Abstract
Mål
Pemetreksed er en tymidylatsyntase (TS) inhibitor, og er effektivt i ikke-småcellet lungekreft (NSCLC). 3′-deoksy-3 «- [18F] fluorothymidine (
18F-FLT), en spredning markør, kan potensielt identifisere tumorspesifikke TS-inhibering. Målet med denne studien var å undersøke effekten av pemetrexed-indusert TS-hemming på
18F-FLT opptak 4 timer etter pemetrexed administrasjon med metastatisk NSCLC pasienter.
Metoder
Fjorten NSCLC pasienter gjennomgikk dynamisk
18F-FLT positronemisjonstomografi (PET) skanner ved baseline og 4 timer etter den første dosen med pemetrexed. Volumene av interesse ble definert med en 41%, 50% og 70% grensen av det maksimale piksel. Kinetic analyse og forenklede tiltak ble utført. På en, to, fire og seks timer etter pemetreksed, ble plasma-deoksyuridin målt som systemisk indikator for TS-inhibering. Tumorrespons målt med responsen evalueringskriterier i solide tumorer (RECIST), tid til progresjon (TTP) og total overlevelse (OS) ble bestemt.
Resultater
Elleve pasienter hadde evaluerbare
18F -FLT PET skanner ved baseline og 4 timer etter pemetrexed. To pasienter hadde økt
18F-FLT opptak av 35% og 31% etter pemetrexed, mens to andre pasienter hadde redusert opptak av 31%. I de resterende syv pasienter
18F-FLT opptak ble ikke endret utover test-retest grenser. Hos alle pasienter deoxyuridine nivåer hevet etter administrering av pemetrexed, impliserer pemetrexed-indusert TS-hemming.
18F-FLT opptak i beinmargen ble betydelig økt 4 timer etter pemetrexed administrasjon. Seks uker etter behandlingsstart 5 pasienter hadde delvis respons, 4 stabil sykdom og to progressiv sykdom. Median TTP var 4,2 måneder (range 3.0-7.4 måneder); median OS var 13,0 måneder (range 5.1-30.8 måneder). Endringer i
18F-FLT opptaket var ikke prediktiv for tumorrespons, TTP eller OS.
Konklusjoner
Måling TS-hemming i en klinisk setting 4 timer etter pemetrexed avslørte et ikke-systematisk endring i
18F-FLT opptak innen svulsten. Ingen signifikant sammenheng med kreftsvulster, TTP eller OS ble observert
Citation. Frings V, van der Veldt AAM, Boellaard R, Herder GJM, Giovannetti E, Honeywell R, et al. (2013) Pemetrexed Induced tymidylatsyntase Hemming i ikke-småcellet lungekreft pasienter: en pilotstudie med 3′-Deoxy-3 «- [
18F] fluorothymidine Positron Emission Tomography. PLoS ONE 8 (5): e63705. doi: 10,1371 /journal.pone.0063705
Redaktør: Xiaoyuan Chen, NIH, USA
mottatt: 04.01.2013; Godkjent: 05.04.2013; Publisert: 24 mai 2013
Copyright: © 2013 Frings et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Forfatterne erkjenner Kvantitativ Imaging i Cancer: Koble Cellular Prosesser med Therapy prosjekt (Quic-skisseprosjekt) fra Innovative Medicines Initiative (IMI) for delvis finansiering av prosjektet. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
ikke-småcellet lungekreft (NSCLC) presenterer ofte i et avansert stadium. Dessverre er behandlingstilbud begrenset på dette stadiet, inkludert kjemoterapi med eller uten strålebehandling [1] og målrettet terapi [2]. Derfor, til tross for nye legemidler og personlig terapi, gjenstår behandling av metastatisk NSCLC utfordrende.
Pemetrexed, en anticancer stoffet med klinisk effekt i ikke-plateepitel NSCLC, hemmer tymidylatsyntase (TS) [3], dihydrofolatreduktase (DHFR ), og glycinamid ribonukleotid formyltransferase (GARFT) [4]. Den brukes som førstelinjebehandling i kombinasjon med cisplatin eller karboplatin og som monoterapi i andrelinjebehandling ved metastatisk NSCLC. I litteraturen responsrate på pemetrexed variere mellom 10-30% [5]. Nivå av TS uttrykk viste en invers korrelasjon med pemetrexed følsomhet [6]. Pemetrexed har flere bivirkninger som kvalme, anemi, benmargsdepresjon, stomatitt, faryngitt og utslett [7], [8], som kan være alvorlige. Toksisitet kunne bli redusert i ikke-responderende pasienter hvis effektivitet ville være forutsigbar, fortrinnsvis i et tidlig stadium, f.eks fra positronemisjonstomografi (PET) målinger
3′-deoksy-3 «-. [
18F] fluorothymidine (
18F-FLT) PET kan fungere som non-invasiv biomarkør av TS-hemming gjennomføres ved pemetrexed. TS er et nøkkelenzym for syntese av deoksyribonukleinsyre (DNA), og som sådan et mål for anticancer legemidler. Figur 1 visualiserer den cellulære sti tymidin, som består av de novo og bergingsveien. TS er det essensielt enzym i de novo syntesen av tymidin nukleotider. Når de novo syntesen blir nedregulert ved en TS-inhibitor (pemetrexed), vil DNA-syntese avhenge av bergingsveien, som vil bli opp regulert, lettes ved omfordeling av nukleosidlikevektstransportør (ENT) til cellemembranen [9]. Figur 1 viser interaksjonen av pemetreksed, som er TS-inhibering.
18F-FLT følger berging sti av endogent tymidin, noe som også gir tymidin nukleotider. Imidlertid, i motsetning til endogen tymidin,
18F-FLT er fanget i cytosol og er ikke innlemmet i DNA. Opptaket av
18F-FLT vil øke som et resultat av oppregulering av bergingsveien, når TS blir effektivt hemmet. I tillegg vil inhibering av tymidylatsyntase føre til opphopning av deoksyuridin-monofosfat som vil bli brutt ned til deoksyuridin og frigitt til det ekstracellulære rommet og plasma. En økning av plasma-deoksyuridin etter TS inhibering behandling kan betraktes som en systemisk surrogatmarkør for TS-inhibering.
18F-FLT PET kunne overvåke tumor-spesifikke forandringer i
18F-FLT-opptak etter TS-hemmende behandling [9].
18F-FLT er ikke inkorporert i DNA, slik som vist ved den stiplede pilen. Forkortelser: ØNH, nukleosidlikevektstransportør; TMP, tymidin monofosfat; TDP, tymidin difosfat; TTP, tymidin Triphospate; DNT, deoxyribonucleotidase.
Den første kliniske studie av bilde legemiddelindusert TS-hemming, viste en økt [11C] tymidin en time etter nolatrexed (TS-hemmer) administrasjon i gastrointestinale kreftpasienter [10] . En musemodell (fibrosarkom) viste at
18F-FLT PET tillater tidlig måling av TS-hemming forårsaket av 5-fluorouracil, med en 1,8 ganger økning av
18F-FLT opptak 1-2 timer etter behandling [11] . Denne økningen sammenfalt med en dobling deoxyuridine akkumulering i plasma. Derfor
18F-FLT PET vises egnet for ikke-invasiv vurdering av TS-hemming i tumorer.
Siden
18F-FLT signal havner kombinert informasjon om spredning og TS-hemming, riktig timing av PET etter administrering av pemetrexed er viktig: hvis den anvendes for sent, kan spredning signal dominerer (en nedgang i tilfelle respons), mens selve TS-hemming kan være mest fremtredende i løpet av de første 24 timene. Preklinisk
18F-FLT PET data ble hentet to timer etter intervensjon. Tidligere data [12] foreslått at denne tids tidsplan kan bli utvidet til pasienter siden deoxyuridine akkumulering er til stede opptil seks timer, og derfor en PET scan etter 4 timer ble valgt som den optimale tidsintervall.
Målet med denne studien var å undersøke effekten av pemetrexed-indusert TS-hemming på
18F-FLT opptak 4 timer etter pemetrexed administrasjon hos pasienter med metastatisk NSCLC.
Materialer og metoder
pasienter
Fjorten pasienter med histologisk bekreftet NSCLC adenokarsinom ble inkludert prospektivt. Pasientene ble rekruttert fra VU University Medical Center i Amsterdam, Nederland. Pasientene måtte være ≥ 18 år gammel, som er planlagt for behandling med pemetrexed og hadde en svulst i ≥3 cm i diameter i brystet. Før studere påmelding, alle pasientene undertegnet en protokoll-spesifikk informert samtykke. Pasientene ble iscenesatt i henhold til 7
th TNM klassifisering system utviklet av International Association for studier av lungekreft [13] og performance status [14] Eastern Cooperative Oncology Group (ECOG) ble bestemt. Pasientene gjennomgikk
18F-FLT PET-skanning innen én uke før behandlingsstart med pemetrexed og 4 timer etter den første terapeutisk pemetrexed dose, som besto av 500 mg · m
-2.
18F-FLT PET skanner og deoxyuridine målingene ble utført etter pemetrexed monoterapi. Kombinasjonsbehandling med cisplatin (75 mg · m
-2) eller karboplatin (AUC 5) ble gitt en dag senere for å unngå interferens med
18F-FLT opptak. Behandlingsregimet var i henhold til vanlig praksis, som er hver 3. uke. Studien ble godkjent av medisinsk etikk gjennomgang komité av VU University Medical Center.
PET Imaging
PET skanner ble utført ved hjelp av en ECAT EXACT HR + scanner (Siemens /CTI), som består av 32 ringer av vismut germanat oxyorthosilicate (BGO) detektorer [15]. Denne skanneren gjør at kjøpet av 63 fly av data over et 15,5 cm aksial synsfelt. To venøs kanyle ble innsatt:. En ble brukt til sporstoffinjeksjons og den andre for blodprøvetaking
Først ble en 10 minutters overføring skanning utført ved anvendelse av tre tilbaketrekkbare roterende linjekilder. Disse dataene ble brukt til å korrigere de påfølgende utslipps skanner for foton demping. Etter overføring scan, et mål dose på 250 MBq
18F-FLT ble injisert intravenøst, 30 sekunder etter start en dynamisk utslipp skanning i 3D omgivelser med en total skanning tid på 60,5 minutter og med følgende ramme lengder: 6 x 5 s, 6 × 10 s, 3 × 20 s, 5 × 30 s, 5 × 60 s, 8 × 150 s og 6 × 300 s. Alle utslipps skanninger ble rekonstruert ved bruk av filtrert tilbakeprojeksjon (FBP) med en 0,5 Hanning filter, noe som resulterer i en transaksialtomografiscanner romlig oppløsning på -7 mm i sentrum av synsfeltet.
Venøse Prøver ble tatt ved 5, 10, 20, 30, 40 og 60 minutter etter
18F-FLT injeksjon. Fullblod og plasma ble målt umiddelbart, som var plasmametabolitten fraksjoner.
PET Data Analysis
Den primære lesjon ble identifisert hos alle pasienter. Volum av interesse (VOI) ble definert ved hjelp av en halvautomatisk terskel teknikk på de summerte siste 3 rammer, som ble rekonstruert ved hjelp bestilt undergruppe forventning maksime rekonstruksjon med 2 iterasjoner og 16 undergrupper og 5 mm bredde på halv maksimum (FWHM) Gaussian utjevning. Den VOI terskler i 41% og 70% av den maksimale piksel korrigert for bakgrunn, og 50% korrigert og ukorrigert for bakgrunn ble analysert, sammen med den maksimale piksel i VOI. Tumor Vois ble overført til FBP rekonstruert dynamisk
18F-FLT-bilder til å generere tidsaktivitetskurver (TAC).
Et bilde-avledet inngangsfunksjon (IDIF) ble oppnådd ved manuelt å trekke to-dimensjonale regionene interesse over aortabuen, aorta ascendens og aorta descendens på FBP rekonstruerte bilder, disse ble deretter brukt til alle rammer for å generere en IDIF. De IDIFs ble korrigert for plasma-til-blod forhold og foreldre fraksjoner å få metabolitt korrigert plasma inngangsfunksjoner.
