hz，1H).
2-(4’-氨基苯基)-6-甲基硫氧基苯并噻唑的制备
在2-(4’-硝基苯基)-6-甲基硫氧基苯并噻唑(35mg，0.10mmol)溶解在乙醇(10mL)中的溶液中加入SnCl2.2H2O(50mg)。加热回流反应混合物1.5h。然后减压除去溶剂。将残余物溶解在乙酸乙酯(10mL)中，用1N NaOH、水洗涤并用MgSO4干燥。蒸发溶剂，得到2-(4’-氨基苯基)-6-甲基硫氧基苯并噻唑的浅褐色固体(21mg、65％)。
1HNMR(300MHz，CDCl3)δ(ppm)：8.02(d，J＝6.2Hz，1H)，7.92(d，J＝8.7Hz，2H)，7.84(d，J＝2.4Hz，1H)，7.38(dd，J1＝2.4Hz，J2＝6.2Hz，1H)，6.78(d，J＝8.7Hz，2H)，2.21(s，3H，CH3).
实施例8：[125I]6-OH-BTA-1-3’-I的放射合成

在2-(4’-甲基氨基苯基)-6-羟基苯并噻唑(300mg、1.17mmol)溶解在CH2Cl2(20mmL)的溶液中加入Et3N(2mL)和三氟乙酸(1.5mL)。在室温下搅拌反应混合物3h。减压除去溶剂，将残余物溶解在乙酸乙酯(30mL)中，用NaHCO3溶液、盐水、水洗涤，并用Mg2SO4干燥。溶剂蒸发后，将残余物溶解在丙酮(20ml、预先用K2CO3干燥)中，加入K2CO3(1.0g、粉末状的)，随后加入MsCl(400mg、3.49mmol)。室温下搅拌反应混合物，用TLC监测直到起始物质消失。然后过滤残余物。减压蒸发滤液。残余物溶解在乙酸乙酯(30mL)中，用NaHCO3溶液、盐水、水洗涤，并用MgSO4干燥。溶剂蒸发后，残余物溶解在EtOH中，并加入NaBH4。在室温下搅拌反应混合物2h。蒸发溶剂并将残余物溶解在水中，用乙酸乙酯(20ml×3)萃取，合并萃取液并用MgSO4干燥。溶剂蒸发后，通过快速柱纯化残余物(己烷/乙酸乙酯＝8∶1)，得到褐色固体产物(184mg、47.0％)。
1HNMR(300MHz，CDCl3)δ(ppm)：7.94(d，J＝8.8Hz，1H)，7.87(d，J＝8.7Hz，2H)，7.77(d，J＝2.3Hz，1H)，7.30(dd，J1＝8.8Hz，J2＝2.3Hz，1H)，6.63(d，J＝8.7Hz，2H)，3.16(s，CH3)，2.89(s，NCH3).
放射性标记的一般步骤：
向密封瓶中的2-(4’-氨基苯基)-6-甲磺酰氧基苯并噻唑或者2-(4’-甲基氨基苯基)-6-甲基硫氧基苯并噻唑(1mg)在250μL醋酸中的溶液加入40μL氯胺-T溶液(28mg溶解在500μL醋酸中)，然后加入27μL(约5mCi)的[125I]碘化钠(比活性2,175Ci/mmol)。在室温下搅拌反应混合物2.5h并用饱和亚硫酸氢钠溶液结束反应。用20ml水稀释后，将反应混合物加样到C8 Plus SepPak上并用2ml甲醇洗脱。为进行甲磺酰基的脱保护，将0.5ml的1M NaOH加入到放射性碘化中间体的洗脱溶液中。混合物在50℃下加热2h。用500μL的1M醋酸结束反应后，反应混合物用40mL水稀释并装载到C8 Plus SepPak上。用2ml甲醇从SepPak上洗脱下具有约3mCi的放射性的放射性碘化产物。通过氮流浓缩该溶液至300μL，粗产物用HPLC在Phenomenex ODS柱(MeCN/TEA缓冲液，35∶65，pH7.5，流速0.5mL/min长达4min，4～6min时1.0mL/min，6min后2.0mL/min，保留时间23.6)上纯化。将收集的级分加样到C8 Plus SepPak上。用1ml乙醇洗脱得到约1mCi的最终放射性碘化产物。
生物学实施例
[11C]PIB PET研究汇编
I.基于动脉的方法
A.研究参加者信息
在16名对象上总计进行了21个[11C]PIB PET研究。这21个研究中的5个是试验/重复试验研究。表1列举了对象的特征，包括年龄、小型精神状态检查(MMSE)评分和性别。这些对象的3名是来自大的famial(FAD)家族(在表1中用灰色突出；M+表示突变载体、S+表示症状性痴呆)。征集并评价对象，在有经验的神经学家、精神病学专家、神经精神病学专家和临床医生的会诊中根据出版的标准接受他们的诊断(Lopez等人，Neurology 55：1854-1862，2000)。
在5名对照对象中，C-4是年轻的对照，与M+S-FAD对象在年龄上匹配，C-5是AD-5M+S+FAD患者的M-S-同胞。在5名MCI对象中，MCI-2和MCI-5认知稳定，而其他对象在[11C]PIB研究之时具有仅仅局限于记忆力的慢性、轻度但是进行性的认知下降。
所有的对象经受完全动态[11C]PIB(90min)和简化FDG(25min)PET成像研究。所有对象很好地耐受并完成了该操作。被要求在21天内返回进行重复试验的所有5名对象同意并毫无问题地再次完成了该研究。缓慢(20sec)大药丸注射[11C]PIB后，进行90min的[11C]PIB研究。使用Siemens/CTI HR+扫描仪(见部分C.2.3.2)进行PET扫描。
                        表1.对象特征    状态  研究  年龄(岁)  MMSE    性别   对照     C-1     C-2     C-3     C-4     C-5(M-S-)     试验(1)   试验和重复试验   试验和重复试验   试验(1)   试验(1)    65   76   69   39   45    30   30   30   28   29      F     M     F     M     F     平均数  59±16  29±1   患者     AD-1     AD-2     AD-3     AD-4     AD-5(M+S+)    试验和重复试验   试验和重复试验   试验(1)   试验(1)   试验(1)    58   75   77   57   52    18   26   26   25   21      M     M     M     M     M     平均数  64±11  23±4    MCI-1    MCI-2    MCI-3    MCI-4    MCI-5  试验和重复试验  试验(1)  试验(1)  试验(1)  试验(1)  67  77  82  74  55  24  29  23  27  28    M    M    M    M    M    平均数  71±10  26±3   其它     M+S-(1)    试验(1)    36    30      F 
B.血液收集数据以确定血浆中[11C]PIB放射性浓度
在所有21个研究中成功地进行了动脉血取样。图4显示了代表性对照、MCI和AD对象的血浆中平均[11C]PIB放射性浓度。对象的血浆中[11C]PIB浓度和未代谢的[11C]PIB的分数相似(图4)。对照者(fl＝0.132±0.009)和患者(fl＝0.134±0.004)的血浆中游离[11C]PIB水平(fl)相似。相对于通常数值在0.06(([11C]WAY-100635，(Parsey et al.，J.Cereb.Blood Flow Metab.20：1111-1133，20080)-0.30(二丙诺啡)(Sadzot et ail，J.Cereb.Blood Flow Metab.11：204-219，1991)的神经受体结合放射性示踪剂而言，这些fl值在中间水平。
C.基于ROI的SUV分析
图5显示额叶和小脑区的有关SUV数据的[11C]PIB时间-活性曲线实例。为了简化，仅仅显示最初的3名对照者和最初的2名AD和MCI对象的数据(图3显示所有对象的参数数据)。与起初进行的研究相似，该SUV数据显示在40-60min与对照相比较，2名AD对象的[11C]PIB保留约高出2倍。MCI-1对象(正在恶化中)处于中间水平，而MCI-2对象(认知上稳定)与2名对照对象(C-1和C-3)相比是没有区别的。最年长的对照者(C-2、76y/o)的40-60min的平均SUV是1.1，暗示可能有显著淀粉样蛋白沉积。各对象的小脑数据相似。
D.用于区分对照者、AD和MCI患者的淀粉样蛋白成像数据的分析
使用几种方法通过60-90min的数据分析了迄今研究的5名对照者、5名AD和5名MCI对象以及1名M+S-FAD对象的初步[11C]PIB数据(所有对象扫描90min)。所述分析包括5-和4-参数、3-室模型(包括血管体积)和Logan作图方法，其中动脉血数据作为输入函数(Logan-ART)和小脑数据作为输入函数(Logan-CER)。还运用了Patlak分析和2-室模型，但是都没有基于适合度(goodness-of-fit)标准和回归系数描述数据以及3-房室或者Logan方法。因此，如下分析中运用了Logan方法。图6显示的Logan分布体积比(DVRs)是针对小脑DV(小脑作为参照)标准化的区域分布值(DV)。使用常规使用的基于ROI的方法对区域数据针对萎缩进行校正。Meltzer et al.，J.Nucl.Med.40：2053-2065(1999)。
图6显示使用Logan图像法(使用动脉血或者小脑数据作为输入函数)从最初的16名对象中得到的初步结果实例。
图6显示的数据揭示了：
1)本药物动力学分析与上面呈现的SUV分析一致。也就是说，在已知具有大量淀粉样蛋白沉积的皮层区域例如前扣带皮层和后扣带皮层中，与对照对象比较，AD对象清楚地显示更高的DVR值。而且，AD患者和对照者在没有神经炎斑的区域例如颞叶皮层和小脑是相等的；和
2)Logan-CER-60法得到与60和90min动脉血输入法非常相似的结果。尽管用小脑作为输入并仅仅使用最初60min的数据(Logan-CER-60)确定的DVR值系统性地更低，但是与90min动脉输入数据(Logan-ART-90)的相关性是非常好的(R2＝0.989；图3)。
图3显示所有5名对照者、5名MCI、5名AD对象和1名M+S-eFAD对象的Logan-CER-60 DVR数据。对照者落入相当窄范围1.0～1.5。这超过指示[11C]PIB动力学与小脑等同的数值1.0。更年轻的对照者始终如一地接近1.0的DVR值，年龄最大的对照者即C-2在大多数皮层区中始终如一地接近1.5，说明正确确定了无症状对象中的淀粉样蛋白沉积。在除了中央颞叶皮层(已知具有很少淀粉样蛋白沉积的区域)的所有皮层区，Arnold et al.，Cereb.Cortex 1：103-116，(1991)，AD患者的DVR值典型地在1.5～2.5之间。具有最高[11C]PIBLogan-CER-60 DVR的区域是后扣带皮层，其DVR平均值是该区域内对照DVR的2倍(p＝0.00007)。AD和对照在中央颞叶皮层、脑桥、皮层下白质和小脑中没有区别。该数据说明这些区域的任意[11C]PIB保留是非特异性的。M+S+FAD患者在大多数皮层区具有相对低的[11C]PIB保留，但是在尾状和枕叶皮层具有相对较高的[11C]PIB保留。来自同一FAD家族的M+S-对象没有显示[11C]PIB保留的迹象。在大多数区域，MCI对象的平均DVR值是介于对照者和AD之间的中间值。详细的视察显示MCI对象分成2组。在所有大脑区域，认知稳定的对象(MCI-2和MCI-5)和对照对象是没有区别的。在所有大脑区域，其它3名MCI对象和AD患者没有区别(图7)。该数据说明用[11C]PIBPET成像可以准确区分具有和不具有淀粉样蛋白沉积的MCI对象。
E.基于体素的分析
[11C]PIB SUV图像显示在相关的皮质中有显著的[11C]PIB保留，在小脑中很少有保留(图8)。此外，使用动脉输入函数数据，分别用Logan图像和Hutchins FDG方法分析[11C]PIB和FDG图像数据(集中常数＝1.0，见D2.3.5)Logan et al.J.Cereb.Blood Flow Metab.16：834-840(1996)；Logan et al.，J.Cereb.Blood Flow Metab.10：740-747(1990).；Hutchins et al.，J.Cereb.Blood Flow Metab.4：35-40(1984)。
这些图像数据未针对小脑萎缩症进行校正，但仍然证实了AD对象相对于MCI-1(正在恶化)和C-1对照者而言在皮层区域有更多的[11C]PIB定位(图9)。FDG图像数据显示了AD对象的顶叶皮层中已确定的低代谢区域(Small et al.，2000；Mielke et al.，1996))))))))。MCI对象在FDG扫描中没有显示异常。
F.重复试验可信度
