Innovative Tracer in der onkologischen Diagnostik

Summary

In oncology, PET and PET/CT with tracers beyond FDG target more specific biological processes, such as proliferation (¹⁸F-3'-fluoro-3'-deoxy-L-thymidine; ¹⁸F-FLT), tumour hypoxia (¹⁸F-fluoromisonidazol; ¹⁸F-FMISO) and phospholipid metabolism (radioactively labelled choline derivates).

FLT is a thymidine analogue which can be labelled with ¹⁸F. PET with ¹⁸F-FLT enables to non-invasively image and to quantify the proliferation fraction of tumours. Proliferation dependent accumulation of FLT has been demonstrated for a variety of solid and haematologic neoplasms including lung cancer, breast cancer, gastric cancer, colorectal cancer and malignant lymphoma. Furthermore, FLT has been suggested as surrogate marker for the assessment of response to treatment, especially when targeted drugs are utilized.

PET imaging in particular has emerged as a promising non-invasive tool to accurately characterize tumour oxygenation. The great promise of PET/CT is its potential as a single imaging modality for whole body staging that provides anatomical and biological information on the disease as a whole. It allows a more precise estimation of the hypoxic tumour volume as well as comparisons on a voxel-by-voxel basis (parametric mapping). PET and PET/CT with hypoxia tracers thus offer the potential to optimize and individualize therapy for patients suffering from cancer. PET- and PET/CT-studies using ¹¹C- or ¹⁸Flabeled choline derivates recently have shown promising results for re-staging prostate cancer in patients with biochemical recurrence and advanced prostate cancer. In patients with biochemical recurrence of prostate cancer after primary therapy the detection rate of ¹¹C-choline-PET/CT shows a positive relationship with serum PSA-levels. In these patients ¹¹C-choline PET/CT allows not only to diagnose but also to localize recurrent disease with implications on disease management (localised vs. systemic therapy). Conclusion: The clinical success of multimodal imaging with PET/CT is expected to promote the combination of MRI and PET in the future.

Zusammenfassung

In der onkologischen Diagnostik mit PET und PET/CT können mit Tracern jenseits der FDG spezifischere biologische Prozesse wie z. B. die Proliferation (¹⁸F-3'-Fluor-3'-deoxy-L-thymidin; ¹⁸F-FLT), Tumorhypoxie (¹⁸F-Fluormisonidazol; ¹⁸F-FMISO) und Phospholipidstoffwechsel (radio aktiv markierte Cholinderivate) abgebildet und quantifiziert werden.

FLT ist ein Analogon des Thymidins, das mit ¹⁸F markiert werden kann. PET mit ¹⁸F-FLT erlaubt die nicht invasive Bildgebung und Quantifizierung der Proliferationsrate von Tumoren. Die proliferationsabhängige ¹⁸F-FLT-Anreicherung wurde für einige solide Tumore und hämatologische Erkrankungen gezeigt, z. B. für Lungen-, Brust- und Magenkarzinom, kolorektales Karzinom und malignes Lymphom. Weiterhin wurden für ¹⁸F-FLT vielversprechende Ergebnisse zum Therapiemonitoring publiziert, besonders bei gerichteten Therapien. Die PET und PET/CT mit Hypoxietracern werden zunehmend als nicht invasive Verfahren zur Bildgebung der Tumoroxygenierung eingesetzt. Die PET/CT-Hypoxiebildgebung erlaubt die Darstellung und Abgrenzung hypoxischer Tumorsubvolumen. Auch eine Voxelbasierte parametrische Auswertung ist möglich. PET und PET/CT mit Hypoxietracern können zum Staging, zur Prognoseabschätzung, Therapiekontrolle und Strahlentherapieplanung eingesetzt werden und somit zur Optimierung und Individualisierung von Therapien beitragen.

PET und PET/CT mit ¹¹C- und ¹⁸F-markierten Cholinderivaten werden zunehmend zur Prostatakarzinombildgebung eingesetzt und zeigen besonders vielversprechende Ergebnisse für das Re-Staging von Patienten mit biochemischem Rezidiv nach primär kurativer Therapie. Bei Prostatakarzinom-Patienten mit einem biochemischen Rezidiv nach Primärtherapie wurde eine lineare Beziehung zwischen der Cholin-PET/CT-Nachweisrate des Rezidivs und dem Serum-PSA-Wert nachgewiesen. Bei dieser Patientengruppe erlaubt die Cholin PET/CT nicht nur die Diagnose des Rezidivs sondern auch dessen Lokalisation mit Implikationen für das therapeutische Vorgehen (lokale versus systemische Therapie). Schlussfolgerung: Der klinische Erfolg der multimodalen PET/CT-Bildgebung in der Onkologie wird die weitere Entwicklung von Hybridbildgebungsverfahren, insbesondere der MR/PET-Tomographie, beflügeln.

Keywords

PET/CT - PET - hypoxia - FMISO - proliferation - FLT - choline - prostate cancer

Schlüsselwörter

PET/CT - PET - Hypoxie - FMISO - Proliferation - FLT - Cholin - Prostatakarzinom

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