用于骨转移成像的F18酪氨酸衍生物.pdf

本发明涉及用于骨转移成像的放射性酪氨酸衍生物、用于骨转移成像或诊断的方法、用于骨转移成像的组合物及试剂盒。

权利要求书用于骨转移成像的通式（I）的化合物，及其单个的异构体、对映异构体、立体异构体、立体异构体的混合物、或其混合物，及其药学可接受的盐，其中通式（I）的化合物为

R1是‑CH2‑F18、‑CH2‑CH2‑F18或‑CH2‑CH2‑CH2‑F18。
权利要求1的化合物，其中通式(I)的化合物为

权利要求1和2的化合物，其中骨增殖性疾病的特征在于存在骨转移。
式（I）的化合物及其单个的异构体、对映异构体、立体异构体、立体异构体的混合物或其混合物及其药学可接受的盐用于在哺乳动物中区分骨转移性疾病与骨非转移性疾病的应用，其中骨非转移性疾病是良性骨病理，包括：背痛、骨中病灶变化、创伤、重建外科手术、骨移植物、代谢性骨病或骨质疏松，并且式（I）的化合物为

R1是‑CH2‑F18、‑CH2‑CH2‑F18或‑CH2‑CH2‑CH2‑F18。
组合物，其包含权利要求1和2的通式（I）的化合物以及药学可接受的载体或稀释剂，其中通式（I）的化合物是用于骨转移成像的成像示踪剂。
包含密封瓶的试剂盒，所述瓶含有预定量的权利要求1和2的通式（I）的化合物，及其合适的无机酸盐或有机酸盐，其水合物、复合物、酯、酰胺和溶剂化物，其中通式（I）的化合物是用于骨转移成像的成像示踪剂。

