Prognostischer Wert prätherapeutischer Hypoxie- und Perfusionsuntersuchungen mit 18F-MISO- und 15 O-H2 O-PET für das Ansprechen von Ösophaguskarzinomen auf eine neoadjuvante Therapie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Studie untersuchte eine Reihe PET-basierter und immunhistochemischer Parameter auf mögliche prädiktive Aussagekraft hinsichtlich des Ansprechens primärer Ösophaguskarzinome auf eine neoadjuvante Radiochemotherapie. Obwohl die Ergebnisse eine Reihe neuer interessanter Erkenntnisse über den Metabolismus von Ösophaguskarzinomen, deren Perfusion und hypoxische Anteile erbracht haben, konnte ein sicherer prädiktiver Marker für das Therapieansprechen nicht herausgearbeitet werden. Obwohl die Hypoxieparameter keine prädiktive Aussage über das Therapieansprechen eriauben, kann durch die aufgezeigten Zusammenhänge dieser Parameter mit der Zahl vitaler Tumorzellen und dem Überleben mit relativ hoher Wahrscheinlichkeit davon ausgegangen werden, dass der Quantifizierung der Hypoxie eine therapierelevante Bedeutung auch bei Ösophaguskarzinomen zukommen wird. Dies könnte z.B. im Sinne einer hypoxiebasierten Intensivierung der Strahlentherapie erfolgen. Die Untersuchungen lassen folgende Schlussfolgerungen zu: 1. Die Isokontur-und die „Source-to Background" Methoden erlauben die zuveriässige Bestimmung des Tumorvolumens (18FDG-PET) und sind der Methode der Volumenbestimmung mittels Rotationsellipsoid überlegen. 2. Das hypoxische Volumen kann in der 18F-MISO-PET mit der Methode nach Rasey et al auch in Ösophaguskarzinomen bestimmt werden. 3. Nahezu alle Ösophaguskarzinome weisen hypoxische Tumoranteile auf. Der mittlere hypoxische Anteil (HF) betrug 24,6% mit Minimum-/Maximumwerten von 0 / 93.6 %. 4. Eine Darstellung der Heterogenität von Ösophagustumoren mittels PET ist prinzipiell möglich. Dabei kann die 18F-FDG PET zwischen vitalem Tumor und Nekrose unterscheiden, die 18F-MlSO PET kann zwischen hypoxischen und normoxischen Tumoranteilen differenzieren und die 15O-H2O PET kann die regionale Perfusion abbilden. 5. Sowohl Glukosemetabolismus als auch Hypoxie sind in Ösophaguskarzinomen höher als im umgebenden Normalgewebe. Die Perfusion (15O-H2O) Im Tumor ist ebenfalls höher als im normalen Ösophagus aber geringer als in anderen bisher untersuchten soliden Malignomen. 6. Es besteht ein Zusammenhang zwischen der Zahl der nach Radiochemotherapie (RCTX) verbleibenden vitalen Tumorzellen und der Gesamtüberiebenszeit (OS) (prognostischer Parameter). 7. Es besteht sowohl ein Zusammenhang zwischen der Zahl nach RCTX verbleibender Tumorzellen und den prätherapeutischen SUVmax_FMISO und SUVmean_FMISO als auch zwischen vitalen Tumorzellen und den Tumorvolumina im 18FDG-PET. 8. Eine prädiktive Aussage über das Therapieansprechen, die Trennung zwischen Respondern und Non-Respondern ist auf der Basis der PET-Daten nicht möglich. 9. Es bestehen signifikante Zusammenhänge zwischen OS und der Zahl vitaler Tumorzellen nach RCTX, den prätheraputischen SUVmax_FMISO und SUVmean_FMISO, und der prätherapeutischen Tumorlänge. 10. Die Stärke der Hypoxie (SUVmax/mean 18F-MISO) ist im Mittel in Adenokarzinomen signifikant höher als in Plattenepithelkarzinomen. 11. Eine prädiktive Aussage über das Therapieansprechen, die Trennung zwischen Respondern und Non-Respondern, ist durch immunhistochemische Bestimmung von VEGF, HIF, MIB-1 oder CD34 aus Biopsien nicht möglich. 12. Im Gegensatz zu Ösophagealen Adenokarzinomen zeigen Plattenepithelkarzinome unter RCTX einen signifikanten Abfall der Expression von VEGF und HIF. 13. Unter RCTX sinkt die MIB-1 Expression in ösophagealen Adenokarzinomen nicht aber in Plattenepithelkarzinomen signifikant ab. 14. Therapie-Responder weisen im Gegensatz zu Non-Respondern unter RCTX einen signifikanten Abfall von HIF, MIB-1 und CD34 auf.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Kann mittels 18F-FDG-PET beim Ösophaguskarzinom das Ansprechen auf eine neoadjuvante Radio-Chemotherapie präoperativ beurteilt werden? 41. Internationale Jahrestagung der DGN, 02.-05.04.2003 in Essen. Nuklearmedizin 2003. 42: A52
Brink I, Imdahl A, Kleimaier M, Hentschel M, Walch A, Moser E
- Impact of FDG-PET for staging of esophageal cancer. Langenbecks Archive of Surgery 2004, 389(4): 283-288
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- Therapy-induced esophagitis limits the predicative value of 18F-FDG-PET in esophageal carcinoma with respect to response to a neoadjuvant radio/chemotherapy. EJSO 2004, 30:544-550
Brink I, Kleimaier M, Hentschel M, Bley TA, Walch A, Mix M, Moser E, Imdahl A
- Assessment of hypoxia in esophageal cancers: a combined 18F-FMISO and 15O-H2O PET study. The fourth Annual Meeting of Molecular Imaging, Köln 7.-10.09.2005; Molecular Imaging 2005. 4:359-360
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- F-MISO PET Untersuchungen zur Bestimmung von Hypoxie in Patienten mit Ösophagustumoren. Nuklearmed-Nucl Med, 2006; 45 : A71. VI 82. 44. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Nuklearmedizin in Berlin
Hentschel M, Imdahl A, Paulus T, Narayanan M, Jüttner E, Moser E, Brink I
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Brink I, Imdahl A, Juettner E, Paulus T, Narayanan M, Moser E, Hentschel M
- Metabolische Unterschiede zwischen ösophagealen Plattenepithel- und Adenokarzinomen gemessen mit F-18-MIS0 und F-18-FDG PET. Nuklearmed Nucl Med, 2006; 45: A70. VI 81. 44. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Nuklearmedizin in Beriin 2006
Brink I, Imdahl A, Podbielski U, Jüttner E. Schönberger J, Moser E, Hentschel M
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Hentschel M, Paulus T, Mix M, Moser E, Nitzsche EU, Brink I
- Biological Imaging In Radiation Therapy: Role of positron emission tomography. Phys Med Biol 2009;54:R1-R25
Nestle, U., Weber, W., Hentschel, M., Grosu, A.-L.
