Photodynamische Diagnostik gastrointestinaler Präkanzerosen nach Sensibilisierung mit 5-Aminolävulinsäure: Eine Pilotstudie

Zusammenfassung

Grundproblematik: Das endoskopische Erkennen gastrointestinaler Präkanzerosen und Frühkarzinome ist schwierig, bisweilen sogar unmöglich. Wir untersuchten, ob prämaligne oder malignomsuspekte Befunde durch vorherige Sensibilisierung mit 5-Aminolävulinsäure (ALA), welche in Tumoren vermehrt in die photosensibilisierende Substanz Protoporphyrin IX umgewandelt wird, anhand ihrer charakteristischen Rotfluoreszenz unter Bestrahlung mit blauem Licht diagnostiziert werden können.

Patienten und Methodik: 20 Patienten mit zum Teil bekannten leicht- oder schwergradigen Dysplasien (Barrett-Ösophagus [n=8]; kolorektale Adenome [n=3], Colitis ulcerosa [n=2] und Magenpolypen bzw. malignomverdächtige Schleimhautveränderungen [n=5] sowie zwei Patienten mit einem Plattenepithelkarzinom des Ösophagus, die nach einer Radiochemotherapie in der herkömmlichen Routine-Endoskopie tumorfrei waren) wurden mit unterschiedlichen Konzentrationen ALA oral (5-30 mg/kg) bzw. lokal (3 g in 100 ml 0,9 % NaCl) sensibilisiert. Die photodynamische Diagnostik (PDD) erfolgte etwa 4-8 Stunden nach oraler und etwa 1-2 Stunden nach lokaler Sensibilisierung mit blauem Licht (D-light, Storz, Tuttlingen).

Ergebnisse: Bei vier Patienten (20 bzw. 30 mg/kg ALA) mit Barrett-Ösophagus fand sich eine deutliche Rotfluoreszenz mit Nachweis von Dysplasien in drei Fällen. Biopsate aus nicht fluoreszierenden Arealen waren dysplasiefrei. Zwei Magenadenome (10 mg/kg ALA) mit hochgradigen Dysplasien wurden sicher endoskopisch durch die Rotfluoreszenz erkannt. Ebenso fanden sich leichtgradige Dysplasien bei einem Patienten nach Radiochemotherapie eines Ösophaguskarzinoms in einem rotfluoreszierenden Areal. Nach lokaler Applikation konnten ebenfalls Dysplasien in den Rektumbiopsaten nachgewiesen werden.

Folgerung: Mit der PDD ist es erstmals möglich, Präkanzerosen im Gastrointestinaltrakt nach vorheriger ALA-Sensibilisierung sichtbar zu machen. Die PDD könnte eine vielversprechende Methode zur Überwachung von Patienten mit erhöhtem Karzinomrisiko bei verschiedenen gastrointestinalen Erkrankungen bzw. zur Abklärung malignomsuspekter Schleimhautveränderungen sein.

Abstract

Basic problem and objective: Endoscopic diagnosis of gastrointestinal precancerous and cancerous lesions is difficult, often even impossible. This study was undertaken to find out whether premalignant or suspected malignant tumors can be diagnosed by preceding sensitization with 5-aminolaevulinic acid (ALA), which in tumors is transformed in increased amounts into photosensitizing protoporphyrin IX, the latter being recognized by its characteristic red fluorescence on exposure to blue light.

Patients and methods: 20 patients with known mild or moderately severe dysplasias (Barrett's esophagus, n=8; colorectal adenoma, n=3; ulcerative colitis n=2, and gastric polyps or mucosal changes suspicious of malignancy, n=5. Two patients with squamous-cell carcinoma, who after radio- and chemotherapy were endoscopically free of tumor, were sensitized with different concentrations of ALA (orally: 5-30 mg/kg; or locally: 3 g in 100 ml 0.9 % NaCl). Photodynamic diagnosis (PDD) took place 4-8 h after oral and ca. 1-2 h after local sensitization with blue light (D-light, Storz, Tuttlingen, Germany).

Results: Definite red fluorescence with demonstration of dysplasia was found in three of four patients with Barrett's esophagus. Biospies from nonfluorescent areas were free of dysplasia. Two gastric adenomas (10 mg/kg ALA with high-grade dysplasia were definitively endoscopically by their red fluorescence. In one patient mild dysplasia was found in a non-fluorescent area after radio- and chemotherapy of an esophageal carcinoma. Dysplasias were also seen in the rectal biopsy after local applications.

Conclusion: PDD makes it possible for the first time to visualize precancerous lesions of the gastrointestinal tract after preceding ALA sensitization. PDD is a highly promising method for monitoring patients with gastrointestinal disease and an increased risk of cancer, and for clarifying the diagnosis of mucosal changes suspicious of malignancy.