Einsatz der in vivo µCT und 18F-FDG-µPET Bildgebung zur frühzeitigen Identifizierung von Karzinogenen in einem transgenen Mausmodell der Leberzellkarzinomentstehung

Ziele: Die Kanzerogenität von experimentellen Medikamenten wird mit standardisierten Ansätzen im Mausmodell untersucht. Dies ist zeitaufwändig (2 Jahre), teuer und erfordert eine große Anzahl von Versuchstieren. Untersucht wurde daher, ob die Kanzerogenität von Stoffe in einem transgenen Mausmodells der HCC-Entstehung in Kombination mit bildgebenden Verfahren frühzeitig nachgewiesen werden kann. Methode: 120 transgene Mäuse (c-Myc) erhielten im Alter von 2 Monaten das genotoxische Karzinogen N-Nitrosodiethylamin (NDEA), das nicht-genotoxische Buthylhydroxytoluen (BHT), das Hepatotoxin Parazetamol (PCM) oder Kontrollsubstanzen. Kontrastmittelgestützte µCT- und 18F-FDG-µPET-Untersuchungen erfolgten zu 4 Zeitpunkten im Alter von 4–8,5 Monaten. Es wurden Tumorvolumen, Tumoranzahl und Tracer-Uptake bestimmt und die Ergebnisse mit der Histologie verglichen. Ergebnis: Leberläsionen >1mm wurden im CT nachgewiesen. Transgene Tiere, die mit Kontrollsubstanz, PCM oder BHT behandelt wurden, wiesen erst im Alter von 8,5 Monaten einzelne Leberläsionen (bis 13% des Lebervolumens) auf. Dagegen hatten alle, mit dem genotoxischen NDEA behandelten Tiere im Alter von 5,5 Monaten Lebertumore, der Tumoranteil betrug bereits 58% des Lebervolumens. Der Durchmesser der Läsionen stieg mit dem Alter der Tiere, die mittlere Tumoranzahl erreichte im Alter von 5,5 Monaten das Maximum. Bei NDEA-behandelten Tieren waren zusätzlich Lungenherde im CT nachweisbar, die histologisch als Metastasen des HCCs und als primäre Lungentumore identifiziert wurden. Schlussfolgerung: µCT und µPET ermöglichen die Quantifizierung von Leberläsionen in vivo. Im transgenen Mausmodell c-Myc können genotoxische Stoffe wie das NDEA anhand einer Tumorpromotion identifiziert werden. Dieses Modell bietet daher besonders in Kombination mit der Bildgebung die Möglichkeit, das kanzerogene Risiko von Chemikalien frühzeitig nachzuweisen. Außerdem können der Tumoranteil im zeitlichen Verlauf und eine Metastasierung mittels Bildgebung beurteilt werden.

Keywords: mikroCT, mikroPET, transgenes Mausmodell, HCC, Kanzerogenität

Korrespondierender Autor: Hueper K

Medizinische Hochschule Hannover, Institut für Radiologie, Carl-Neuberg-Str. 1, 30625 Hannover

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