说明书用于骨转移成像的F18‑酪氨酸衍生物
技术领域
本发明涉及用于骨转移成像的放射性酪氨酸衍生物、用于骨转移成像或诊断的方法、用于骨转移成像的组合物及试剂盒。
背景技术
氨基酸是重要的生物学底物，在几乎所有的生物过程中发挥着至关重要的作用。由于对正常和转化细胞的生长和增殖都必不可少的氨基酸转运蛋白的表达增加，使得氨基酸在恶性转化的细胞中积聚（Christensen H N.氨基酸转运和逆向转运在营养和代谢中的作用（Role of amino acid transport and counter transport in nutrition and metabolism）.Physiol Rev.Jan 1990;70(1):43‑77）。一种重要的氨基酸转运蛋白是L‑型氨基酸转运蛋白1（LAT1），它转运大的中性氨基酸，例如亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、蛋氨酸、和组氨酸（Yanagida O,Kanai Y,Chairoungdua A等，人L‑型氨基酸转运蛋白1（LAT1）：在肿瘤细胞系中的作用和表达的表征（Human L‑type amino acid transporter 1(LAT 1):characterization of function and expression in tumor cell lines）Biochim Biophys Acta.Oct 12001;1514(2):291‑302）。定位研究以及体内和体外的作用数据表明，LAT1对于将氨基酸（有方向性地）导入生长中的细胞是在生理上不可缺少的。有证据显示LAT1使用由其他转运蛋白产生的细胞内氨基酸浓度来用这些氨基酸交换其他必需氨基酸，在所述其他转运蛋白中，特别是氨基酸转运蛋白ASCT2（SLC1A5）似乎起到一定作用（Fuchs BC,Bode BP.在癌症中的氨基酸转运蛋白ASCT2和LAT1：犯罪合作伙伴？（Amino acid transporters ASCT2 and LAT 1in cancer:partners in crime?）Semin Cancer Biol.Aug 2005;15(4):254‑266)）。
LAT1蛋白在多种肿瘤以及各种来源的肿瘤细胞系中高度表达（Kobayashi H,Ishii Y,Takayama T.L‑型氨基酸转运蛋白1（LAT1）在食道癌中的表达（Expression of L‑type amino acid transporter 1(LAT1)in esophageal carcinoma）.J Surg Oncol.Jun 152005;90(4):233‑238以及Nawashiro H,Otani N,Shinomiya N等L‑型氨基酸转运蛋白1作为人星状细胞瘤中的潜在分子靶点（L‑type amino acid transporter 1 as a potential molecular target in human astrocytic tumors）Int J Cancer.Aug 12006;119(3):484‑49）。在一项对321名患者进行肺癌调查的研究中，29%的腺癌、91%的鳞状细胞癌和67%的大细胞癌均阳性表达LAT1蛋白，并且所述表达与增殖标志物Ki‑67呈正相关（Kaira K,Oriuchi N,Imai H等.L‑型氨基酸转运蛋白1的表达在l‑lll期可切除的非小细胞肺癌中的预后意义（Prognostic significance of L‑type amino acid transporter 1 expression in resectable stage l‑lll non small cell lung cancer）Br J Cancer.Feb 262008;98(4):742‑748）。为将L‑转运蛋白系统应用于正电子发射体层摄影术（PET）肿瘤成像，已将各种酪氨酸衍生物进行F‑18标记。
Urakami等（Nuclear Medicine and Biology 36(2009)295‑303）已证明，F18标记的D和L‑氟甲基酪氨酸（D‑[18F]FMT/L‑[18F]FMT）通过氨基转运蛋白在肿瘤细胞中积聚。在携带肿瘤的小鼠上接种的肿瘤细胞为HeLa细胞和C6神经胶质瘤细胞。与接受了F18‑氟脱氧葡萄糖（F18‑FDG）示踪剂的小鼠相比，注射了D‑[18F]FMT的小鼠显示出最清楚的在肿瘤（右腿）和正常组织（左腿）之间的示踪剂强度的差别。发现D‑[18F]FMT是用于PET的一种潜在的肿瘤检测剂，特别是对于脑癌和腹部癌症的成像来说。
骨骼是癌症发生部位，其中癌症的形式可以是表征为细胞异常生长的恶性肿瘤，或者是源于肿瘤经淋巴或血液扩散到身体其他部位例如骨骼的癌性转移。源于实体瘤的转移性骨病常常给肿瘤学家造成重大的问题，通常要求对治疗方法进行根本性改变，尤其重要的是将病理性骨折的风险最小化（Chua S等,Semin Nucl Med 2009,39:416‑430）。使用锝标记的二膦酸盐的骨闪烁扫描法一直是骨转移功能性成像中的支柱，但其具有相对特异性差的限制。它依赖于对恶性细胞所引发的异常成骨细胞响应的检测。骨闪烁扫描法提供全身检查、低成本以及通常高灵敏度的优点。闪烁扫描法的主要限制是缺乏特异性；很多良性骨病理在闪烁扫描法中形成热点，难以和转移区分开来。已显示SPECT显著提高骨闪烁扫描法的预测值，但尽管SPECT的准确性显著高于平面闪烁扫描法，它的解剖学定位和表征依然有改进的空间。
