Die Aufnahme von Aminosäuren in Hirntumoren mit der Positronen-Emissionstomographie als Indikator für die Beurteilung von Stoffwechselaktivität und Malignität

Zusammenfassung

In der Diagnostik und der posttherapeutischen Führung von Tumorpatienten werden neben den herkömmlichen morphologisch orientierten Methoden in zunehmendem Maße am Stoffwechsel orientierte Verfahren benötigt. Während mit der Positronen-Emissionstomographie bestimmte Parameter, wie Durchblutung, Sauerstoffextraktion und Glukoseverbrauch, bisher nicht eindeutig mit klinisch relevanten Größen wie der Malignität oder der Wachstumsgeschwindigkeit korreliert werden konnten, zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit, daß die Aminosäureaufnahme ein brauchbares Maß für die Stoffwechselaktivität der Tumore darstellt. Die Bestimmung der ¹¹C-Methioninaufnahme an 33 Patienten mit Hirntumoren im Vergleich zu 6 Infarktpatienten und 8 Patienten mit Arachnoidalzysten ergab eine Korrelation der Aminosäure-Aufnahme mit dem histologischen Malignitätsgrad des Tumors, dem klinischen Bild der Wachstumsaktivität des Tumors sowie der Abgrenzbarkeit gegenüber stoffwechselarmen Läsionen. Parallel durchgeführte Untersuchungen in einem Tiermodell belegen, daß die Aufnahmemechanismen für Aminosäuren die primäre Steuerfunktion darstellen und nicht die Proteinsynthese, obwohl diese letztlich für den erhöhten Bedarf an Aminosäuren im Tumorgewebe verantwortlich sein dürfte.

Zusammenfassung

Diagnosis and post-therapeutic follow-up of tumour patients necessitates morphological and particularly functional imaging methods. For the latter approach positron emission tomography has proven a valid tool for the measurement of perfusion, of energy consumption parameters such as oxygen extraction, glucose metabolism and amino acid uptake. However, neither perfusion nor energy consumption parameters have yielded unambiguous information on the clinical status of various tumours in respect of their malignancy and their growth status. It is shown in this paper that amino acid uptake seems to be a valid measure for the functional activity of tumour tissue for a broad range of neoplasms. The uptake of ¹¹C-L-Methionine was measured in 33 patients having various brain tumours, and was compared with 6 patients who had an infarction, and with 8 patients suffering from arachnoidal cysts. The amino acid uptake correlated well with the histological grading of the tumours and the clinical status of the patient. The uptake was well differentiated against metabolically inactive lesions. Parallel investigations on the uptake mechanisms of amino acids in an animal model have shown that transport phenomena regulate the uptake rather than protein synthesis rates. However, protein synthesis may nevertheless exercise a control function on the transport process.