在试验/重复试验研究中，Logan-ART-90min法和Logan-CER-60min法均证实是非常稳定的。Logan-ART-90min法显示在研究的所有区域中平均试验/重复试验误差为8.5±5.3％，Logan-CER-60min法显示甚至更好的试验/重复试验误差，为5.1±4.5％(图10)。图11显示了5名对象的后扣带皮层的试验/重复试验数据。不管是否存在淀粉样蛋白沉积(即[11C]PIB保留)，其稳定性是相似的。
II.简化的非基于动脉的分析方法
该部分描述了用9名另外的对象(n＝24)将上述总结的定量PIB研究，扩展至包括评价简化方法学、即不需要动脉血取样的方法、用于PIB PET成像研究的努力。在这些实例中，基于动脉输入和90min发射数据，将用于PIB PET的几种方法简化的性能与选定的全定量方法，即Logan图像分析的性能进行比较。(在此部分，Logan-ART-90min将以ART90表示)。简化包括更短的扫描持续时间、使用图像衍生的小脑或者颈动脉时间-活性数据，代替动脉输入功能，和基于针对小脑SUV标准化的感兴趣区域中标准化吸收值(SUV)比率的单一扫描方法。这些实例详细说明了PIB PET方法，其可以简单并可靠地在AD疾病范围内应用，而在PIB保留测量的准确度和精确度之间很好地进行了折衷。
A.人类对象
对24名对象进行PIB PET成像，其中包括健康对照者(3M，5F：65±16岁)和诊断患有或者MCI(8M，2F：72±9岁)或者AD(6M：67±10岁)的对象。下面的表2描述这些对象的特征，包括年龄、MMSE分数和性别。所有对象对该程序均具有良好的耐受性。
表2对象统计状况  组别    MMSE*    性别    研究  对照  C-1  C-2  C-3  C-4  C-5  C-6  C-7  C-8     30    30    30    28    29    29    30    30     F    M    F    M    F    F    M    F     试验    试验-重复试验(18)    试验-重复试验(8)    试验    试验    试验    试验-重复试验(21)    试验-重复试验(19)  平均年龄：65±16(72，83，70，45，39，69，76，65)  MCI患者  M-1  M-2  M-3  M-4  M-5  M-6  M-7  M-8  M-9  M-10     24    29    23    27    28    29    29    27    29    29     M    M    M    M    M    M    M    M    F    F     试验-重复试验(20)    试验    试验    试验    试验    试验    试验    试验    试验    试验  平均年龄：72±9(74，62，80，79，65，55，74，82，77，67)  AD患者  A-1  A-2  A-3  A-4  A-5  A-6     18    26    26    25    26    25     M    M    M    M    M    M     试验-重复试验(18)    试验-重复试验(19)    试验    试验    试验    试验-重复试验(28)  平均年龄：67±10(63，73，57，77，75，58)
*MMSE：微型精神状况检查(37)
8名对象在“试验”或者基线研究的28天内经受第二“重复试验”PIBPET研究。圆括号显示各扫描之间的时间间隔。
圆括号内列出了各个体的年龄。没有按照对象ID的次序列举年龄以保持匿名。
B.成像
对8名健康对照者(剂量：488.4±107.3MBq；SA：47.8±21.7GBq/μmol)、10名MCI患者(剂量：510.6±77.7MBq；SA：45.9±24.9GBq/μmol)和6名AD患者(剂量：514.3±96.2MBq；SA：31.3±18.1GBq/μmol)进行高比活性(SA)PIB PET研究。下面的表3显示平均区域性CSF因子。FDR校正后，使用单侧非参数Wilcoxon等级测试比较任意各组，由每个单独对象的SPGR MR数据确定的区域CSF校正因子之间显示没有显著的区别。
                                表3平均区域CSF校正因子  ACG  CAU  CER  FRC  LTC  MTC OCC PAR PCG PON SMC SWM对照  MCI  AD  平均数 s.d. 平均数 s.d. 平均数 s.d.   0.91   0.05   0.80   0.09   0.82   0.08   0.86   0.05   0.84   0.03   0.84   0.05   0.96   0.03   0.95   0.03   0.96   0.03   0.86   0.06   0.82   0.04   0.63   0.06   0.91   0.04   0.85   0.07   0.85   0.07   0.94   0.03   0.84   0.08   0.89   0.05  0.91  0.06  0.87  0.05  0.91  0.05  0.85  0.10  0.81  0.10  0.80  0.12  0.90  0.09  0.88  0.06  0.86  0.09  0.98  0.01  0.97  0.01  0.98  0.01  0.79  0.09  0.74  0.06  0.74  0.07  0.99  0.00  0.99  0.01  0.99  0.01 
C.输入函数比较
将通过手工采集的动脉样品测定的输入功能与通过颈动脉VOI放置衍生的输入功能进行比较。针对注射剂量和体重(％ID*kg/g)校正由动脉取样和颈动脉VOI放置测定的代谢物校正输入功能，以产生人群平均输入功能(n＝24)用于比较目的(图12)。将动脉输入功能内插到用于Logan图像分析的PET发射图象的框架中点时间，与基于颈动脉的输入功能进行直接比较。发现平均动脉输入功能峰值是1.66±0.92％ID*kg/g，而平均颈动脉输入功能峰值是0.49±0.11％ID*kg/g。两种情况的峰值均出现在第三获取框架内(中点：注射后36sec)。在早期(＜5min)，颈动脉输入功能低估了动脉输入功能平均约4倍。后期(＞5min)，颈动脉输入功能更接近地反映了颈动脉输入功能状态，它与后者有些会聚，两种方法之间维持约2的恒定比率。
D.数据分析