PET能达到比单光子成像更高的空间分辨率，空间分辨率在解读细微的骨骼病变中可以是一个特别有用的因素。据报道，F18‑FDG适用于检测所有类型的骨转移。但是，Even‑Sapir等质疑了FDG PET成像的准确性（肌肉骨胳放射线学研讨会（Seminars in musculoskeletal radiology）vol 11,4 2007）。实际上，在一些患者上发现，FDG PET成像和计算机体层摄影术（CT）并不一致。Taira等（放射学（Radiology）vol 243 1 April 2007,204）明确提出当PET和CT的结果一致的时候，FDG‑PET/CT对骨转移具有很高的阳性预测值（PPV）（98%）；然而，在整合检查中具有不一致的PET和CT结果的病变中，PPV明显减小。缺点在于，对所使用的主要示踪剂，即18F‑氟脱氧葡萄糖（18F‑FDG）的摄入取决于大多数肿瘤中较正常组织偏高的糖酵解速率。这就降低了PET对于生长缓慢的肿瘤例如类癌瘤的转移的检测灵敏度。然而，这的确意味着摄入直接依赖于肿瘤细胞的存在，而不是像在骨骼扫描中一样依赖于成骨细胞的骨反应，所以，和后者不一样，PET在骨髓瘤中具有重要的作用。
[F‑18]‑氟化物也是一种已知的PET骨探查剂，因为[F‑18]‑氟化物通过和羟基基团交换掺入到磷灰石分子中（Schirrmeister H等，应用正电子发射体层摄影术检测乳癌中的骨转移（Detection of bone metastases in breast cancer by positron emission tomography）Radiol Clin North Am.45(4):669‑676）。所以，[F‑18]‑氟化物反映的是在再生和再矿化的骨中的非特异性摄入。Park‑Holohan等（核医学通讯（Nuclear Medicine Communications）,2001Sep(22)9,1037）评估了两种示踪剂[F‑18]‑氟化物和99mTc‑亚甲基二膦酸盐的反映骨血流量和成骨细胞活性的骨骼动力学。观测到大约30%的含于血液中的[F‑18]‑氟化物示踪剂由红细胞携带，说明红细胞[F‑18]‑氟化物主要可用于被骨骼摄取。与[F‑18]‑氟化物相反，发现99mTc‑MDP的红细胞浓度小到可以忽略。[F‑18]‑氟化物以高转移‑骨骼比率在全身的骨骼以及骨转移中分布并吸收。但是它主要的限制与锝标记的二膦酸盐是一样的，即缺乏特异性，因而无法将很多良性骨病理和转移区别开来。
显然需要准确的PET示踪剂用于骨转移成像，其中示踪剂在骨转移中的摄入是特异性的。
令人惊奇的是，[F‑18]‑酪氨酸衍生物PET示踪剂，例如[F‑18]‑D‑FMT对骨转移的成像很有用。
发明内容
在第一方面，本发明涉及用于骨转移成像的通式（I）的放射性酪氨酸衍生物。在第二方面，本发明涉及式（I）的化合物用于在哺乳动物中区分骨转移性疾病与骨非转移性疾病的应用。在第三和第四方面，本发明涉及含有通式（I）、（D‑I）的放射性酪氨酸衍生物或其混合物以及药学可接受的载体或稀释剂的组合物或试剂盒，其中通式（I）、（D‑I）的化合物为用于骨转移成像的成像示踪剂。
附图说明
图1：786‑O骨转移小鼠的[F‑18]‑D‑FMT和[F‑18]‑氟化物的PET/CT图像。扫描间隔两周进行，先是[F‑18]‑氟化物扫描，然后是D‑FMT扫描。D‑FMT在肿瘤细胞中积聚，[F‑18]‑氟化物掺入到再生的骨骼中。灰色箭头指出一些转移。
图2：786‑O骨转移小鼠的[F‑18]‑D‑FMT的PET/CT图像（左侧图像CT，中间图像PET，右侧图像PET/CT融合图像）。使用表面渲染程序计算CT图像。图像显示的是背视图。灰色箭头指出一些转移。
图3：786‑O骨转移小鼠的[F‑18]‑D‑FMT和[F‑18]‑氟化物的PET/CT图像以及相应的组织病理学病变（H&E）。髓腔中的造血细胞区域完全被肿瘤组织取代。B显示了具有大肿瘤细胞的区域，而在C中，肿瘤由梭形细胞组成。在D中，在肿瘤块（T）旁边还有一片造血细胞区域存在（*）。在E中，正常骨的溶解与类骨质的形成同时发生（E‑1，H&E），类骨质被MTG（E‑2）染为蓝绿色。肿瘤细胞对广谱细胞角蛋白呈阳性（E‑3）。在F中，肿瘤细胞随着正常骨的溶解来替代造血细胞（F‑1，H&E；F‑2）。肿瘤细胞对广谱细胞角蛋白呈阳性（F‑3）。
图4：MDA‑MB231 SA骨转移小鼠的[F‑18]‑D‑FMT的PET/CT图像。在接种后第25天进行扫描。D‑FMT积聚在肿瘤细胞中，勾勒出骨转移形成的位点。灰色箭头指出一些转移。
发明详述
在第一方面，本发明涉及用于骨转移成像的通式（I）的化合物及其药学可接受的盐，其中

