화학팀

분자영상 테라노스틱스 연구소 화학팀

분자영상 테라노스틱스 연구소 화학팀은 질병의 조기진단 및 치료를 위해 방사성동위원소 및 광학 염료가 표지된 새로운 분자영상 추적자를 개발하는 일을 담당하고 있습니다. 이를 위해 의료용 방사성동위원소인 18F, 11C, 123I, 131I, 13N 뿐만 아니라 세계적으로 새롭게 각광받고 있는 방사성동위원소인 68Ga, 64Cu, 89Zr을 사용하여 방사성 추적자를 개발 및 평가하고 있습니다. 또한 본 연구팀은 현재 임상 진단 및 치료에서의 한계점을 극복 할 수 있는 새로운 분자영상기술의 개발에도 초점을 맞추어 연구를 진행하고 있습니다.

구성원

김동연, 이학박사 (겸임조교수)

  • • 방사성의약품 개발 및 전임상 평가
  • • E-mail 주소: blueburr@gmail.com

    표아영, 이학박사 (박사 후 연구원))

  • • 유기합성 및 방사성동위원소표지, 소동물 실험
  • • E-mail 주소: payjal@naver.com

    정예림, 이학석사 (석사 후 연구원)

  • • 유기합성 및 방사성동위원소표지, 소동물 실험
  • • E-mail 주소: daniel1356@naver.com
  • 관심 연구 분야

    방사성동위원소 18F가 표지 된 새로운 심근영상제제의 개발

    Phosphonium 양이온은 정상 세포의 미토콘드리아 막전위차(-) 보다 큰 값을 가지는 심근 세포의 미토콘드리아의 막전위차에 이끌려 심근세포 미토콘드리아 내부에 축적되는 특성을 보입니다. 본 연구팀은 이러한 특징에 착안하여 방사성동위원소 18F가 표지 된 Phosphonium 양이온을 개발하였으며, 이러한 미토콘드리아 막전위 센서는 심근의 이상 신호인 미토콘드리아 막전위차 변화를 조기에 감지할 수 있기 때문에 심근질환을 진단하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이라 생각됩니다. 따라서 여러 종류의 18F가 표지 된 phosphonium 양이온을 개발하여 소동물을 이용한 체내 분포 및 특성을 분석하고 보고하였습니다.

    악성 흑색종 조기진단을 위한 새로운 18F 표지 방사성 추적자의 개발

    악성 흑색종은 전이의 가능성이 높을 뿐 아니라, 전이 시 사망률이 매우 높은 암이기 때문에 세계적으로 조기 진단에 대한 많은 필요성이 대두되는 암입니다. 대략 20여년 전부터 화학적 구조인 benzamide구조가 멜라닌에 특이적 결합을 보인다는 것이 보고되었으며, 많은 연구자들이 이를 이용하여 악성 흑색종을 진단하기 위한 SPECT제제를 개발하였습니다. 하지만 PET에 비교하여 영상의 질이 매우 좋지 않기 때문에 영상의 질이 우수한 PET용 방사성동위원소가 표지 된 진단 제제에 관한 필요성이 대두되었으며, 본 연구팀은 이러한 점에 착안하여 PET으로 악성 흑색종을 조기 진단할 수 있는 새로운 방사성의약품을 개발하고 있습니다.

    임상에서의 [11C]acetate 반복사용을 위한 자동화합성장치의 개발 및 최적화

    [11C]Acetate는 체내에서 acetyl-CoA로 전환된 다음 암세포의 tricarboxylic acid cycle에 참여하여 세포의 지질막의 형성에 관여하는 것으로 알려져 있기 때문에 현재 임상에서 [11C]acetate는 여러 종류 암의 진단에 사용되고 있습니다. 본 연구팀은 이러한 [11C]acetate의 환자 사용 및 안정적인 공급을 위하여 자동화합성장치를 자체적으로 개발하여 높은 재현성 및 높은 방사화학적 수율/순도를 가질 수 있도록 최적화 하였습니다.

    인공항체의 체내 영상화를 위한 방사성동위원소 64Cu의 표지 방법 확립

     64Cu는 12.7 시간의 상대적으로 긴 반감기(18F의 반감기 109.7분)를 가지는 양전자 방출 방사성동위원소로써 이는 대체적으로 체내에서의 표적화 시간이 오래 걸리는 생물학적 제제의 영상화에 적당한 핵종입니다. 본 연구팀은 이러한 64Cu를 표지 할 수 있는 리간드인 NOTA, DOTA, DTPA를 이용하여 상피세포성장인자 수용체를 표적으로 하는 인공항체인 repebody에 64Cu를 표지 하였으며 생체 내 분포 및 특징을 분석하였습니다.