该部分包括基础PET数据的描述、针对所有方法观察到的初步结果的总结、方法特异性性能问题和方法性能的评价。平均PIB保留检测值的比较集中在AD和对照对象组之间的不同，因为发现10名MCI对象的PIB保留涵盖了对照和AD水平。更确切地说，MCI对象不代表与对照或者AD对象不同的均一组。
组织数据.组织：计算每个脑区的小脑放射性浓度比。在后扣带，即AD对象内显示最高程度的PIB保留的区域内，45min后VOI∶CER比率达到稳定水平值，为约2.5∶1，而对照对象在所有主要淀粉样蛋白结合区维持比率约1∶1(图13)。平均起来，对照对象的组织∶CER比率在约20min开始达到稳定水平，AD对象的组织∶CER比率在约45-50min开始达到稳定水平。
总体结果.下述表4列举了在AD和对照对象中11个区域内针对每种方法测定的平均值。所有方法显示，在已知在AD中含有淀粉样蛋白的区域内，AD对象的DVR或者SUVR值与对照对象相比显著更高。通常在PCG、ACG、FRC、PAR、LTC、CAU中观察到最显著区别(p＜0.001，见统计方法)。在OCC、SMC和MTC中观察到更小的差别(0.001＜p＜0.05)。在已知在轻度至中度的AD对象中实质上不具有淀粉样蛋白病理学的区域例如SWM和PON中，AD和对照对象之间的PIB保留没有显著区别(p＞0.20)。没有方法显示AD患者相对于对照而言在小脑DV或SUV方面由显著的组别差异(p＞0.25)。图4显示各种分析方法和对象组别在后扣带和额叶区内单个对象的DVR和SUVR值的散点图(scatter plots)。
表4结果检测值*
对照

AD

*给出的数值代表了平均数(变异系数(％))
p＜0.05，AD＜对照，单侧
p＜0.001，AD＜对照，单侧
3名MCI对象(M-2、5、9)显示与对照组不可区分的PIB保留形式。5名MCI对象(M-1、3、4、7、8)显示AD受试组特征性的保留模式。在PCG或FRC中，2名MCI对象(M-6、10)倾向于高于对照对象(图14)。
标准化吸收值(SUV).发现对40～60min(SUVR60)或者40～90min(SUVR90)计算的单个(总计)扫描组织比率在AD和对照受试组之间一致。对照组中，区域性SUVR60比率范围为从1.11±0.13(CAU)到1.80±0.13(PON)，而SUVR90组织比率范围为从1.14±0.13(CAU)到1.76±0.14(PON)。在AD对象中，区域SUVR60和SUVR90值范围分别为从1.38±0.19(MTC)到2.80±0.28(PCG)和从1.40±0.20(MTC)到2.88±0.30(PCG)。
Logan 图像分析.Logan图像分析通常以高回归相关性(r2＞0.97)提供在11个区域的10个中提供了DV(动脉或者颈动脉输入)和DVR(小脑输入)值的估计值。这些结果与满足Logan分析所需的线性状态的数据一致。对于SWM，相关性通常低于其它区域(0.7＜r2＜0.99)，在数据组缩短到60min时尤其如此。
使用ART90和CER90分析得到的DVR检测值的参数图像显示在正常对照(C-4)、具有FRC淀粉样蛋白沉积迹象的对照(C-2)、没有明显淀粉样蛋白沉积的MCI对象(M-2)、具有中间水平的PIB保留的MCI对象(M-10)、具有AD特征性模式的PIB保留的MCI对象(M-4)和代表性AD对象(A-2)相似的PIB保留模式和水平(图15)。
多线性回归.对于90分钟内高结合和低结合区域(PCG和MTC)，使用参照组织输入以探索的形式应用多线性回归分析(MA1)。在这些区域内的MA1 DVR评估值基本上与使用CER90确定的那些相同。这提示噪音引起的偏差不是测定PIB Logan DVR的VOI水平的因子。由于这种极好的一致性，剩余的实施例仅仅集中在Logan分析结果。
简化参照组织分析.使用SRTM的仅仅60min数据得到高度可变的结果检测值、假的高估的数值和区域性等级次序的偏差。出于这个原因，使用90min的数据得到典型的SRTM结果。SRTM90检测到对照和AD对象之间在几个皮层和亚皮层区内的DVR值具有显著差异(p＜0.001)(表4)。对于90min的数据组，对照对象的平均R1值范围为从0.40±0.20(SWM)到0.99±0.15(OCC)。在大多数区域，AD对象的R1值与对照对象具有可比性，范围从0.35±0.08(SWM)到0.97±0.09(OCC)。在AD和对照对象二者中，仅仅MTC和SWM显示R1值一致低于0.75。平均R1值中最显著的组差异对于PAR比较明显(对照：0.86±0.06和AD：0.74±0.10)，而PCG更为相似(对照：0.91±0.06和AD：0.85±0.10)。上述的R1值未针对部分体积效果进行校正。
E.评价标准
等级顺序.在所有9种简化方法中，6名AD对象的平均检测结果的区域等级次序非常保守，其中每种方法均将PCG确定为具有最大PIB保留的区域，随后是ACG和其它皮层区域，包括PAR、FRC和LTC(表5)。
表5通过分析方法测定的区域结果测量值的平均等级次序*    方法    ACG  CAU  FRC  LTC  MTC    OCC    PAR    PCG    PON    SMC    SWM  对照           AD             ART90     ART60     CER90     CER60     CAR90     CAR60     SRTM90     SUVR90     SUVR60     ART90     ART60     CER90     CER60     CAR90     CAR60     SRTM90     SUVR90     SUVR60     6     9     5T     8     6     8     6T     5     5     2     2     2     2     2T     2T     2     2     2   10   11   10   10   10   10T   10   10T   11   6   6   6   6   6   6   6   6   6   7   7T   9   9   7T   7   8   8   8   3   4   3   3   2T   4   3T   3   3T   9   7T   5T   6T   9   9   9   6T   6   5   5   5   5   5   5   5   5   5   