MDCK-MRP2 - Dkfz

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Forschungsschwerpunkt E
Innovative Krebsdiagnostik und -therapie
Gallium-68-DOTA-Albumin, ein cyclotronunabhängiger
PET-Blutpoolmarker; Evaluierung im
Rattenmodell in vivo
J. Hoffend*, W. Mier*, L.G. Strauss,
A. Dimitrakopoulou-Strauss, A. Altmann,
R. Kinscherf**, U. Haberkorn
*Nuklearmedizin, Universität Heidelberg; **Institut für Anatomie
und Zellbiologie, Universität Heidelberg
Zur Blutpoolmarkierung für Studien zur Tumor- oder Hirnperfusion
stehen bisher nur wenige PET-fähige Tracer zur
Verfügung, die ein in-house Cyclotron voraussetzen (C15O, 62Cu-Verbindungen) und eine sehr kurze physikalische Halbwertszeit
besitzen. Wir beschreiben die tierexperimentelle
Evaluierung eines Albumin-Konjugats, das mit 68Ga, einem
für die PET günstigen, generator-generierten Nuklid markiert
wurde. 68Ga ist wegen der Halbwertszeit des
Mutternuklids des verwendeten 68Ge/ 68Ga-Generators permanent
verfügbar. Die Experimente erfolgten an tumortragenden
(MH3924A) ACI Ratten unter Inhalationsnarkose.
In zwei Tieren erfolgte nach Applikation von 15-25 MBq
68Ga-DOTA-Albumin i. v. über 1 min nur eine PET Messung
(3D Modus, 10x30 s, 5x60 s, 5x120 s, 8x300 s, Matrix
256x256, Siemens ECAT EXACT HR+, iterative Rekonstruktion).
Bei 3 weiteren Tieren wurde gleichzeitig zur PET
(2D Modus, sonst wie oben) die Blutpool Aktivität kontinuierlich
in einem arterio-venösen Shunt mit pumpenkontrollierter
Flussrate in einem Detektor bestimmt. Aus
den PET Daten wurden jeweils durch manuelle Platzierung
von regions of interest (ROIs) über Herz, Leber, Harnblase
und Tumor Zeit-Aktivitätskurven (ZAK) der jeweiligen
standardised uptake values (SUV) generiert. In zwei weiteren
ACI Ratten wurden jeweils 2 MBq 67Ga-DOTA-Albu min i. v. appliziert und 60 min p. i. nach Laparotomie Blut
aus der Aorta und Urin aus der Harnblase für die anschließende
HPLC-Analyse entnommen, die über Größenausschluss-Säulen
erfolgte.
Die ZAK der Herzregion fiel nach einem ausgeprägten Peak
allmählich ab, die Leber und Tumor ZAK erreichten nach
wenigen Minuten ein Plateau, die Blasenaktivität stieg nach
5 min p. i. deutlich an. In den Experimenten mit Shunt
zeigten 60 min p. i. die ZAK im Shunt bzw. in der Herz-ROI
im Median 72% bzw. 63% der Peak-Aktivität. Mediane SUV
60 min p. i. betrugen in Herz, Leber, Tumor und Blase 3,1,
1,9, 0,69 bzw. 11,1. Der Sammelurin 60 min p. i. zeigte
6% der injizierten Dosis in der Harnblase. Im Plasma eluierte
60 min p. i. nur das 67Ga-markierte Albumin-DOTA-Konjugat,
während im Urin nur ein Peak wesentlich niedrigeren Molekulargewichts
nachweisbar war, der dem markierten DOTA-
Chelator entsprach.
68Ga-DOTA-Albumin ist ein Blutpool-Marker mit für die PET
praktikabel langer physikalischer Halbwertszeit und
protrahierter Clearance aus dem Blut, die der jodmarkierter
Albumine entspricht [Matias C et al. J Nucl Med 1991;
32: 475-480]. In vivo ist 68Ga-DOTA-Albumin im Plasma stabil,
es ist ein Metabolit nachweisbar, der in geringen Mengen
im Urin ausgeschieden wird.
Abteilung E060
Klinische Kooperationseinheit Nuklearmedizin
Gewebespezifische Expression der Herpes
Simplex Virus Thymidin Kinase in malignen
Melanomen
F. Schönsiegel, D. Schadendorf*, J.A. Kleinschmidt**,
U. Haberkorn
* D070 DKFZ; **F010 DKFZ
DKFZ 2004: Wissenschaftlicher Ergebnisbericht 2002 - 2003
Gentherapie des malignen Melanoms mit Suizidgenen erfordert
neben einem effizienten Gentransfer auch eine
selektive Expression des therapeutischen Gens. Diese Studie
untersucht die gewebespezifische Expression eines
Reportergens und eines therapeutischen Gens durch die
Verwendung von melanom-spezifischen Promotor/Enhancer
Konstrukten.
Die Gene für das enhanced green fluorescent protein (EGFP)
und die Herpes Simplex Virus Thymidin Kinase (HSVtk)
wurden hinter den Promotor des Gens für die melanomainhibitory-activity
(MIA) und multiple Enhancer des
Tyrosinasegens in Adeno assoziierte Virus (AAV) Vektoren
kloniert. Als Kontrolle diente der CMV Promotor. Die
rekombinanten AAV-Partikel wurden anschließend zur Infektion
von 3 Melanom- und einer Cervixkarzinom-Zell-Linie
benutzt und die Expression des jeweiligen Gens mittels
FACS Analyse oder durch die Anreicherung von 3H- Gancyclovir erfasst. Nach Infektion mit HSVtk-Konstrukten
wurde nach Therapie mit Gancyclovir die Hemmung des
Thymidineinbaus in die DNA sowie die Wachstumshemmung
mittels Coulter-Counter gemessen. Nach Generieren einer
stabilen HSVtk-exprimierenden Melanomlinie erfolgten in
vivo Experimente an Nacktmäusen.
Viruspartikel, die den Tyrosin Enhancer/MIA Promotor enthielten
führten nur in Melanomzellen zu Reportergenaktivität,
während Infektionen mit dem unspezifischen CMV
Promotor nur unspezifische Genexpression erzeugte.
Transiente Transduktion mit viralen Partikeln mit dem HSVtk
Gen unter der Kontrolle der Tyrosin/MIA regulatorischen
Elemente erzeugte gesteigerten 3H-Gancyclovir Uptake und
Wachstumshemmung unter Gancyclovir (GCV) nur in Melanomzellen.
In vivo reicherten HSVtk-exprimierende Melanome
das spezifische Substrat 131I-deoxycytidine vermehrt
an und verschwanden unter systemischer Therapie mit GCV.
Die Kombination aus Tyrosinase Enhancer und MIA Promotor
führt zu gewebespezifischer Expression in Melanomzellen.
Tumor spezifische Genexpression mittels
regulatorischer Elemente des Glukosetransporter
1 (GLUT1) Gens
S. Sieger, A. Altmann, J.A. Kleinschmidt*,
U. Haberkorn
*F010 DKFZ
Zum tumorspezifischen Targeting von Adeno assoziiertem
Virus (AAV)-vermittelter Genexpression, wurden
regulatorische Elemente des Glukosetransporter 1 (GLUT1)
Gens ‚upstream’ eines Reportergens und eines Suizidgens
kloniert.
Die AAV Vektoren enthielten die folgenden GLUT1
regulatorischen Elemente: Enhancer1 (SBb) und/oder Promotor
(GTI-1.3). Das Herpes Simples Virus Thymidin Kinase
(HSVtk)-Gen oder das Reportergen EGFP wurden
exprimiert entweder unter der Kontrolle des GLUT1 Promotor/Enhancers
oder des unspezifischen CMV Promotors.
In vitro Assays mit Tumor- (MH3924A, HCT116, Jurkat)