For hver VOI ble flere (semi) kvantitative metoder beregnet ved hjelp av Matlab (Natick, MA). Standardiserte opptaksverdier (SUV) ble beregnet for intervallet 40-60 minutter og 50-60 minutter, normalisert til kroppsvekt, lean body mass og kroppsoverflate. Total lesjon spredning (TLP) ble beregnet som metabolsk volum * SUV. Full kinetisk analyse med ikke lineær regresjon (NLR), ved hjelp av to vev kupé modeller irreversible og reversible med 3 og 4 parametre henholdsvis ble inkludert, sammen med blodvolum fraksjon. Patlak analyse [16], forutsatt en irreversibel modell og resulterer i netto opptak rente K
jeg, med tidsintervallene 10-60 minutter, 10-45 minutter, 10-30 minutter, 20-60 minutter og 30-60 minutter ble vurdert. Distribusjonsvolum ble beregnet som K
1 /k
2 * (1 + k
3 /k
4), med parametrene avledet fra NLR med 4 kinetiske hastighetskonstanter.
i tillegg, gjennomsnittlig SUV korrigert for kroppsvekt ble beregnet for muskel, lever, benmarg og lungevev, som ikke-tumorvevet referanse. Disse VOI ble plassert manuelt over utpekte vev på en standardisert måte (muskel 3 × 3 vokslene i 5 plan, lever 7 × 7 vokslene i 5 plan, benmarg 2 × 2 voxel i 5 plan, lunge 3 × 3 vokslene i 5 plan ).
deoxyuridine målinger i Plasma
Plasmaprøver prøver~~POS=HEADCOMP for deoxyuridine ble tatt minst en uke, og ett minutt før den første dosen med pemetrexed, fungerer som doble basismålinger. Deretter ble prøver tatt en, to, fire og seks timer etter pemetrexed for å bestemme deoksyuridin plasmakonsentrasjonen over tid. Deoksyuridin (ng /ml) ble målt med et validert væskekromatografi med tandem massespektrometri deteksjon (LC-MS /MS) -analyse som beskrevet tidligere [17], [18].
Immunhistokjemi
prosedyren for immunhistokjemi (IHC) for TS uttrykk ble noe endret fra Van Triest [19]. Thymilydate syntase mus monoklonalt mus Klon TS106, DAKO, 1/100, i 1 time ved romtemperatur. Deteksjonssystem Powervision ble brukt. TS uttrykk ble scoret kvantitativt med H-score i kjernen og cytoplasma. H-Poengsummen ble scoret som Σ (
I
× PC), der
I
representerer fargeintensitet og PC prosentandelen av celler som flekken på hver intensitet. Median H-score på de inkluderte pasientene ble brukt som cut-off verdi for lav og høy TS uttrykk klassifisering.
TS og metylentetrahydrofolat reduktase (MTHFR) Polymorphism
TS og MTHFR polymorfisme er prognostisk faktorer i NSCLC [20]. Isolerte leukocytter fra den første blodprøven ble brukt til å bestemme TS og MTHFR polymorfisme med sanntids polymerasekjedereaksjon [21]. Vi definerte 2R2R, 2R3R og 3R3R polymorfisme for TS og 677C, 677T og C677T for MTHFR.
klinisk utfall
Tumor respons ble evaluert etter seks uker på computertomografi (CT) i henhold til responsevaluering kriteriene i solide tumorer (RECIST) [22]. Videre tid til progresjon (TTP) og total overlevelse (OS) ble definert som behandlingsstart med pemetrexed til den første observasjonen av tumorprogresjon og dødsdagen, henholdsvis.
Statistical Analysis
det primære utfallet var den absolutte og relative forskjellen på
18F-FLT opptaket målt med SUV og full bevegelsesanalyse 4 timer etter den første dosen med pemetrexed utover tidligere etablerte test-retest grenser [23]. Forskjellene i
18F-FLT opptaket ble korrelert med klinisk utfall målt tumorrespons, TTP og OS. Variabler ble testet for normalitet å bestemme parametrisk eller metriske statistikk og en p-verdi 0,05 ble betraktet som signifikant. Statistisk analyse besto av paret t-test, Wilcoxon signed-rank test og Kruskal-Wallis test. Medianverdien for TTP og OS ble beregnet med Kaplan Meier. Alle statistiske analyser ble utført ved hjelp av SPSS 15.0.