11   10   11   11   11   10T   11   10T   10   11   11   11   11   11   11   11   11   11     4     4     5T     6T     4     5     6T     9     9     8     8     7T     8     8     8     8     8     9     3     3     3     2     3     2T     3     3     3     4     3     4     4     4     2T     3T     4     3T     8     8     8     5     7T     6     5     6T     7     1     1     1     1     1     1     1     1     1     1T     1     1     1     1     1     1     1     1     10     10     9     9     10     10     9     9     8     5     5     4     4     5     4     4     4     4     7     7     7T     7     7     7     7     7     7     1T     2     2     3     2     2T     2     2     2     9     9     10     10     9     9     10     10     10 
*“T”指平均等级关系
尾(caudate)内的PIB结合超过SMC、OCC和MTC。在AD对象中，就区域等级次序而言，含有白质的区域，例如PON和SWM，属于其中最低的。在对照对象中，含有白质的区域，例如PON和SWM，占据最高的等级。
在各方法和区域中，各对象的等级次序得到很好的维持。一般而言，就单个对象等级次序而言，CAR90与ART90最一致(图14A和14B)，尽管所有的简化方法均通过AD和对照对象各自的结果检测值(DVR或者SUVR)将二者区分开来，并且没有一种方法导致对对象的错误分类。同样，所有简化方法在FRC和PCG中均一致地将“象对照的”MCI对象(M-2、5和9)与“象AD的”MCI对象(M-1、3、4、7和8)区分开(图14A和14B)。然而，观察到对象等级次序在ART90和一些简化方法中间有差异。例如，ART90和CAR90将对象A-1确定为在PCG中具有最大程度PIB保留的AD对象，其中的PIB保留程度远远超过针对所有其它AD对象所观察到的程度(图14A)。CER90、SRTM和SUVR90方法还显示A-1为在PCG中具有最大程度的PIB保留，尽管差别较小。
涉及将数据组缩短到60min的方法(ART60、CER60、CAR60和SUVR60)将其它的对象，即A-4或者A-2，而非A-1，确定为具有最大PIB保留的AD对象。在对照对象之中，ART90 DVR值显示，在PCG中，相对于其它对照对象而言，对象C-1和C-6具有升高水平的PIB保留，而对象C-1和C-2似乎在FRC中具有升高水平的PIB保留(图14A和14B)。所检查的所有简化方法均在PCG和FRC中将其它对照对象与C-1区别开，在FRC中与C-2区别开。然而，在C-6的提高状态方面，仅仅ART60和ART90一致。有趣的是，对最近总结的PET图像的观察显示，在对照对象中，仅仅对象C-1和C-2具有暗示为早期AD的视觉可辨别的皮层PIB保留模式，这甚至仅局限于FRC(图15)。
试验-重复试验变化.使用百分比差异和ICC测量值，对在初次PIB PET扫描28天内重复试验的8名对象进行简化PIB保留测量值的个体内或者试验-重复试验差异(见统计方法)。表6总结了变异性测量值并显示观察到有利的试验-重复试验变异性差别，在各方法和除了SWM的区域中通常在±10％之内(6.0～23.8％)。
      表6简化方法分析的试验-重复试验变异*，  方法  ACG  CAU  FRC    LTC    MTC    OCC    PAR    PCG  PON  SMC  SWM  Avg  SD  ART90  ART60  CER90  CER60  CAR90  CAR60  SRTM90  SUVR90  SUVR60  7.5  8.8  4.0  3.5  8.2  12.3  4.4  4.0  4.3  8.6  13.8  5.6  4.7  7.9  19.2  6.3  6.3  5.0  4.9  5.9  5.6  5.9  5.9  11.0  5.9  6.9  8.0    3.6    5.9    2.9    2.4    4.0    7.9    4.0    3.6    4.1    7.1    6.8    3.9    3.6    6.0    10.3    6.5    4.5    4.6    7.7    9.1    4.8    4.0    8.7    12.5    6.9    6.1    5.4    4.6    5.0    3.0    3.0    5.5    8.2    4.2    4.2    4.3    5.2    7.9    2.7    4.4    5.5    12.8    5.8    3.3    4.9  7.8  8.3  5.6  4.7  7.8  14.0  9.9  4.8  4.5  7.2  6.1  4.9  4.5  7.9  10.1  7.7  4.9  5.1  11.5  23.8  7.8  7.7  10.8  23.4  7.0  6.0  7.7  6.9  9.2  4.6  4.4  7.1  12.9  6.2  5.0  5.3  2.2  5.4  1.5  1.4  1.9  4.6  1.7  1.2  1.3
*试验-重复试验变异计算为：±(重复试验-试验)/试验*100
黑体字显示感兴趣的主要区域
