Jahrestagung der Norddeutschen Gesellschaft für Nuklearmedizin 2012

Fluoro-DOPA PET in der Tumordiagnostik

I. Brink, Klinikum EvB Potsdam

NH2

L-DOPA (L-3,4-Dihydroxyphenylalanin)

L-DOPA ist eine

nicht-proteinogene

α-Aminosäure,

die im Körper aus

Tyrosin mit Hilfe der

Tyrosinhydroxylase

gebildet wird.

HO

HO

HO

HO

HO

HO

HO

HO

HO

CH2-CH-CO2H

CH2-CH-CO2H

CH2-CH2-NH2

Adrenalin

THL

L-ADC

DBH

PNMT

CH(OH)-CH2-NHCH3

CH(OH)CH2-NH2

NH2

NH2

Tyrosin

DOPA

Dopamin

Noradrenalin

Neuroendokrine Tumore (APUDOME)

• die der Neuralleiste entstammenden Zellen des APUD-

Systems mit der gemeinsamen Fähigkeit, Amine bzw.

deren Vorstufen aufzunehmen u. zu decarboxylieren

(»amine precursor uptake and decarboxylation«), d.h.

Polypeptidhormone zu bilden.

Inzidenz: 0.5 – 3.0 / 100.000 Erwachsenen

Ursprung: Diffuses neuroendokrines Zellsystem

Amin- und Peptidsynthese (APUD)

Funktionell aktiv/inaktiv

Histologisch hoch und niedrig differenziert

Variables Wachstumsverhalten

CH2-CH-CO2H

NH2

OH

OH

18F

CH2-CH-CO2H

NH2

OCH3

OH

18F

18F-O-Methyl-DOPA

COMT

18F-DOPA

DDC

CH2-CH2-NH2

OH

18F

OH

18F-Dopamin

CH2-CH-CO2H

NH2

OSO3H

OH

PST

18F

18F-Dopaminsulfat

Blut

CH2-CH-CO2H

NH2

OH

CH2-CH-CO2H

NH2

OH

18F

CH2-CH-CO2H

NH2

OH

18F

DDC MAO

Hirn

18F

Blut-Hirn

Schranke

OH OH OH

18F-Dopamin 18F-Phenylessigsäure

NH2

OCH3

OH

18F

COMT

CH2-CH-CO2H

NH2

OCH3

OH

18F

COMT

CH2-CH-CO2H

18F-Homovanillinsäure

(Inhibitor: Carbidopa)

Life Sciences 47:149-157

Life Sciences 1990; 47:149-157

3-OMFT

FDOPA

FDA-sulfat

FHVA

3-OMFT

FDOPA

FDA-sulfat

FHVA

Effekt von Carbidopa (200mg per os 1h vor Inj.)

auf die FDOPA-Speicherung in Paragangliomen

Timmers HJ, JNM 2007; 48:1599ff

Kinetik FDOPA in Paragangliomen

0

5

10

15

20

25

30

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Tumor

Untergrund

Aorta

B A 1

2

5

4

3 6

3

R V L

Normalverteilung FDOPA

Stellenwert der FDOPA-PET bei

onkologischen Indikationen

• Phäochromozytome/Paragangliome

• NET-GEP

• Medulläre SD-Karzinome

• Hirntumoren

• Hyperinsulinismus

• Andere

Paragangliome MIBG-Szintigraphie

123I-MIBG

- bessere Ortsauflösung

- höhere Sensitivität

- pos. Auch bei fehlender Expression des

vesikulären Monamine Exporters VMAT-1*

(* Fottner et al.: J Clin Endocrinol Metabol 2010)

18F-DOPA

18F-DOPA PET bei

Paragangliom und Phäochromozytom

N=

Pat/Läs

Tracer Sens.

PET

Sens.

