Radio-immunodetection of Myosarcoma using ¹¹¹Indium Antimyosin

Abstract

Radio-labelled antimyosin-monoclonal antibodies (AMA) have been introduced to demonstrate myocardial necrosis after cardiac infarction or in cardiac allograft transplants. As rhabdomyosarcoma (RMS) and leiomyosarcoma (LMS) are tumors of myogenic origin, thus often containing myosin, we decided to use the ¹¹¹In-labelled Fab fragment of AMA (Centocor) in scintigraphic tumor detection. We examined 13 children with histologically-confirmed RMS and LMS, and five other children with other types of soft tissue sarcomas. Conventional techniques were used to determine the extent of the tumor. An uptake of the tracer was observed in all known tumor sites in seven RMS patients. As the scans were negative in three RMS patients who were in complete remission (CR) and in two other patients (fibrosarcoma and haemangiopericytoma) with a measurable tumor mass, we considered them to be "true negative". In the three remaining CR patients (1 RMS, 2 LMS) the scans were positive but weak in the primary tumor site in two cases and in a distant site (bone) in the third respectively. We considered them to be "false positive" as no tumor cells were evident in the biopsy specimen. In one case, the antimyosin uptake was presumably the result of damage to the muscles after radiation. Interestingly, in three patients with other malignancies such as rhabdoid and peripheral neuroectodermal tumors there was a noticeably strong uptake of the tracer in the primary tumors and the scans turned negative after complete remission was achieved. The diagnostic AMA scanning showed no side-effects. The reason why antimyosin antibodies permeate the membrane of the tumor cells is yet undetermined. It has been postulated that tumor cell membranes are more permeable than their normal counterparts. At present we are conducting in vitro studies on the mechanism of the AMA transfer through the cell membrane, on the specificity of the binding and on the retention in the cells. The AMA scan could possibly prove to be a valuable diagnostic tool in RMS but, clearly, further investigation is necessary to come to a definite conclusion.

Zusammenfassung

Isotopenmarkierte monoclonale Antimyosin-Antikörper (AMA) sind zur Darstellung von Myocardnekrosen nach Herzinfarkt und der Abstoßung von Herztransplantaten eingeführt worden. Da Rhabdo- und Leiomyosarkome Tumoren myogenen Ursprungs sind, findet man in diesen Tumoren häufig Myosin. Aus diesem Grund wurde das mit ¹¹¹Indium markierte Fab-Fragment des AMA (Centocor) von uns zur szintigraphischen Tumordarstellung verwendet. Wir untersuchten 13 Kinder, bei denen ein Rhabdomyosarkom (RMS) oder ein Leiomyosarkom (LMS) histologisch gesichert war und 5 Kinder mit anderen Weichteilsarkomen. Die Tumorausdehnung wurde mit konventionellen, bildgebenden Verfahren bestimmt. Bei 7 Patienten mit RMS wurde eine Aufnahme des Tracers in alle bekannten Tumorlokalisationen beobachtet. 3 Patienten mit RMS in kompletter Remission und 2 Patienten mit einem meßbaren Tumor aber anderen histologischen Diagnosen (Fibrosarkom, malignes Hämangioperizytom) zeigten negative Scans. Die restlichen 3 Patienten in kompletter Remission (1×RMS, 2×LMS) zeigten eine schwache Anreicherung, 2 davon in der ursprünglichen Tumorlokalisation. Da histologisch keine Tumorzellen in den Biopsien gefunden werden konnten, wurden diese Fälle als ,,falsch positiv" bezeichnet. In einem Fall war wahrscheinlich die durch die Bestrahlung verursachte Muskelschädigung Ursache für die Aufnahme von Antimyosin. Interessanterweise konnte bei drei Patienten mit anderen histologischen Diagnosen (z.B. PNET, Rhabdoidtumor) eine sehr starke Aufnahme des Tracers in die Primärtumoren beobachtet werden. Die Szintigraphie wurde negativ als die Patienten eine komplette Remission erreichten. Der diagnostische Einsatz von Antimyosin-Antikörpern zeigte keine Nebenwirkungen. Eine Ursache für das Durchdringen des AMA durch die Zellmembran in die Tumorzelle ist bis jetzt nicht bekannt. Es wurde vorausgesetzt, daß eine erhöhte Durchlässigkeit der Tumorzellmembran im Vergleich zu normalen Zellen besteht. Zur Zeit führen wir in vitro Studien durch, um die Mechanismen des AMA-Transfers durch die Zellmembran, die Spezifität der Bindung und die Aufnahme in die Zellen zu untersuchen. Es scheint, daß die AMA-Szintigraphie ein hilfreiches Verfahren in der Diagnostik des Rhabdomyosarkoms darstellt. Bevor eine abschließende Beurteilung möglich ist müssen zunächst noch weitere Erfahrungswerte mit dieser Methode gesammelt werden.