对于大多数区域，CER60和CER90法分别显示最低的试验-重复试验变异性，平均值分别在±4.4％和±4.6％内。有趣的是，基于小脑的SRTM法显示比CER60或者CER90稍微更大的变异性，在所有区域内平均为±6.2％。基于SUV的方法同样也是可重复的，对于SUVR60和SUVR90而言在各区域间平均分别为±5.3％和±5.0％。对基于动脉的方法观察到最大试验-重复试验变异性(在10％以内)。对较短的扫描持续时间观察到较大的变异性，在CAR60(±12.9％)和ART60(±9.2％)的情况下即如此，而90min测量值的差别更小。ART90和CAR90表现很相似，11个区域间的试验-重复试验变异性平均分别是±6.9％和7.1％。    
偏差和相关性.对低-DVR(ART90 PCG DVR＜1.8，n＝13)和高-DVR(ART90 PCG DVR＞1.8，n＝11)组检测PIB保留测量值的偏差(见图14A)。图16A显示了PCG的个体和平均％偏差测量值的盒状图。在基于动脉的方法中观察到低-和高-DVR数据的最低和最一致的％偏差。对于SUVR和CER结果观察到较大的％偏差。在低-DVR对象(％偏差＝0.11±3.44％)和高-DVR对象(％偏差＝0.19±1.86％)中，CAR90PCG DVR测量值与ART 90 PCG DVR测量值最接近一致。对于ART60和CAR60的较短扫描持续时间方法观察到稍微较大的％偏差和该％偏差的变异性，低-DVR对象分别是-1.79±5.20％和-2.57±7.23％，高-DVR对象分别是0.75±6.66％和1.00±6.72％。CER法显示最大的负％偏差，并且相对于低-DVR组，针对高-DVR组观察到更大的负％偏差。SUVR法显示最大的正％偏差，但是该％偏差与低-和高-DVR对象中十分相似。对于给定的方法，针对SRTM90观察到低-DVR组和高-DVR组的％偏差有最大差异(低：6.03±14.47％、高：-2.65±6.37％)。对其它皮层区观察到结果的相似模式。
所有的对象中(n＝24)，使用每个简化方法确定的PCG和FRCDVR值和ART90 DVR值高度相关(r2＝0.921-0.995)(图16C)。CAR90与ART90有接近完美的相关性(r2＝0.995、斜率＝0.995；图17A)。在检测的方法中，SUVR60结果显示与ART90相关性最差(r2＝0.913、斜率＝1.083；图16B&16C)，CER60方法具有最低的斜率(r2＝0.938、斜率＝0.800；图17B)，而SUVR90方法具有最高的斜率(r2＝0.962、斜率＝1.116；图17B)。为尽力确定共享的“噪声”是否导致了动脉法之间较好的相关性和与其它方法之间的较差相关性，我们互相比较了两种非-动脉法，即CER90和SUVR90。发现它们之间具有与动脉法之间同样强的相关性(r2＝0.995；图17A)，尽管该相关性的斜率相对较低(斜率＝0.773)，提示这些方法之间具有高偏差。总体来说，回归斜率范围为从0.80～1.13(图16B)。基于小脑的方法倾向于产生较低的斜率(0.866～0.800；图16B)，而SUVR法产生较高的值(1.073～1.116；图16B)。除了SRTM90法以外，回归斜率以％偏差密切接近(比较图16A和16B)。
作用大小.作用大小检测值反映了对象间给定测量值的变异性水平(个体间变异性)和该组平均PIB保留值的区分。常常注意到基于动脉的方法比基于小脑的方法倾向于更可变，并且60min数据比90min数据倾向于更可变。对于对照对象，通常CER60与各对象的DVR的最小变异性相关，其中除了ACG(14％)和FRC(16％)以外的所有区域均小于10％。ART60、CAR60和SRTM90产生的CV％值在11个区域(除了小脑)的9个中大于10％(表3)。对于AD组，在ART90和ART60中最常观察到较大的变异性DVR相关系数，在感兴趣的主要区域内范围为约10～20％。
所有方法均一致地区分开了对照和AD组，并对于具有高PIB保留的区域产生大的Cohen’s作用大小。在PCG中观察到最大的Cohen’s作用大小(d)，其范围在约6.9(SUV法)到4.6(SRTM90)。作用大小的幅度反映了在对照和AD对象之间达到了清楚区分其平均PIB保留值。表7列举了PCG、FRC、MTC和PON的作用大小范围。
表7选择的区域的作用大小检测
 方法    PON    MTC    FRC    PCG ART90 ART60 CER90 CER60 CAR90 CAR60 SRTM90 SUVR90 SUVR60    0.0    0.4    -0.3    -0.3    -0.2    0.1    0.2    -0.5    -0.5    1.9    1.5    1.8    1.5    1.6    1.4    1.3    1.7    1.8    4.5    4.3    5.2    5.1    4.4    4.4    4.8    5.1    4.9    5.1    5.7    6.5    6.6    5.3    6.3    4.6    6.9    6.9
*AD对比对照
PON区预计在AD和对照对象之间没有差别，因此其作用大小在零附近变化。对于除了SWM和PON以外的所有区域，检测到了AD和对照组之间在PIB保留方面的显著组别差异。
F.讨论
在下述的讨论中，将检测4个简化水平：1)将扫描时间从90min缩短到60min；2)用针对颈动脉确定的感兴趣容积所衍生的动脉输入功能代替基于动脉血浆的输入功能(CAR60/90)；3)用图像传动(image-driven)分析法例如非侵入式Logan分析(CER60/90)和SRTM90完全代替动脉输入；和4)使用放射性分布的晚期单扫描测量值(SUVR60/90)。在简化法的每个水平内，与基准定量法ART90相比较的性能通过以下4个标准进行评价：a)区域等级顺序的可靠度；b)试验-重复试验变异性；c)％偏差和相关性；和d)Cohen’s作用大小。ART90法被认作是“相对的”基准，因为目前还没有这些对象中真实淀粉样蛋白沉积的尸检测量值，可以独立地比较PIB保留的不同测量值。
除了下面记录的SRTM60以外，所有其它简化方法极好地维持了区域等级顺序。因此，下面的部分将不再单独讨论等级顺序。试验-重复试验变异性与检测淀粉样蛋白沉积随时间的小变化(在自然历史研究中)或者淀粉样蛋白清除(在抗淀粉样蛋白疗法试验中)的能力有关。该研究的方法学偏差被定义为简化方法的结果测量值与ART90结果测量值的差异，针对ART90值进行了标准化。作用大小指示了一种方法检测组别之间的淀粉样蛋白沉积的小的但是统计学上显著的差异的能力。
