Bezpośrednie obrazowanie wyników leczenia ukierunkowanego na zahamowanie funkcji receptora czynnika wzrostu naskórka (EGFR) w chorobach nowotworowych

Podobne dokumenty
WSTĘP. Skaner PET-CT GE Discovery IQ uruchomiony we Wrocławiu w 2015 roku.

Możliwości pozytonowej emisyjnej tomografii ( PET ) w prowadzeniu pacjenta ze szpiczakiem mnogim.

Dr hab. med. Mirosław Dziuk, prof. nadzw. Kierownik Zakładu Medycyny Nuklearnej WIM Warszawa

Czym jest medycyna personalizowana w kontekście wyzwań nowoczesnej onkologii?

Piotr Potemski. Uniwersytet Medyczny w Łodzi, Szpital im. M. Kopernika w Łodzi

Październik 2013 Grupa Voxel

Agencja Oceny Technologii Medycznych

Terapeutyczne Programy Zdrowotne 2012 Leczenie nowotworów podścieliska przewodu pokarmowego (GIST) Załącznik nr 8

Terapeutyczne Programy Zdrowotne 2009 Leczenie nowotworów podścieliska przewodu pokarmowego (GIST) Załącznik nr 9

LECZENIE NIEDROBNOKOMÓRKOWEGO RAKA PŁUCA Z ZASTOSOWANIEM AFATYNIBU (ICD-10 C 34)

Co to jest termografia?

Nowotwór złośliwy oskrzela i płuca

LECZENIE NIEDROBNOKOMÓRKOWEGO RAKA PŁUCA Z ZASTOSOWANIEM AFATYNIBU (ICD-10 C 34)

LECZENIE NIEDROBNOKOMÓRKOWEGO RAKA PŁUCA Z ZASTOSOWANIEM AFATYNIBU (ICD-10 C 34)

BADANIA LABORATORYJNE WYKONYWANE W PRZYPADKU NIEDOKRWIENNEGO UDARU MÓZGU

Czy immunoterapia nowotworów ma racjonalne podłoże? Maciej Siedlar

Wyzwania wynikające z rozwoju metod obrazowania

Płynna biopsja Liquid biopsy. Rafał Dziadziuszko Klinika Onkologii i Radioterapii Gdański Uniwersytet Medyczny

Sprawozdanie z działalności merytorycznej (statutowej) Stowarzyszenia w roku 2010

Terapie dla kobiet z zaawansowanym rakiem piersi w Polsce

RAK PŁUCA 2016 ROK. Maciej Krzakowski

Radioizotopowa diagnostyka nowotworów Szczególne możliwości badania PET/CT z użyciem znakowanej glukozy

Ocena żywotności mięśnia sercowego w badniach 18FDG-PET

Rok akademicki: 2014/2015 Kod: JFM s Punkty ECTS: 2. Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: -

prof. Joanna Chorostowska-Wynimko Zakład Genetyki i Immunologii Klinicznej Instytut Gruźlicy i Chorób Płuc w Warszawie

CERAD Centrum Projektowania i Syntezy Radiofarmaceutyków Ukierunkowanych Molekularnie

Symultaniczny PET/MR zastosowanie w pediatrii

LECZENIE NIEDROBNOKOMÓRKOWEGO RAKA PŁUCA Z ZASTOSOWANIEM AFATYNIBU I NINTEDANIBU (ICD- 10 C 34)

Odmienności podejścia terapeutycznego w rzadszych podtypach raka jajnika

Kompleksowa Diagnostyka Raka Płuca Diagnostyka Molekularna

Obrazowanie molekularne w Centrum Nauk Biologiczno-Chemicznych Uniwersytetu Warszawskiego

OPIS PRZEDMIOTU UMOWY Część L - Opis świadczenia POZYTONOWA TOMOGRAFIA EMISYJNA (PET)

LECZENIE NIEDROBNOKOMÓRKOWEGO RAKA PŁUCA (ICD-10 C 34)

POSTĘPY W LECZENIU PBL

Bariery w dostępie do terapii refundowanych w Polsce na przykładzie raka płuca

Ocena ekspresji genu ABCG2 i białka oporności raka piersi (BCRP) jako potencjalnych czynników prognostycznych w raku jelita grubego

Analiza mutacji genów EGFR, PIKCA i PTEN w nerwiaku zarodkowym

Dane mikromacierzowe. Mateusz Markowicz Marta Stańska

Biotechnologiczne Projekty Grupy Adamed

USG Power Doppler jest użytecznym narzędziem pozwalającym na uwidocznienie wzmożonego przepływu naczyniowego w synovium będącego skutkiem zapalenia.