MIBG

Högerle S.: Radiology 2003 14/17 FDOPA 100% 71%

Högerle S.: EJNMMI 2003 10/15 FDOPA 100%

Helisch A.: JNM 2006 25/43 FDOPA 95% 51%

Imani F.: JNM 2009 25 FDOPA 85%

Fiebrich H.: J Clin Endocr M 2009 43 FDOPA 90% 65%

Timmers H.: J Clin Endocr M 2009 52 FDOPA 81% 78%

Benz MR: Submitted 2011 101 FDOPA 93% 73%

Luster M.: Eur J Nucl Med 2010 25 FDOPA 100% 88%

Shulkin S.: Radiology1999 29 FDG 76% 86%

18F-DOPA PET bei

Paragangliom und Phäochromozytom

Metaanalyse 11 Studien, 275 Patienten

Treglia G et al., Eur J Nucl Med Mol Imag 2012, 39: 1144-53

18F-DOPA PET bei

Paragangliom und Phäochromozytom

Comparison of 18F-fluoro-L-DOPA, 18F-fluoro-deoxyglucose, and 18F-fluorodopamine PET and

123I-MIBG scintigraphy in the localization of pheochromocytoma and paraganglioma.

Timmers et al., J Clin Endocrinol Metab 2009, 39: 4757-67

In patients with SDHB metastatic PGL, 18F-FDA and

18F-FDG have a higher sensitivity (82 and 83 %) than

123I-MIBG (57 %) and 18F-DOPA (20 %).

Stellenwert der FDOPA-PET bei

onkologischen Indikationen

• Phäochromozytome/Paragangliome

• NET-GEP

• Medulläre SD-Karzinome

• Hirntumoren

• Hyperinsulinismus

• Neuroblastome

JNM 2006; 47:1455-1462

FDOPA-PET

Sensitivität

SRS

Sensitivität

Serotonin-pos. 93% 81%

Serotonin-neg. 25% 75%

18F-DOPA PET

V.Ambrosini et al. Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2008, 35:1431-38

18F-DOPA PET vs. somatostatin receptor PET

68Ga-DOTANOC PET

A. Haug et al. Eur J Nucl Med Mol Imaging, 2009, 36:765-770

Comparison of 18F-DOPA and 68Ga-DOTATATE PET in

25 patients with metastatic NET G1 (patient-based analysis)

Comparison of 18F-DOPA and 68Ga-DOTANOC PET in

13 patients with metastatic NET G1-G3 (lesion-based analysis)

Lesion site 68Ga-DOTANOC 18F-DOPA PET CT-US

Lymph nodes 25 21 23

Liver 40 22 34

Lung 6 2 10

Bone 10 10 5

Total 81 55 72

Lesion site 68Ga-DOTATATE 18F-DOPA PET True positive

Lymph nodes 15 9 15

Liver 22 11 23

Lung 2 1 2

Bone 15 8 15

Total 54 29 55

Montravers et al, J Endocrinol Metabl 94: 1295-1301, 2009

40 Ileum 18 Pankreas

3 Gastroduodenal

2 Rektum

1 Gallenblase

Stellenwert der FDOPA-PET bei

onkologischen Indikationen

• Phäochromozytome/Paragangliome

• NET_GEP

• Medulläre SD-Karzinome

• Hirntumoren

• Hyperinsulinismus

• Neuroblastome

18F DOPA PET bei neuroendokrinen Tumoren

DOPA PET SRS SPECT

Medulläres Schilddrüsenkarzinom

MRT

18F-DOPA-PET

Medulläres Schilddrüsenkarzinom

N= Sens.

Högerle S. J Nucl Med 2001 10 63 %

Imani F. J Nucl Med 2009 25 85 %

Luster M. Eur J Nucl Med 2010 28 74 %

Kumar A. Eur J Nucl Med 2011 16 87 %

Kauhanwn S. J Nucl Med 2011 19 63 %

Treglia G. Eur J Nucl Med 2012 18 85 %

-> Ergebnisse abhängig vom Calcitoninspiegel und Differenzierungsgrad

-> Lokalisation und Spezifität besser im PET/CT

18F-DOPA-PET

Medulläres Schilddrüsenkarzinom

Treglia G et all. Eur J Nucl Med Mol Imaging 2012, 39: 569-80

ATA: Medullary thyroid cancer guidelines.

Thyroid 2009 Jun;19(6):565-612.