缩短的扫描间隔：
简化的第一水平检测了在较短时间即60min而不是90min获得PIB PET扫描的可能性。一般而言，使用90min发射数据的分析方法表现稍微更好，尽管使用60min发射数据的方法可以得到有用的数据，如根据应用的评价标准所判断的。最值得注意的例外是使用60min数据应用SRTM，其中导致假的数值、高的个体间变异性和区域等级顺序异常。在ART60和CAR60的情况下，较短的扫描持续时间与实质上更高的试验-重复试验变异性相关(表6)，尽管对于ART60而言，该测量值仍然在对大多数PET放射示踪剂通常视作可接受的±10％差值内(Smith，G.S.等人，Synapse，1998，30(4)：380-392；Volkow，N.D.等人，J.Nucl Med，1991)。这对于需要可靠的PIB保留重复检测的纵向研究有最大关注。缩短至60min不会导致CAR60或者SUVR60的方法学偏差水平的显著改变，但是相对于CER90，CER60显示更大的负％偏差(图16A)。在SWM中，个体间变异性仅仅在ART60和CAR60数据中显著更高，这可能是由于在该脑区未能达到组织：血浆平衡。一般而言，将数据组缩短到60min不会负面影响作用大小(表7)。
颈动脉VOI衍生的动脉输入功能：
下一个简化水平尽力避免动脉线放置有利于衍生于改造PIB成像的早期结构之上的定义为颈动脉感兴趣体积的输入功能。该方法有局限性，因为它不能在个体基础上提供血浆中PIB的未改变部分的评价，而采用人群平均代谢校正值令人满意地代替了个体数据。在所有检测方法中，90min基于颈动脉的方法(CAR90)提供的PIB DVR估计值最密切反映了ART90 DVR值并且相对于低-和高-DVR对象的ART90而言具有最小偏差(图16A和17A)。在试验-重复试验变异性(6.9％和7.1％、表6)和作用大小(分别为5.1和5.3，(表7))方面，CAR90结果与ART90非常可比。相对高的变异性可能与准确取出小颈动脉ROI而没有可变部分容积效果的困难有关。然而，ART90的相似变异性(6.9％)提示，或者在动脉数据中的变化性存在内在来源或者显示最小试验-重复试验变异性的小脑方法以某种方式减弱了真实的变异性。尽管ART90和CAR90作用大小属于该工作中研究的9种方法中最小的之一这一事实(主要由于组平均值的较高标准偏差)，这些方法产生非常强的组差异，可有效区分AD和对照对象组。这两种方法可能存在由使用基于动脉的代谢校正产生的不准确性，而这些不准确性的影响应该能通过在CAR90法中使用人群平均代谢校正被最小化。此外，ART90和CAR90法易受任何个体对象中不寻常的外周代谢引起的任何人为现象的影响(见下面的C-6讨论)。ART90和CAR90在这些性能标准方面的密切一致性显示了具有人群平均代谢校正的感兴趣颈动脉区域法和人均代谢修正可以提供DVR测量值的准确评价，尽管通过基于颈动脉的方法计算的DV值被高估约2倍，正如表4中报道的小脑DV值以及针对所有其它区域计算的值(数据没有显示)所显示的。
基于参照组织的输入功能：
当避免了动脉输入功能的估计值以有利于完全图象驱动的分析方法例如非侵入式Logan分析(CER60、CER90)和SRTM时，能实现进一步简化，这些方法依赖于缺乏放射性示踪剂特异性结合的一致性组织区例如小脑的确定(Logan J.等人，J Cereb Blood Flow Metab，1996，16(5)：834-40；Lammertsma A.A.等人，Neuroimage，1996，4(3 Pt1)：153-8)。CER60和CER90法得到的DVR估计值相对于ART90 DVR测量值为负偏差(图16)，尤其是在高结合对象中。该偏差似乎与该组织流出常数k2无关，因为在CER90 DVR的测定中不管k2是否局限于人群平均k2值即k2-(数据没有显示)。如Logan等(1996，出处同前)中所暗示的，当在延长的时间内目标和参照组织放射性浓度之比(C(t)/Cr(t))保持恒定时，可以省略在非侵入式Logan分析中的k2-限制，而不会引起DVR测量值的显著差异。对于PIB，似乎满足这一条件，如高-DVR区中45min后稳定的组织：小脑比率所证明的(图13)。使用小脑输入法在高-DVR对象中观察到的负偏差可以归因于小脑药物动力学与仅仅使用小脑结果测量值以标准化区域结果测量值用于计算DVR的基于血浆的方法相比有所增加的影响。该效果似乎在较低水平的淀粉样蛋白沉积的对象中不太重要。以前的全定量PIB研究显示，1-组织(2参数)区室模型描述小脑数据并不恰当，而是需要2组织区室。尽管该事实引起了有关应用SRTM分析PIB数据的关注，但与CER90相比，在高结合对象中SRTM DVR值的偏差稍小，相对于CER60而言偏差则显著更小。
非侵入式Logan法(CER60和CER90)在所检查的任何方法中具有最低的试验-重复试验变异性，所有区域分别平均为±4.4％和±4.6％。SRTM90显示比CER60或者CER90稍微高些的试验-重复试验变异性(区域间±6.2％)，尽管该变异性水平被认为是代表PET成像剂的令人满意的表现水平。与CER60或者CER90相比，SRTM90中对照组内对象之间的变异性实质性更高，尽管在AD组中各方法更为可比。该事实很大程度上解释了与SRTM90相比对于CER60和CER90观察到较大的作用大小。
晚期单一扫描检测
使用基于静态放射性分布的晚期单一扫描检测值的方法，例如基于SUV的方法(SUVR90和SUVR60)，实现了最大程度的简化。这些评价不需要收集完全动态发射数据组或者动脉输入功能数据。然而，它们仅仅基于注射放射性示踪剂后在某一较晚的时间间隔期间脑中放射性分布的区域差异，其中注射后预计放射性示踪剂的特异性结合是脑放射性浓度的主要成分。由于其简单性，SUV检测被频繁用于其中使用需要动态成像或者输入功能测定的定量分析方法可能不太实际的临床研究中。为了消除SUV检测中变异性的主要来源，评估SUV参数的时间间隔必须选择成SUV值随该时间间隔的变化与SUV值本身相比相对较小(Beaulieu S.等人，J Nucl Med，2003，44(7)：1044-50)。