Resultater
Pasienter
Fjorten NSCLC pasienter med stadium IV sykdom ble inkludert. Resultater og stillingen var 0-1 for alle pasienter, median alder var 59 og seks pasientene var menn. Tre pasienter var behandling naive, elleve pasienter hadde en
st behandling og tre pasienter hadde to
nd kjemoterapi før behandling med pemetrexed. Ingen av pasientene hadde strålebehandling rettet mot indeks lesjoner. Etter studiet påmelding sju av fjorten pasienter fikk pemetrexed i kombinasjon med carboplatin, seks i kombinasjon med cisplatin og en pasient fikk pemetrexed monoterapi.
PET Skanner
Fra fjorten inkluderte pasienter, elleve pasienter var evaluerbare for å utlede endringer i
18F-FLT (se tabell 1 for beskrivende statistikk). Tre pasienter ble ikke evalueres på grunn av: (1) tekniske feil med PET skanner, (2) utilstrekkelig tracer produksjon, og (3) ikke-evaluerbare kinetiske parametere for andre
18F-FLT PET scan.
18F-FLT dosering varierte 226-278 MBq. Fra den testede VOI, 50% korrigert for bakgrunns var mest egnet, fordi det var mulig for alle bortsett fra en lesjon og har vist seg å være den VOI av preferanse som er beskrevet i tidligere arbeid [24]. I tillegg ble studien konklusjoner ikke påvirket av VOI metode. Derfor er ytterligere resultater vist basert på VOI 50% med bakgrunn korreksjon og normalisert til kroppsvekt.
Kinetic analyse ble utført for å validere SUV mot fulle kvantitative tiltak (f.eks K
jeg fikk hjelp ikke-lineær regresjon og Patlak analyse). Tabell 2 viser mediankinetiske parametere for reversible og irreversible NLR modell, Patlak analyse og SUV for de sammenkoblede skanninger. Den vend to vev rommet modell med 4 parametere var modell valget til NLR som indikert av Akaike og Schwarz kriterier [25] i 7 av 11 (64%) for de baseline skanninger. For de skanner 4 timer etter pemetrexed administrasjon Akaike indikert best passer med den reversible to vev kupé modellen i 8 av 11 (73%) og Schwarz i 7 av 11 (64%) skanner. NLR K
i resultatene vist i dette notatet er derfor basert på den reversible to vev rommet modell med 4 kinetiske hastighetskonstanter.
Median distribusjonsvolum, avledet fra NLR 4k var 4,1 ml · cm
-3 og 6,7 ml · cm
-3 for baseline og 4 timer etter pemetrexed administrasjon henholdsvis (Wilcoxon signed-rank test p = 0,60). Korrelasjonen mellom SUV og K
i avledet fra Patlak med ulike tidsintervaller var moderat, med R-rutene varierende 0,7 til 0,8. Figur 2 viser sammenhengen mellom SUV og Patlak K
i 10-60 minutter før og etter behandling med pemetrexed. Ingen statistisk forskjell i korrelasjonen mellom SUV og Patlak ble funnet før og etter start av behandling med pemetrexed. Derfor SUV kan brukes til å måle
18F-FLT opptak forskjeller i denne innstillingen.
Median plasma til blod forholdet og foreldre brøkdel for baseline og 4 timer etter pemetrexed administrasjon er vist i tabell 3 . median plasma til blod forholdet varierte 1,075 til 1,191. Tjue prosent av
18F-FLT er glukuronideres i leveren på seksti minutter etter
18F-FLT administrasjon. Det var ingen signifikant forskjell i plasma til blod forholdet eller forelder brøkdel mellom de to skanninger.
I to pasienter,
18F-FLT tumoropptak betydelig økt (31 og 35%) 4 timer etter terapi sammenlignet med grunnlinjen (utover test-retest grensene til 15% [23]), mens to andre pasienter viste en signifikant reduksjon (31%). Figur 3 viser et eksempel på en
18F-FLT PET scan av en pasient med økt
18F-FLT opptak etter pemetrexed administrasjon. I de resterende syv pasienter, vil endringen i
18F-FLT-opptaket var innenfor den test-retest variabilitet (se figur 4). I tabell 4 resultatene for de to
18F-FLT PET skanninger og den kliniske resultatet er oppført per pasient. Median SUV ved baseline og 4 timer etter pemetrexed administrasjon var 3,89 og 3,78 (Wilcoxon signed-rank test p = 0,79). Median volumet av VOI ved baseline var 11,6 ml og 10,5 ml 4 timer etter pemetrexed administrasjon (p = 0,93). Median TLP var 38,5 og 37,8 for basislinje og 4 timer etter administrering pemetrexed henholdsvis (p = 0,42). Bety SUV i muskel, lever, benmarg og lunge er vist i figur 5. Benmarg viste utelukkende en signifikant økning av
18F-FLT-opptaket på 33%, 4 timer etter administrering pemetrexed (p 0,01).
Eksempel på
18F-FLT opptak (A) før og (B) 4 timer etter pemetrexed administrasjon, viser en økning på
18F-FLT opptak i primærtumor (pil) på 32% etter pemetrexed administrasjon .
Endring av
18F-FLT opptak i SUV 40-60 min normalisert til kroppsvekt (A) absolutt forskjell, (B) prosentvis forskjell.
Mean SUV normalisert til kroppsvekt for muskel, lever, benmarg og lunge ved baseline og 4 timer etter pemetrexed.
klinisk utfall
etter seks uker, responsevaluering i henhold til RECIST viste ingen pasienter med fullstendig respons (CR), fem pasienter med delvis respons (PR), syv med stabil sykdom (SD) og to med progressiv sykdom (PD). Baseline SUV var ikke prediktiv for tumorrespons (Kruskal-Wallis test p = 0,86). Tumorrespons for de elleve PET evaluerbare pasienter viste 5 pasienter med PR, 4 SD og 2 PD. De midlere forskjeller SUV pr tumorrespons gruppe er vist i figur 6A. ΔSUV var ikke relatert med RECIST (Kruskal-Wallis test p = 0,59). I tillegg forskjeller i Patlak K
i, NLR K
i, K3 eller distribusjonsvolum var ikke relatert med RECIST (Kruskal-Wallis test p 0,05).
SUV 40-60 min normalisert til kroppsvekt for (A) tumor respons etter 6 uker, (B) immunhistokjemi tymidylatsyntase uttrykk, (C) tymidylatsyntase polymorfisme, (D) metylentetrahydrofolat reduktase polymorfisme.
median TTP var 4,3 måneder , med en rekke 3.0-10.4 måneder for hele studiepopulasjonen. Baseline SUV fra disse fjorten pasienter og TTP var ikke forbundet (Cox regresjon p = 0,54). For de elleve PET evaluerbare pasienter median TTP var 4,2 måneder, med en rekke 3.0-7.4 måneder. Det var ingen signifikant sammenheng mellom forskjellen i SUV og TTP (log rank p = 0,96). Median OS var 9,7 måneder (range 5.1-32.7 mnd) for hele konsernet og 13,0 måneder (range 5.1-30.8 mnd) for PET evaluerbare pasienter. SUV baseline eller SUV forskjellen var assosiert med OS (Cox regresjon, Log rank p = 0,74 og 0,43, henholdsvis).
deoxyuridine
Koblede deoxyuridine målinger i plasma baseline viste en konsistent verdi med en gjennomsnittlig ± standardavvik på 12,6 ± 7,9 og 11,5 ± 6,0 ng /ml (paret t-test p = 0,995). En time etter administrering av pemetrexed deoxyuridine nivåer betydelig steg i alle pasienter (p 0,05) og dette vedvarte inntil seks timer etter administrasjon av pemetrexed (se figur 7). Ingen signifikant forskjell i deoxyruridine mellom en, to, fire og seks timer etter administrering av pemetrexed ble observert
* Vesentlige forskjeller testet med paret t-test, p .. 0.05, vist ved den anerkjennelsen
Immunohistochemistry
IHC for TS ble utført hos 12 pasienter. Median H-resultatet var 105 i kjernen og 70 i cytoplasma. Figur 8 illustrerer IHC av lav og høy TS-ekspresjon. Bety SUV forskjeller for lav og høy TS-ekspresjon er vist i figur 6B (Mann Withney U-test p = 0,91)
i (A) spredt nukleær farging i . 50% kjerner, og i (B) rundt 10% av kjernene. Merk i (A) også samtidig spredt cytoplasma farging.
TS og MTHFR Polymorphism
TS og MTHFR polymorfisme er fastsatt for tolv pasienter. For TS polymorfismer 2R2R, 2R3R og 3R3R ble definert, med henholdsvis fem, tre og fire pasienter per gruppe. MTHFR polymorfisme viste seks pasienter med 677C, tre pasienter med 677T og tre pasienter med C677T. De midlere forskjeller SUV pr polymorfisme er vist i figur 6C-D. Det ble ikke observert noen signifikant forskjell i SUV for TS eller MTHFR polymorfismen (hhv Kruskal-Wallis test p = 0,11 og p = 0,86). TS eller MTHFR polymorfisme var ikke prognostisk for tumorrespons, TTP eller OS (Chi kvadrat og Kruskal-Wallis p 0,05).
Lav eller høy TS uttrykk målt med IHC korrelert med TS polymorfisme (Chi-Square p = 0,03). H-resultatet var signifikant høyere hos pasienter med 2R3R og 3R3R polymorfisme i forhold til 2R2R (Jonckheere-Terpstra p = 0,04). IHC TS uttrykk korrelerte ikke med MTHFR polymorfisme (Chi-square p = 0,44).
Diskusjoner
Denne studien evaluerte potensial for å måle TS-hemming med
18F-FLT PET i NSCLC pasienter behandlet med TS inhibitor pemetrexed. Fra biologiske forståelse og prekliniske studier, en økning på
18F-FLT opptaket er forventet etter pemetrexed administrasjon hos pasienter som responderer hvis klinisk respons er i hovedsak knyttet til TS-hemming. Våre data viser at to av elleve pasienter hadde en økt
18F-FLT opptak 4 timer etter administrasjon av pemetrexed utover test retest grenser (15% for SUV) [23], [24]. Disse to pasientene hadde PR målt med RECIST etter 6 uker. Men økt
18F-FLT opptak korrelerte ikke med lengre TTP eller OS.
To pasienter viste en uventet nedgang i
18F-FLT opptak. Den biologiske forklaringen på dette er uklart. Den tidsintervall på 4 timer bør være for kort til å vise effekten av redusert proliferasjon, selv om pemetrexed er også kjent å øke TS funksjon [12], [12,21], senke dens inhibering og følgelig muligens redusere
18F- FLT opptak. Den reduserte opptak kan i tillegg forklares med redusert perfusjon, men vi kan bare spekulere dette siden vi ikke måle perfusjon i denne studien. K
1 i disse pasientene ble ikke signifikant senket i forhold til baseline eller til andre studiepasienter.
Full kinetisk analyse, NLR og Patlak analysen ble evaluert i denne studien. Sammenheng mellom Patlak og SUV var moderat, men ikke endre mellom de to skanninger. Bruk av NLR, Paltak eller distribusjonsvolum ikke endre vår studie resultater i forhold til SUV.
De fulle kinetiske data viste en reversibel to vev rommet modell med 4 hastighetskonstanter, som bestemmes av Akaike og Schwarz. I litteraturen er en irreversibel modell for
18F-FLT opp til 60 minutter er blitt rapportert som foretrukne modell [26], [27]. Muzi et al. rapporterte påvirkning av k
4 etter 90 minutter, impliserer en reversibel modell på det tidspunkt [28]. I vår studie, 7 av 11 pasienter hadde en bedre passform med en reversibel to vev rommet modell. Dette tyder på at k
4 er forskjellig fra null i flertallet av pasientene i vår studie befolkningen innen 60 minutter etter injeksjonen.