R1是‑CH2‑F18、‑CH2‑CH2‑F18或‑CH2‑CH2‑CH2‑F18。
本发明还包括通式（I）的化合物的单个的异构体、对映异构体、立体异构体、立体异构体的混合物、或其混合物。
优选地，本发明涉及用于骨转移成像的通式（I）的化合物及其药学可接受的盐，其中

R1是‑CH2‑F18或‑CH2‑CH2‑F18。
换句话说，本发明涉及通式（I）的化合物及其药学可接受的盐在制造用于骨转移成像的成像示踪剂中的应用，其中

R1是‑CH2‑F18、‑CH2‑CH2‑F18或‑CH2‑CH2‑CH2‑F18。
本发明涉及通式（I）的化合物在骨转移成像中的应用。
优选地，式（I）的化合物是式（D‑I）的D‑酪氨酸衍生物，

其中，R1是‑CH2‑F18、‑CH2‑CH2‑F18或‑CH2‑CH2‑CH2‑F18。
更优选地，式（I）的化合物是式（D‑I）的D‑酪氨酸衍生物，

其中，R1是‑CH2‑F18或‑CH2‑CH2‑F18。
甚至更为优选地，所述化合物为

其中，R1是‑CH2‑F18，并被命名为(R)‑2‑氨基‑3‑(4‑[F‑18]氟甲氧基‑苯基)‑丙酸=

本发明涉及通式（D‑I）的化合物或(R)‑2‑氨基‑3‑(4‑[F‑18]氟甲氧基‑苯基)‑丙酸在骨转移成像中的应用。
所述成像示踪剂适用于正电子发射体层摄影术（PET）或MicroPET。
所述成像包括PET成像步骤并任选在计算机体层摄影术（CT）成像或者磁共振体层摄影术（MRT）成像之前或之后。所述成像发生在哺乳动物中。
本发明还涉及用于骨转移成像或诊断的方法，所述方法包括以下步骤：
‑将有效量的通式（I）或（D‑I）的化合物或其混合物施用于哺乳动物，
‑获取所述哺乳动物的图像，以及
‑评估图像。
优选地，本发明涉及下式的化合物及其药学可接受的盐在制造用于骨转移成像的成像示踪剂中的应用。

在第二方面，本发明涉及式（I）的化合物用于在哺乳动物中区分骨转移性疾病与骨非转移性疾病的应用。在此包含了以上公开的关于式（I）的化合物的优选实施方式。
本发明还涉及用于在哺乳动物中区分骨转移性疾病与骨非转移性疾病的方法，所述方法是通过评估在将有效量的通式（I）或（D‑I）的化合物或其混合物施用于哺乳动物之后获得的图像。
骨非转移性疾病为良性骨病理，包括：背痛、骨中病灶变化、创伤、重建外科手术、骨移植物、代谢性骨病或骨质疏松。
在第三方面，本发明涉及含有通式（I）、（D‑I）的化合物或其混合物及药学可接受的载体或稀释剂的组合物，其中通式（I）、（D‑I）的化合物为骨转移成像的成像示踪剂。
本领域的技术人员依据他/她的专业知识，对适用于所需的药物制剂、制备物或组合物的辅助剂、介质、赋形剂、稀释剂、溶剂、载体或佐剂都很熟悉。
施用本发明的化合物、药物组合物或组合是以任何通常可接受的本领域现有的施用方式来执行的。优选静脉内递送。
通常，施用本发明的组合物，使得用于成像的活性化合物的剂量在37MBq（1mCi）到740MBq（20mCi）之间。具体而言，将使用在150MBq到370MBq范围内的剂量。
在第四方面，本发明提供包含密封瓶的试剂盒，所述瓶含有预定量的用于骨转移成像的通式（I）或（D‑I）的化合物及其合适的无机酸盐或有机酸盐，其水合物、复合物、酯、酰胺和溶剂化物。
任选地，所述试剂盒包括药学可接受的载体、稀释剂、赋形剂或佐剂。
定义
本发明所用术语的定义如下，但并不限制本发明的范围。
本发明化合物的合适的盐包括：无机酸盐、羧酸盐以及磺酸盐，例如盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸、甲磺酸、乙磺酸、甲苯磺酸、苯磺酸、萘二磺酸、乙酸、三氟乙酸、丙酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、富马酸、马来酸和苯甲酸的盐。
本发明化合物的合适的盐也包括常用碱的盐，例如作为实例和优选例的碱金属盐（例如钠盐和钾盐）、碱土金属盐（例如钙盐和镁盐）以及铵盐，铵盐源自氨或含有1到16个碳原子的有机胺，例如作为实例和优选例的乙胺、二乙胺、三乙胺、乙基二异丙胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二环己胺、二甲氨基乙醇、普鲁卡因、二苄胺、N‑甲基吗啡啉、精氨酸、赖氨酸、乙二胺和N‑甲基哌啶。
除非另作说明，当提到本发明化学式的化合物本身及其任何药物组合物的时候，本发明包括所有水合物、盐以及复合物。
在此使用时，术语“载体”指的是微晶纤维素、乳糖、甘露醇。
在此使用时，术语“溶剂”指的是液体聚乙二醇、乙醇、玉米油、棉籽油、甘油、异丙醇、矿物油、油酸、花生油、纯净水、注射用水、注射用无菌水和冲洗用无菌水。
实验部分
缩写
DMF     N,N‑二甲基甲酰胺
DMSO    二甲亚砜
HPLC    高效液相色谱
GBq     千兆贝克勒尔（Giga Bequerel）
MBq     兆贝克勒尔（Mega Bequerel）
在该研究中，在两个小鼠模型中调查了D‑FMT用于骨转移成像的可能性。将786‑O/luc细胞以及MDA‑MB231 SA/luc细胞注射到动脉循环中，可在62±8天之内（786‑O/luc细胞）以及20±5天之内（MDA‑MB231 SA/luc细胞）引起骨骼中侵袭性溶骨性病变的发展。由于骨骼中储存的细胞因子和生长因子的多样性，骨骼为癌细胞的生长提供了一个富饶的环境（13）。肿瘤细胞主要位于骨骼内部，并引起骨皮质破坏。使用生物发光成像或组织形态测定法均无法检测到软组织转移（肾、肾上腺、心、肺）（14）。执行采用[F‑18]‑氟化物的骨扫描来确定骨转移的定位。
材料及方法
细胞系
通过使用pRev CMV_luc2载体稳定转染产生786‑O/荧光素酶(luc)细胞系。在RPMI培养基，（Biochrom AG Berlin，Germany）中培养细胞，所述培养基中含有10%的热灭活的FCS（Biochrom AG）、2%的谷氨酰胺（PPA Laboratories,Pasching,Austria）、4.5g/l的葡萄糖（Sigma‑Aldrich Chemie GmbH,Taufkirchen,Germany）、10mM的HEPES（Biochrom AG）、1mM的丙酮酸盐（Biochrom AG）以及50μg/ml的潮霉素B（Invitrogen Ltd;Carlsbad,CA,USA）。
通过使用pRev CMV_luc2载体稳定转染产生MDA‑MB231/荧光素酶（luc）细胞系。在高葡萄糖DMEM培养基（Biochrom AG）中培养细胞，所述培养基含有10%的热灭活的FCS（Biochrom AG)、2%的谷氨酰胺（PAA Laboratories GmbH）、1%的非必需氨基酸（PAALaboratories）以及250μg/mL潮霉素B（Invitrogen Ltd.）。
动物及肿瘤细胞生长
从近汇合细胞的培养烧瓶内收获786‑O/luc细胞和MDA‑MB231SA/luc细胞，并重新悬浮于PBS（Biochrom AG）中，形成最终浓度为5x105个细胞/100μl。对于心内接种来说，以0.1ml/10g体重的剂量腹腔注射含5%Rompun（Bayer HealthCare AG,Leverkusen,Germany）/10%Ketavet（Pfizer,Karlsruhe,Germany）的0.9%的NaCl来麻醉5周龄的雌性无胸腺裸鼠（Harlan‑Winkelmann GmbH,Borchen,Germany）。使用胰岛素注射器(BD Micro‑Fine+Demi U‑100,Becton Dickinson GmbH,Heidelberg,Germany)，将100μl含有5×105 786‑O/luc细胞的PBS溶液心内注射（i.c）接种到已麻醉的小鼠的左心室。实验经动物保护政府审查委员会（governmental review committee on animal care）批准。
光学成像
使用经冷却的CCD相机（NightOWL LB,Berthold Technologies,Bad Wildbad,Germany），通过生物发光成像定期监测骨骼中肿瘤细胞的散布。静脉注射100μl的荧光素（45mg/ml的PBS溶液，Synchem OHG,Felsberg/Altenburg,Germany）到小鼠体内，并用1‑3%的异氟烷（CuraMED Pharma GmbH,Karlsruhe,Germany）将其麻醉。
D‑[F‑18]‑氟甲基酪氨酸（D‑FMT）的放射性合成
将[F‑18]‑氟甲基溴和D‑酪氨酸反应合成D‑[F‑18]‑氟甲基酪氨酸（D‑FMT），所述合成已被Tsukada H,Sato K,Fukumoto D,Nishiyama S,Harada N,Kakiuchi T.描述于在携带肿瘤的小鼠中对O‑11C‑甲基酪氨酸和O‑18F‑氟甲基酪氨酸的D型异构体作为肿瘤成像试剂的评估：同L‑和D‑11C‑蛋氨酸的比较（Evaluation of D‑isomers of O‑11C‑methyl tyrosine and O‑18F‑fluoromethyl tyrosine as tumor‑imaging agents in tumor‑bearing mice:comparison with L‑and D‑11C‑methionine）J Nucl Med.Apr 2006;47(4):679‑688中。简言之，将[F‑18]‑氟化物（34.2GBq）固定于预处理好的QMA（Waters）柱（cartridge）（用5ml 0.5M K2CO3和10ml水预处理）。用含K2CO3（2.7mg）的50μl水的溶液以及含K222（15mg）的950μl乙腈的溶液洗脱[F‑18]‑氟化物。所得溶液在氮气保护下在120°C真空干燥。另外加入乙腈（1ml）并重复干燥的步骤。加入二溴甲烷（100μl）的乙腈（900μl）溶液，在130°C加热5分钟。将反应冷却，通过4个二氧化硅管在50ml/min的氮气流保护下将[F‑18]‑氟甲基溴蒸馏到含有D‑酪氨酸（3mg）以及10%NaOH（13.5μl）的DMSO（1ml）溶液中。将所得溶液在110°C加热5分钟，然后冷却到40°C。将反应混合物用HPLC纯化（Synergi Hydro RP 4μ250x10mm；10%的乙腈水溶液，pH 2；流速5ml/min）。收集产物峰，将其用水（pH 2）稀释并穿过柱子C18 Plus Environmental SPE。用pH2的水（5ml）洗SPE柱。用EtOH和pH2的水的1:1混合物（3ml）洗脱产物。在71分钟的合成时间内，起始于34.2GBq[F‑18]‑氟化物，获得了具有49GBq/μmol的比活性的[F‑18]‑DFMT 3.2 GBq（15%d.c.）。
PET/CT成像及数据重建
将10～12MBq[F‑18]‑氟化物或[F‑18]‑D‑FMT静脉注射到尾静脉中。注射60分钟后使用异氟烷/O2诱导麻醉，并使用Inveon微型PET/CT扫描仪（Siemens）获取二十分钟的微型‑PET/计算机体层摄影术（CT）扫描。
组织学检查
在PET/CT测量之后，用过量的异氟烷/O2处死小鼠。根据PET图像上的信息，取出显示有[F‑18]‑D‑FMT的骨骼，在4%的中性缓冲福尔马林中固定几天。经过固定、在含有甲酸的怡妙康（immunocal）中脱钙以及常规的脱水之后，将样品包埋在石蜡中，并将4‑6μm厚的切片用苏木精‑伊红（H&E）染色，用于显微镜检查。为区别出肿瘤细胞的来源是上皮的还是非上皮的，执行免疫组织化学，用于检测可以识别出上皮组织中存在的表位的广谱细胞角蛋白（AE1/AE3,Abeam#ab27988,Cambridge,U K）。为差别示范出类骨质和骨胶原，将切片用Masson Goldner Trichrome（MGT）染色，所述染色剂将类骨质和骨胶原染成蓝绿色。
结果