Empfehlung zur Durchführung einer

18F-DOPA PET/CT

bei Calcitoninspiegeln > 150 pg/ml

18F-DOPA-PET/CT

Medulläres Schilddrüsenkarzinom

Stellenwert der FDOPA-PET bei

onkologischen Indikationen

• Phäochromozytome/Paragangliome

• NET_GEP

• Medulläre SD-Karzinome

• Hirntumoren

• Hyperinsulinismus

• Neuroblastome

EJNM 2003

18F-DOPA 11C-Methionine

Alle Unbehandelt Rezidiv

JNM 2010, 51: 1532-1538

Alle Unbehandelt Rezidiv

JNM 2010, 51: 1532-1538

Stellenwert der FDOPA-PET bei

onkologischen Indikationen

• Phäochromozytome/Paragangliome

• NET_GEP

• Medulläre SD-Karzinome

• Hirntumoren

• Congenitale Hyperinsulinismus

• Neuroblastome

Rufini V.: Role of PET/CT in the functional imaging of endocrine pancreatic tumors. Abdom Imaging 2012

18F-DOPA-PET

Congenitaler Hyperinsulinismus

Fokaler Uptake aus Ribero et al.

Clin Endocrinol Metab 93: 869-875, 2008

• Gesamt n=30

Diffuser Uptake im Pankreas n=20

Fokaler Uptake im Pankreas n=10, davon:

„Limited resection“ n=9 (ein Kind zweimal operiert)

- kein Diabetes mell., keine exokrine Insuffizienz

n=1 atyp. Intermediate CHI

Stellenwert der FDOPA-PET bei

onkologischen Indikationen

• Phäochromozytome/Paragangliome

• NET_GEP

• Medulläre SD-Karzinome

• Hirntumoren

• Hyperinsulinismus

• Neuroblastom

Neuroblastom

Freiburg 2001

18 Monate alter Junge

• Imaging Neuroblastoma: comparison between functional imaging with

18F-DOPA PET/CT and conventional imaging with CT/MR.

E. Lopci et al. Clin Nucl Med. 2012, 37: e73-8

37 paarweise Aufnahmen bei 21 Patienten, 197 Läsionen.

n=13 Primär/Restaging, n= 17 Therapiekontrolle, n= 7 Verlaufskontrolle

alle p> 0,0001

Neuroblastom

Patientenbezogen pos.25/37

Läsionsbasiert ges. n=142

Sensitivität Genauigkeit Sensitivität Genauigkeit

18F-DOPA PET/CT

100% 97,3% 89,4% 97,7%

CT/MR

91,7% 81,1% 47,5% 43,8%

• Imaging Neuroblastoma: comparison between functional imaging with

18F-DOPA PET/CT and conventional imaging with CT/MR.

E. Lopci et al. Clin Nucl Med. 2012, 37: e73-8

37 paarweise Aufnahmen bei 21 Patienten, 197 Läsionen.

n=13 Primär/Restaging, n= 17 Therapiekontrolle, n= 7 Verlaufskontrolle

alle p> 0,0001

Neuroblastom

Patientenbezogen pos.25/37

Läsionsbasiert ges. n=142

Sensitivität Genauigkeit Sensitivität Genauigkeit

18F-DOPA PET/CT

100% 97,3% 89,4% 97,7%

CT/MR

91,7% 81,1% 47,5% 43,8%

18F-FDG PET/CT and 123I-MIBG Imaging in High-Risk

Neuroblastoma: Diagnostic comparison and survival analysis. Papathanasiou ND et al. JNM 2011, 52: 519-525

Zsf.:FDOPA in der onkologischen Diagnostik

Krankheitsbild Stellenwert

Paragangliome

Ausnahme hereditär SDHB-Mutation

+++

-

GEP-NET Serotonin pos.

Serotonin neg.

+

-

Medulläre SD-Ca. Calcitonin >150

Calcitonin > 60 < 150

Calcitonin < 60

++

+++

+

Hirntumore, Grading ++

Congenitaler Hyperinsulinismus +++

Neuroblastome +

Nebenschilddrüsenadenome -