Auswirkung von Hypoxie auf FMISO PET als Reaktion auf die Lu-177-PSMA-Behandlung (LuMISO)

Prostatakrebs ist die zweithäufigste Krebserkrankung bei Männern und die fünfthäufigste krebsbedingte Todesursache. 20 % der Patienten, bei denen Prostatakrebs diagnostiziert wurde, haben eine metastatische Erkrankung, und nur bei 26–30 % von ihnen wurde eine Überlebensrate von mehr als 5 Jahren berichtet. Die Androgendeprivationstherapie (ADT) ist seit Jahren die wichtigste Behandlungsmethode bei der Behandlung von Prostatakrebs. Gegen diese Behandlung entwickelt sich jedoch eine hohe Resistenzrate und es entsteht ein kastrationsresistenter Prostatakrebs. Unter kastrationsresistentem Prostatakrebs (CRPC) versteht man einen Anstieg des PSA-Spiegels, ein klinisches oder radiologisches Fortschreiten oder das Auftreten neuer Fernmetastasen trotz Senkung des Serumtestosteronspiegels auf den Kastrationsspiegel. Von der FDA zugelassene Medikamente wie Sipuleucel-T, Docetaxel, Cabazitaxel, Abireteron, Enzalutamid, Radium-223, Rucaparib und Olaparib erhöhen nachweislich das Gesamtüberleben bei mKDPK. Obwohl es viele Behandlungsklassen gibt, die das Fortschreiten der Krankheit verzögern und das Überleben erhöhen, bleibt mKDPK unheilbar und tödlich. Die Radionuklidtherapie (Lu-177 PSMA) hat sich als vielversprechende Behandlung bei Patienten erwiesen, die gegen diese Behandlungen resistent sind. Obwohl einige Kriterien definiert wurden, um Patienten auszuwählen, die von einer Behandlung auf der Grundlage von Parametern wie SUVmax profitieren, sprechen einige der Patienten nicht auf Radionuklidbehandlungen an und eine PSA-Reaktion kann nur bei etwas mehr als der Hälfte der Patienten in Lu erreicht werden -177 PSMA-Behandlung, die als eine der wirksamsten Therapien gilt. Die Rolle der Hypoxie, die neben der PSMA-Avidität einer der möglichen Faktoren ist, die das Ansprechen auf die Behandlung beeinflussen, für den Erfolg der Lu-177-PSMA-Behandlung ist derzeit unklar.

Strahlungsschäden, die Zellapoptose und -nekrose verursachen, entstehen durch Mechanismen wie ionisierende Strahlung, die einzelne oder doppelte Kettenbrüche verursacht und reaktive Sauerstoffverbindungen in umgebenden Molekülen erzeugt. Es ist bekannt, dass Hypoxie eine Strahlentherapieresistenz verursacht, indem sie die Bildung reaktiver Sauerstoffverbindungen in Tumoren verhindert.

18F-Fluoromisonidazol (18F-FMISO) ist wie 18F-FDG ein 18F-markiertes PET-Radiopharmazeutikum, das eine Halbwertszeit von 110 Minuten hat und häufig in der klinischen Praxis eingesetzt wird. 18F-FMISO ist eine Verbindung der Nitroimidazol-Klasse, von der bekannt ist, dass sie sich in hypoxischen Zellen anreichert. Nach dem Eintritt in lebensfähige Zellen wird 18F-FMISO zum RNO2-Radikal reduziert. In Gegenwart von Sauerstoff kann 18F-FMISO erneut oxidiert werden und frei aus der Zelle austreten. Da jedoch in hypoxischen Zellen keine erneute Oxidation möglich ist, wird 18F-FMISO in hypoxischen, aber lebensfähigen Zellen eingeschlossen.

Es wurde zuvor gezeigt, dass es möglich ist, das Ansprechen auf eine Strahlentherapie mit der 18F-FMISO-PET-Bildgebung bei bösartigen Erkrankungen wie Kopf-Hals- und Lungenkrebs vorherzusagen, und dass mit 18F-FMISO die Durchführbarkeit einer personalisierten Behandlung entsprechend der Hypoxie nachgewiesen wurde. In einer Studie wurde das Vorhandensein von Hypoxie mit 18F-FMISO-PET bei hochgradigen Tumoren bei Patienten, die neoadjuvante ADT erhielten, nachgewiesen, und es wurde gezeigt, dass sich die Hypoxie mit der Tumorreaktion zurückbildet. Allerdings gibt es unseres Wissens noch keine Studie zur Lu-177-PSMA-Behandlung, die eine der wichtigsten internen Strahlentherapien bei Prostatakrebs darstellt. Ziel dieser Studie war es, die Hypoxie in Primärtumoren und Metastasen von Prostatakrebs mit 18F-FMISO zu quantifizieren und deren Auswirkung auf die Behandlungsresistenz zu zeigen.

Patienten, die zur Lu-177-PSMA-Behandlung überwiesen wurden und sich für eine Behandlung als geeignet erwiesen haben, werden in die Studie einbezogen. Innerhalb von 4 Wochen vor der Lu-177-PSMA-Behandlung werden die Patienten nach der 18F-FMISO-Injektion einer PET-Bildgebung unterzogen und SUVmax, SUVmean, metabolisches Tumorvolumen und Gesamt-18F-FMISO-Retentionsparameter werden aus den Tumoren ermittelt. Anschließend erhalten die Patienten eine Lu-177-PSMA-Behandlung in 4 Zyklen im Abstand von 6 bis 8 Wochen, wie sie in der klinischen Standardpraxis angewendet werden. Das Ansprechen auf die Behandlung wird anhand von Ga68-PSMA-PET-Bildern bewertet, die nach 4 Behandlungen mit Lu-177-PSMA aufgenommen wurden. Aufgrund der 18F-FMISO-Befunde werden keine Änderungen im Behandlungsprozess der Patienten vorgenommen und es werden nach der Behandlung keine zusätzlichen Bildgebungs- oder Untersuchungsarbeiten durchgeführt, abgesehen von der routinemäßigen klinischen Praxis.