使用786‑O/luc人肾细胞腺癌骨转移小鼠模型进行了[F‑18]‑D‑FMT检测骨转移的临床前研究。
在研究786‑O/luc细胞对[F‑18]‑D‑FMT的摄入的体外实验中，观察到良好的摄入，30分钟后的摄入量达到12.8%施用剂量/106细胞。
转染了荧光素酶基因的786‑O细胞提供了通过纵向全身生物发光成像技术（BLI）在体内跟踪骨转移形成的可靠工具。
在静脉注射荧光素之后，含有荧光素酶的786‑O肿瘤细胞催化荧光素的氧化从而产生生物发光现象。CCD相机对生物发光的检测被用于监测转移的发展情况，结果显示出癌细胞在后肢、前肢、脊柱和头骨区域中的扩散。
在小鼠中接种786‑O/luc细胞后第51天，使用[F‑18]‑氟化物进行PET/CT成像（图1，右侧）。图像显示出[F‑18]‑氟化物在脊柱、头骨、前肢和后肢中的多个溶骨性病变中的高度积聚，表明同具有正常外观的健康骨骼的摄入量相比，病变骨骼的矿化程度提高。在2周后（第65天）用[F‑18]‑D‑FMT对同一只小鼠进行成像（图1，左侧）。可以看到之前用[F‑18]‑氟化物看到的相同的骨骼病变，以及其他病变。所以，用[F‑18]‑D‑FMT监测到的肿瘤细胞的定位与用[F‑18]‑氟化物扫描所呈现的骨骼感染区域是相关的。小鼠的胰腺对[F‑18]‑D‑FMT也有摄入。对于所述各个病变来说，基于SUV的%ID/g值的计算在4.1和6.8之间。转移的大小在直径1.5mm到超过7mm的范围内。健康骨骼对[F‑18]‑D‑FMT无摄入。通过表面渲染对CT和PET图像的重建显示，在肿瘤细胞侵入骨骼的地方，有部分骨缺失（图2左）。如果将两个图像融合（图2右），PET信号（图2中间）显示出非常具体的与骨中的洞吻合的位置。即使是在肩胛骨上的很小的病变也可以经PET显现出来，而CT则无法定论。
在PET/CT成像后收集的所有样品中，组织学上讲，髓腔中的造血细胞区域全部被肿瘤组织所替代。增殖中的细胞是大的多形性细胞，具有丰富的细胞质和圆形密集细胞核，而在其他区域，更主要的是被适度量的胶状基质分开的梭状细胞（图3）。存在一定数量的有丝分裂相（在40倍时0‑3个）。另外，在一些样品中存在多核巨细胞。肿瘤的基本特征在于正常骨的溶解与被MTG染成蓝绿色的新的类骨质的形成同时发生（图3）。肿瘤细胞对广谱细胞角蛋白呈阳性，证明了它们来源于上皮细胞。
实验中清楚显示，[F‑18]‑D‑FMT能够在裸鼠模型中检测骨转移。
取出显示出[F‑18]‑D‑FMT积聚的骨骼区域并对其进行组织学检查。检测出了已侵入骨骼的并最有可能是造成[F‑18]‑D‑FMT积聚的原因的肿瘤细胞。另外，Tsukada等的研究（Tsukada H,Sato K,Fukumoto D,Nishiyama S,Harada N,Kakiuchi T.在携带肿瘤的小鼠中对O‑11C‑甲基酪氨酸和O‑18F‑氟甲基酪氨酸的D型异构体作为肿瘤成像试剂的评估：同L‑和D‑11C‑蛋氨酸的比较（Evaluation of D‑isomers of O‑11C‑methyl tyrosine and O‑18F‑fluoromethyl tyrosine as tumor‑imaging agents in tumor‑bearing mice:comparison with L‑and D‑11C‑methionine）J Nucl Med.Apr 2006;47(4):679‑688）显示，在松节油引起的炎症模型中，[F‑18]‑D‑FMT不会被发炎的肌肉组织摄入，而FDG被发炎的肌肉组织吸收。
[F‑18]‑氟化物反映的是在再生和再矿化的骨中的非特异性摄入，而且，较大的骨骼（脊柱、腿骨）以及关节也显示出对[F‑18]‑氟化物的摄入。不同于[F‑18]‑氟化物，[F‑18]‑D‑FMT没有检测到成骨细胞活性。
对比[F‑18]‑氟化物的PET/CT扫描和[F‑18]‑D‑FMT的扫描显示，[F‑18]‑D‑FMT在所有经[F‑18]‑氟化物成像的骨转移中积聚，但没有在经[F‑18]‑氟化物显示具有成骨细胞活性的骨骼中积聚。
使用乳癌细胞系MDA‑MB231 SA/luc作为又一个骨转移的模型，在小鼠中接种MDA‑MB231 SA/luc细胞后第25天，使用[F‑18]‑D‑FMT进行PET/CT成像，所述模型是一个已经建立好的用于骨转移形成的模型（Mbalaviele G,Dunstan CR,Sasaki A,Williams PJ,Mundy GR,Yoneda T.在实验性转移模型中，E‑钙粘蛋白在人乳癌细胞中的表达抑制溶骨性骨转移的发展（E‑cadherin expression in human breast cancer cells suppresses the development of osteolytic bone metastases in an experimental metastasis model）.Cancer Res 1996;56:4063‑70）。[F‑18]‑D‑FMT也显示出在骨转移中的摄入（图4）。
总之，[F‑18]‑D‑FMT可用于骨转移的检测。