deoxyuridine plasmanivået økte etter pemetrexed administrasjon hos alle pasienter, noe som impliserer global TS- inhibering. Dette er i samsvar med tidligere studier på pemetrexed og andre TS-hemmere [29] – [31]. Som denne økningen kom i alle pasienter, deoxyuridine plasmanivået var ikke i stand til å skille mellom hvilken pasient hadde terapeutisk TS-hemming i svulsten. Økningen i deoksyuridin plasmanivåer er mest sannsynlig på grunn av effektiv TS-inhibering i normalt vev. Dette støttes av øket [18F] FLT opptaket i benmarg 4 timer etter administrering pemetrexed, hvilket indikerer effektiv TS inhibering ved dette tidsintervall. Benmarg har lav TS ekspresjon og pemetrexed indusert TS-inhibering har vist seg å være mest effektive i vev med lav TS uttrykk [6]. Tidligere ble det ikke observert i en dyremodell i benmargen, at TS ble hemmet effektivt ved 5-FU behandling, men det samme dose ikke påvirker leveren [32], [33]. Derfor benmarg er sannsynlig å være svært følsom for TS hemming av pemetreksed. Som et resultat av hematologisk årsak er også vanlig hos pasienter behandlet med pemetrexed. Vår studie bekrefter tidlig effektive TS-hemming i benmargen indikert ved økt [18F] FLT opptak 4 timer etter pemetrexed administrasjon. Denne ikke-tumor spesifikk effekt av TS-hemming i benmargen kan tjene som et surrogat for andre prolifererende vev som klargjør de økte deoxyuridine nivåer hos alle pasienter.
En tidligere studie utført i brystkreft pasienter (n = 6 ) viste en økning i
18F-FLT opptak i alle unntatt en pasient på en time etter behandling med kapecitabin [34]. Ingen statistisk sammenligning med klinisk utfall ble utført. Denne studie med brystkreftpasienter er den eneste studien med
18F-FLT PET skanner utført innen en dag etter behandlingsstart. Funnene i
18F-FLT opptak avvike fra våre studieresultater. Imidlertid kan studiene ikke sammenlignes siden de evaluere forskjellige tumortyper, forskjellige tidsintervaller og forskjellige behandlinger. I tillegg, som en 5-FU prodrug har capecitabin ulike handlinger ved siden av TS-hemning; sin metabolismen kan forstyrre tymidin metabolisme.
Det kan hevdes at manglende samsvar mellom
18F-FLT PET og klinisk utfall skyldes upassende tidspunkt for bildebehandling. Tidsintervallet for 4 timer var basert på tidligere studier med ulike antifolat TS-hemmere, som viste en optimal økning mellom 1-4 timer for BGC9331 men mellom 4-24 timer for en annen antifolat BGC 945 [
31
]. Men kanskje det optimale tidspunktet for skanning ikke være 4 timer etter pemetrexed administrasjon. I tillegg kunne ervervet resistens mot terapi påvirke forholdet mellom i prinsippet en effektiv farmakodynamisk avbildning biomarkør og den ultimate klinisk utfall i tid til progresjon og total overlevelse.
Responsen Vurderingen har begrensninger, som bare én pasient fikk pemetrexed monoterapi og de andre pasientene hadde kombinasjonsbehandling inkludert cisplatin eller karboplatin. Disse forskjellene i terapi påvirke det kliniske resultatet. PD etter seks uker korrekturer mangel på terapeutisk effekt av pemetreksed, men PR kunne tilskrives kombinasjonsterapi med cisplatin eller karboplatin. I tillegg kan det kliniske resultatet bli påvirket av lesjoner utenfor synsfeltet til den dynamiske
18F-FLT PET-scan, som er 15,5 cm i thorax-regionen.
Begrensningen til tracer
18F-FLT bør vurderes.
18F-FLT kan være i konkurranse med endogen tymidin. I tillegg opptak av
18F-FLT er S-fasespesifikke og avhengig av tilstedeværelsen av transportøren ENT1 og ekspresjon og aktivitet av tymidinkinase 1. Leverandøren et al. [35] publiserte resultatene av rollen til opp- og nedregulering av den ENT transportøren, den viktigste transportør av
18F-FLT inn i cellen. Soloviev et al. [11] fremhevet begrenset kunnskap om mulige endringer i svulster av essensielle enzymer og transportører som er involvert i bergings vei av tymidin etter behandling.
