Detektion von Primärtumor und Metastasierung durch molekulare Nahinfrarot-Bildgebung der Somatostatinrezeptor (SSTR)-Expression im orthotopen Mausmodell humaner Neuroendokriner Tumore (NET)

Einleitung: Die Nahinfrarot (NIR) Bildgebung molekularer Zielstrukturen repräsentiert eine innovative Technologie für Grundlagen- und Diagnostikforschung. Ziel dieser Arbeit war die Evaluierung des diagnostischen Potentials der NIR Bildgebung SSTR-exprimierender NET-Zellen in einem neu entwickelten orthotopen murinen Xenotransplantationsmodell dieser Erkrankung.

Methoden: Die humane pankreatische NET-Zelllinie BON wurde mittels FACS auf die Bindung des SSTR–2 Liganden Octreotat untersucht. Nach orthotoper Implantation von BON-Zellen in immundefiziente Mäuse erhielten diese den NIR Farbstoff Indotricarbocyanine (ITCC) alleine oder gekoppelt an Octreotat (ITCC-Oct) i.v. injiziert. Nach unterschiedlichen Zeitpunkten wurde dann die vivo NIR-Bildgebung (Laser Excitation 740nm, Emissionsfilter 801nm) in Narkose durchgeführt und Signale nach Quantifizierung mit den makroskopischen Befunden der Sektion und histologischen Analysen abgeglichen.

Ergebnisse: Octreotat bindet in vitro spezifisch an BON Zellen. In vivo zeigte sich nach Injektion von unkonjugiertem ITCC lediglich ein schwaches Signal im Bereich des Magens. ITCC-Oct ergab ein Signal im Bereich des Primärtumors 6h, 24h und 48h nach der Injektion (6 von 6 Mäuse). Die minimal detektierte Tumorgrösse betrug dabei 68mg entsprechend 4mm Durchmesser. Weiterhin zeigte sich bei 5 von 6 Mäusen eine Anreicherung im Bereich der Leber sowie bei 2 von 6 Mäusen ein Signal für das Restpankreas. Leber- und Pankreassignal liessen sich erst nach Eröffnung der Bauchdecke von den Tumorsignalen diskriminieren. Metastasen mit einem minimalen Durchmesser von 2mm waren in 3 Mäusen vor und in 4 Mäusen nach Eröffnung des Abdomens nachweisbar. Lebermetastasen (2 Tiere) waren aufgrund des hohen Signalhintergrunds des Lebergewebes nicht zu diskriminieren. Der mittlere Fluoreszenskontrast der Primärtumoren betrug nach ITCC-Oct Injektion 6 im Vergleich zu 0.2 nach Injektion von ITCC.

Schlussfolgerung: Die NIR Bildgebung markierter SSTR-Liganden eignet sich in einem neuartigen NET- Mausmodell zur Diagnostik von Primärtumoren und Metastasierung bei eingeschränkter Aussagekraft im Bereich Leber und Pankreas. Zukünftige Anwendungen am Menschen könnten intraoperative und endoskopische NIR Bildgebung zum Nachweis von NETs umfassen.

Keywords: Maus-Modell, Molekulare Bildgebung, NIR Bildgebung, Neuroendokrine Tumore