Komunikat prasowy. Dodatkowe informacje

I WYDZIAŁ LEKARSKI Z ODDZIAŁEM STOMATOLOGII WARSZAWSKI UNIWERSYTET MEDYCZNY

GRUPA VOXEL. FDG SteriPET. Systemy RIS/PACS/HIS. Diagnostyka obrazowa 14 pracowni TK 15 pracowni MR TELE PACS WEB RIS HIS. Systemy zewnętrzne

LECZENIE NIEDROBNOKOMÓRKOWEGO RAKA PŁUCA (ICD-10 C 34)

LECZENIE NIEDROBNOKOMÓRKOWEGO RAKA PŁUCA (ICD-10 C 34)

Przydatność spektroskopii MR u noworodków

LECZENIE ZAAWANSOWANEGO RAKA JELITA GRUBEGO (ICD-10 C 18 C 20)

NOWE ZWIĄZKI PRZECIWNOWOTWOROWE Z GRUPY INHIBITORÓW KINAZY TYROZYNOWEJ EGFR STOSOWANE W TERAPII CELOWANEJ. Joanna Rozegnał

Radioizotopowa diagnostyka nowotworów Szczególne możliwości badania PET/CT z użyciem znakowanej glukozy

Otępienie- systemowe możliwości diagnostyczne w i terapeutyczne w Polsce. Maria Barcikowska, kierownik Kliniki Neurologii CSK MSWiA, Warszawa

LECZENIE NIEDROBNOKOMÓRKOWEGO RAKA PŁUCA (ICD-10 C 34)

WSTĘP Medycyna nuklearna radiofarmaceutyków,

LECZENIE NIEDROBNOKOMÓRKOWEGO RAKA PŁUCA (ICD-10 C 34)

LECZENIE NIEDROBNOKOMÓRKOWEGO RAKA PŁUCA (ICD-10 C 34)

Rak piersi - zagrożenie cywilizacyjne

Obrazowanie całego ciała - PET/CT: zalety i ograniczenia Whole body imaging - PET/CT: advantages and limitations

Czy chore na raka piersi z mutacją BRCA powinny otrzymywać wstępną. Klinika Onkologii i Radioterapii

Rak płuca postępy 2014

Lek od pomysłu do wdrożenia

Diagnostyka molekularna umożliwia terapie spersonalizowane. Janusz A. Siedlecki

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ZDROWIA 1) z dnia 8 grudnia 2011 r.

Wytyczne postępowania dla lekarzy POZ i lekarzy medycyny pracy w zakresie raka nerki, pęcherza moczowego i prostaty 2011

Minister van Sociale Zaken en Volksgezondheid

Praktyczne stosowanie terapii celowanej w hematologii aktualne problemy

LECZENIE NIEDROBNOKOMÓRKOWEGO RAKA PŁUCA (ICD-10 C-34)

Agencja Oceny Technologii Medycznych

Rak Płuca Postępy w Leczeniu

Stanowisko Rady Przejrzystości nr 262/2013 z dnia 17 grudnia 2013 r. w sprawie oceny leku Perjeta (pertuzumab) we wskazaniu zaawansowanego raka piersi

System IntelliSpace w codziennej praktyce prof. dr hab. n. med. Marek Dedecjus Centrum Onkologii- Instytut im. Marii Skłodwskiej Curie w Warszawie

Wydłużenie życia chorych z rakiem płuca - nowe możliwości

Jarosław B. Ćwikła. