Darstellung der biologischen Aktivität des Tumors
mit Hilfe der Positronen-Emissions-Tomographie

Mit der Positronen-Emissions-Tomographie(PET) lassen sich spezifische molekulare Prozesse nicht-invasiv lokalisieren und quantifizieren, beispielsweise die Expression zellulärer Enzyme und Rezeptoren und die Aktivität von Membrantransportern. Dabei machen wir uns Enzym-vermittelte Anreicherung, Transporter-vermittelte Konzentrierung beziehungsweise Rezeptor-vermittelte Bindung radioaktiv markierter spezifischer Substrate oder Bindungspartner zu Nutze (vgl. Publikation 1 im rechten Bildschirmbereich).

Die PET erlaubt eine quantitative Analyse verschiedener metaboler Prozesse eines Glioms. Aktive Tumoranteile zeigen

  • einen relativ vermehrten Glukosestoffwechsel
  • eine erhöhte Aminosäureaufnahme und
  • eine verstärkte DNA-Synthese (siehe Abbildung, Bilder 1-3)
Darstellung von Gliomen mittels MRI und PET zur Differenzierung von biologisch aktivem Tumoranteil, niedrig- und hochgradigen Gliomen, Rezidiv und Strahlennekrose sowie zur Abgrenzung von funktionell wichtigen Gehirnarealen.

Darüber hinaus stellt sich in der PET die räumliche Nähe und Sekundärwirkung des Tumors auf funktionell wichtige Gehirnregionen dar (siehe Abbildung, Bild 4).

Insbesondere in der Rezidivdiagnostik hat die PET im Einzellfall einen besonderen Stellenwert: Im Gegensatz zum MRI kann mit PET die differenzialdiagnostisch mitunter schwierige Abgrenzung zwischen Strahlennekrose und aktivem Tumorrezidiv gelingen (siehe Abbildung, Bild 3). In dieser Hinsicht stellt PET eine komplementäre beziehungsweise konkurrierende Untersuchungsmethode zur MR-Spektroskopie dar.

Trotz moderner bildgebender Verfahren ist die Beurteilung von Tumorvitalität, proliferativer Aktivität und Ansprechen auf eine spezifische Therapie oft schwierig. Häufig kann im individuellen Fall eine Aussage nur durch die Zusammenschau verschiedener Parameter gemacht werden.

Unter Verwendung von zellulären Markern wie zum Beispiel 11C-Methionin (MET) beziehungsweise 18F-Fluoro-L-Thymidin (FLT) ist es möglich, die biologische Aggressivität von Gehirntumoren zu charakterisieren. Auf der Basis von Berichten, dass FLT ein Maß für die zelluläre Thymidinkinase-Aktivität und damit ein Surrogatmarker für proliferative Aktivität von Tumoren darstellt, wurde von uns eine kinetische Analyse sowie ein Vergleich mit dem bereits etablierten Tracer 11C-Methionin durchgeführt (vgl. Publikation 2  im rechten Bildschirmbereich).
Dabei zeigte sich, dass die Sensitivität von FLT in der Diagnosestellung insbesondere niedrigmaligner Gliome dem MET unterlegen ist (78.3 gegenüber 91.3 Prozent). Allerdings werden bei höhergradigen Gliomen Tumorareale aufgezeigt, die mit Hilfe von MRI und MET nicht darstellbar sind (siehe Abbildung, Bild 1).

 

Publikationen zum Thema:

1. Gambhir, S. S., Barrio, J. R., Herschman, H. R. & Phelps, M. E. (1999) Nucl Med Biol 26, 481-90.

2. Jacobs, A. H., Kracht, L. W., Gossmann, A., Ruger, M. A., Thomas, A. V., Thiel, A. & Herholz, K. (2005) NeuroRx 2, 333-47.