Radiolabeled Somatostatin receptor analogs in neuroendocrine tumor: novel applications and clinical indications for in-vivo tumor characterization

Abstract

The major hurdles in diagnosis and management of neuroendocrine tumor arises from a) it’s heterogeneity, b) lack of specificity of morphological imaging as well as available tumor markers and c) lack of validation and sensitivity of approved nuclear medicine imaging and therapy tools. Hybrid imaging such as Ga-68 DOTA-X PET/CT provides the combination of functional imaging with morphological imaging, inherently allowing maximization of information to overcome some of the aspects of heterogeneity of NEN. DOTA-X labeled with beta emitter Lu-177 enables perfect implementation of receptor based radionuclide therapy but the direct relationship to the biokinetics of Ga-68 DOTA-X still remains an open question. With this background, the present research work tried to answer the following questions: 1\. Characterization and validation of Ga-68 labeled somatostatin receptor agonists for detection of somatostatin receptor expression on neuroendocrine tumor metastasis 2\. Detection of unknown primaries in neuroendocrine tumors using molecular imaging 3\. Validation of higher sensitivity of Ga-68 labeled somatostatin receptor agonists in comparison to historical data on In-111 Octreoscan 4\. Can Ga-68 DOTA-X be useful in radioguided surgery of gastroenteropancreatic (GEP) neuroendocrine tumor?

Die wesentlichen Hürden bei der Diagnose und Behandlung von neuroendokrinen Tumoren liegen a) in der Heterogenität, b) in der mangelnden Spezifität der morphologischen Bildgebung sowie in den verfügbaren Tumormarkern und in c) mangelnder Validierung und Sensitivität der nuklearmedizinische Bildgebung und bildgebenden und Therapie Optionen. Die Hybrid-Bildgebung wie zum Beispiel Ga-68 DOTA-X PET / CT stellt die Kombination von funktioneller Bildgebung mit morphologischer Bildgebung dar, die inhärent eine Maximierung von Information ermöglichen, um einige Aspekte der Heterogenität von NEN zu überwinden. DOTA-X markiert mit Betastrahler wie zum Beispiel Lu-177 ermöglichen die perfekte Umsetzung der Rezeptor-basierten Radionuklid-Therapie, aber die direkte Beziehung zur Biokinetik von Ga-68 DOTA-X bleibt eine offene Frage. Mit diesem Hintergrund haben wir versucht in diese Habilitationsschrift folgende Fragen bzw. offene Punkten zu beantworten: 1\. Charakterisierung und Validierung von Ga-68-markierten Somatostatin-Rezeptor-Agonisten zum Nachweis der Somatostatin-Rezeptor-Expression bei neuroendokriner Tumormetastasierung 2\. Nachweis von unbekannten Primarzellen in neuroendokrinen Tumoren mittels molekularer Bildgebung 3\. Validierung der höheren Empfindlichkeit von Ga-68-markierten Somatostatin-Rezeptor-Agonisten im Vergleich zu historischen Daten von In-111 Octreoscan 4\. Kann Ga-68 DOTA-X bei der radioguided Operation eines gastroenteropankreatischen (GEP) neuroendokrinen Tumors nützlich sein?