    Publications (2012-present)

    1.
    64Cu-Labeled Repebody Molecules for Imaging of Epidermal Growth Factor Receptor Expressing Tumors. J Nucl Med. 2017. Article in Press (2016 IF: 6.646)
    2.
    Small bowel metastasis from hepatocellular carcinoma detected by F-18 FDG PET/CT but not by C-11 acetate PET/CT. Clinical Nuclear Medicine. 2017 Article in Press (2016 IF: 4.563)
    3.
    Potential visualization of sorafenib-induced acidosis using 11C-acetate positron emission tomographycComputed Tomography in Patients with Hepatocellular Carcinoma. Clinical Nuclear Medicine. 2017 Article in Press (2016 IF: 4.563)
    4.
    Engineering of monobody conjugates for human EphA2-specific optical imaging. PLoS ONE. 2017 12(7): e0180786 (2016 IF: 2.806)
    5.
    Optimization of diagnostic performance for differentiation of recurrence from radiation necrosis in patients with metastatic brain tumors using tumor volume-corrected 11C-methionine uptake. EJNMMI Research. 2017; 7: 45 (2016 IF: 2.033)
    6.
    A high-affinity repebody for molecular imaging of EGFR-expressing malignant tumors. Theranostics. 2017; 7: 2620-2633 (2016 IF: 8.712)
    7.
    Comparative evaluation of the algorithms for parametric mapping of the novel myocardial PET imaging agent 18F-FPTP. Ann Nucl Med. 2017; 31: 469-479 (2016 IF: 1.396)
    8.
    Comparison of reconstruction methods in a small animal cardiac PET study using a 18F-labeled myocardial agent, [18F]FPTP. Iranian Journal of Radiology. 2017; 14(1)e26806 (2016 IF: 0.554)
    9.
    Prognostic value of post-treatment metabolic tumor volume from 11C-methionine PET/CT in recurrent malignant glioma. Neurosurg Rev. 2017; 40: 223-229 (2016 IF: 2.060)
    10.
    RGD Peptide Cell-Surface Display Enhances the Targeting and Therapeutic Efficacy of Attenuated Salmonella-mediated Cancer Therapy. Theranostics. 2016; 6; 1672-1682 (2016 IF: 8.712)
    11.
    Radiolabeled Phosphonium Salts as Mitochondrial Voltage Sensors for Positron Emission Tomography Myocardial Imaging Agents. Nucl Med Mol Imaging. 2016; 50; 185-195
    12.
    Comparison of 18F-labeled fluoroalkylphosphonium cations with 13N-NH3 for PET myocardial perfusion imaging. J Nucl Med. 2015; 56; 1581-1586 (2016 IF: 6.646)
    13.
    Isolation and characterization of a monobody with a fibronectin domain III scaffold that specifically binds EphA2. PLoS ONE. 2015 10(7): e0132976 (2016 IF: 2.806)
    14.
    Radiosynthesis and evaluation of 18F-labeled aliphatic phosphonium cations as a myocardial imaging agent for positron emission tomography. Nuclear Medicine Communications. 2015; 36; 747-754 (2016 IF: 1.472)
    15.
    Synthesis and evaluation of 18F-labeled fluoroalkyl triphenylphosphonium salts as mitochondrial voltage sensors in PET myocardial imaging. Methods in Molecular Biology. 2015; 1265; 59-72
    16.
    Synthesis and evaluation of 18F-labeled pyrido[3,2-b]pyrazine derivative as a potential imaging agent for non-small-cell lung cancer. Bulletin of the Korean Chemical Society. 2015 ; 36 ;1778-1783 (2016 IF: 0.602)
    17.
    In-house development of an optimized synthetic module for routine [11C]acetate production. Nuclear Medicine Communications. 2015; 36; 102–106 (2016 IF: 1.472)
    18.
    Dong-Yeon Kim*, Hyeon Sik Kim*, Hwa Youn Jang, Ju Han Kim, Hee-Seung Bom, and Jung-Joon Min. Comparison of the cardiac microPET images obtained using [18F]FPTP and [13N]NH3 in rat myocardial infarction. ACS Med. Chem. Lett. 2014; 5; 1124-1128 (2016 IF: 3.746)
    19.
    Development of the [11C] Acetate Synthesis Module. Journal of the Korean Physical Society. 2013; 63(7); 1390-1394 (2016 IF: 0.467)
    20.
    Evaluation of a mitochondrial voltage sensor, (18F-fluoropentyl)triphenylphosphonium cation, in a rat myocardial infarction model. J. Nucl. Med. 2012; 53:1779-1785 (2016 IF: 6.646)
    21.
    Synthesis of [18F]-labeled (2-(2-fluoroethoxy)ethyl)tris(4-methoxyphenyl)phosphonium cation as a potential agent for positron emission tomography myocardial imaging. Nuclear Medicine and Biology. 2012; 39; 1093–1098 (2016 IF: 2.426)
    22.
    Synthesis of [18F]-labeled (6-fluorohexyl)triphenylphosphonium cation as a potential agent for myocardial imaging using positron emission tomography. Bioconjugate Chem. 2012; 23; 431-437. (2016 IF: 4.818)
    23.
    Synthesis of [18F]-labeled (2-(2-fluoroethoxy)ethyl)triphenylphosphonium cation as a potential agent for myocardial imaging using positron emission tomography. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2012; 22; 319–322. (2016 IF: 2.454)
    24.
    Synthesis and characterization of a 68Ga-labeled N-(2-diethylaminoethyl)benzamide derivative as potential PET Probe for malignant melanoma. Bioorg. Med. Chem. 2012; 20; 4915–4920. (2016 IF: 2.930)
    25.
    Synthesis and evaluation of a novel 68Ga-labeled DOTA-benzamide derivative for malignant melanoma imaging. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2012; 22; 5288–5292 (2016 IF: 2.454)

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