在体内PET研究的情况下，SUVR反映了特异性和非特异性结合对所测量的信号的相对贡献，因此，其与DVR值更为可比，所述DVR值通过用小脑DV值对区域DV估计值进行标准化而对非特异性结合进行了校正。对于PIB数据，在AD和对照对象二者中，注射后40min之后，组织(含有淀粉样蛋白)与小脑的放射性之比均相对恒定(图13)，因此与该时间后SUV比率的测定值是一致的。该比率还消除了其它变异性来源，例如机体组成和确定注射剂量时的不准确性(例如部分溢出)，它们可能对计算SUV产生不利影响(Thie J.A.J Nucl Med，2004，45(9)：1431-4)。相对于在低-和高-DVR对象中相似的ART90，SUVR90和SUVR60在PCG中显示强的正偏差(图16A)。SUVR法的试验-重复试验变异性是所有检测的方法中最低的之一，仅仅次于CER90和CER60。SUVR60和SUVR90之间的对象间变异性是可比的，并且与在CER60和CER90法中在对照对象中观察到的低变异性相似。在AD对象中，SUV法显示的变异性水平与其它方法一致。基于SUV的方法在所有检测方法中显示对照和AD对象之间最大的动态范围和平均值差异，其与相当低的变异性一起，将产生任意方法的最大作用大小(表7)。
选择可选方法
可选方法的选择取决于具体应用的性质。该研究中检查的所有简化方法均提供了与ART90法非常相当的数据，并且总体上相似性大于各方法之间的差异。不过，对于特定用途，每种方法具有某些优点和缺点。
扫描持续时间
总的来说，似乎所有使用90min数据的方法均一致性地胜过仅仅使用开始60min的相对应方法。对于CER90、CAR90、SRTM90，获得这样的数据需要完全90min动态扫描，但是对于SUVR90分析所需要的所有数据可以在仅仅40～90min时间窗口使对象处于扫描仪中而得到。使用40～60min窗口的SUVR60法的可比性能提示有可能进一步优化/缩短40～90min窗口而不会丧失性能。这对于研究可能不能忍受整整90min发射数据采集的重度AD患者是尤其重要的。除了较短的扫描时间以外，SUVR法的其它优点包括应用简单(使得它更适用于常规的临床研究)、优越的PCG作用大小(6.9)、非常好的试验-重复试验重现性(5.0％)和较大的动态范围(如对比ART90有正的偏差所显示的)。SUVR、CER和SRTM法共同的不利之处是由于用作参照的小脑数据所带来的任何不准确性有更大的影响。如果在小脑中有可检测的淀粉样蛋白沉积，这将尤其明显。
横向组间比较
在主要的感兴趣区(例如PCG、FRC、PAR)，所有方法均显示了区分AD和对照对象而在各组之间没有任何重叠的能力(图4)。尽管基于SUV方法的探索性作用大小计算产生最大的d值(PCG为d＝6.9)，鉴于Cohen定义任何作用大小＞0.8均被认为是“大的”(Cohen J.，Statistical power for the behavioural sciences，第二版，1988，Hilladale，NJ：Erlbaum)，因此甚至使用SRTM90法观察的最低PCG作用大小4.6也是非常大的效果。从另一观点来看，使用显著性参数检验(双尾t检验)，甚至最低4.6的PCG作用大小也对应了AD和对照组平均值之间高度显著的差异，p值＜0.0000001。还计算了MTC-含有低淀粉样蛋白沉积的区域-中的作用大小，尽管该区域通常不太可能是PIB研究的焦点区域，但它可能提供有关高淀粉样蛋白区域例如PCG和FRC在非常早的阶段如何表现的一些指示。MTC中的作用大小在ART90中最大(1.9)，而CER90(1.8)、SUVR60(1.8)和CAR90(1.6)表现相似。
将淀粉样蛋白负荷和其它变量相关联的研究
对于某些目的，可能比较重要的是在淀粉样蛋白沉积大范围内区分各对象以及可能地将淀粉样蛋白沉积和其它变量相关联(例如淀粉样蛋白的神经心理学测量、区域FDG或者MRI测量、血液或者CSF测量)。一种有偏差的、但是可靠的方法可以提供限于动力学范围内或者根据偏差的一致性可能错误分布的DVR值。因此，当偏差程度在期望数值的范围内不一致时，如CER60和CER90方法的情况下，PIB保留测量值和其它指标的统计学相关性可能有限。在将其它变量与淀粉样蛋白沉积测量值相关联中可能出现的其它困难是缺少正态分布的数据，尤其是当组合所有对象组时。由于大多数相关性的检测，最要提及的是Pearson’s和Spearman’s，它们基于的是双变量正态分布这一假设，校正只会在显示正态分布的亚组内是准确的。这可能在MCI对象研究中具有极为重要的意义，该MCI是不均一的对象组，跨越PIB保留的整个范围，但是具有明显双峰式分布。对于MCI对象的研究可能是PIB的比较有趣和有前景的应用之一，因为淀粉样蛋白病理进程没有有效的非-侵入式指示剂。在这种状况下，应用具有最低和最一致偏差的简化方法(例如CAR90)可能是有利的，但其代价是试验-重复试验变异性较高。
纵向研究：
比较研究的第三个类型是在相同的对象中进行PIB保留的纵向检查以研究疾病进程的自然历史或者对抗淀粉样蛋白疗法的应答的研究。在该情况下，可能比较理想的是获得有可能最为可靠的重复测量值，以便对在系列检查之间淀粉样蛋白沉积或者再吸收程度的可能潜在的小变化敏感。当设计使用PIB的纵向研究以及集中在MCI或者正常老化的研究时，这可能是一项重要的考虑，在前一研究中预计系列检查之间的PIB保留的差异较小，而在后一研究中预期有较低特异性结合信号。虽然小脑方法CER90和CER60已经显示最低的试验-重复试验变异性，仍应该考虑该优点是否被这些方法中的内在偏差所抵消。然而，低的试验-重复试验变异性使得CER90成为随时间检测实验性抗淀粉样蛋白沉积疗法的小效果的吸引人的方法，尤其是在具有低水平淀粉样蛋白沉积的情况下，而这最终必然是这些疗法的首要目标。
总之，当不可能或者不期望得到基于动脉的输入数据时，几种简化方法可以是有效的替代方法，用于量化基于动脉的分析。当计算的简便性以及短的扫描仪内时间最为关注时，SUVR90法可能是可选用的方法。当主要关注的是对大范围的淀粉样蛋白沉积进行比较并使小脑衍生的假象最小化时，CAR90法可以是选用的方法。对于自然历史研究和治疗试验，CER90可以是所选用的方法，尤其是在含有较低水平的淀粉样蛋白沉积的对象中，其中对小的间隔变化的检测是极为重要的。SUVR90可能在高端淀粉样蛋白沉积的对象中的治疗试验中性能更好。实际上，在90min动态PIB扫描后，将可得到所有这些分析所需的数据，因此，不需要预先决定选用何种方法。
从本文中公开的本发明的详细说明和实践考虑，本发明的其它实施方案对于本领域中技术人员是明显的。这些详细说明被认为仅仅是示例性的，本发明的真正的范围和精神由下述权利要求确定。
如本文和下述权利要求中所用，单数冠词如“一种”和“一个”指单数或者复数形式。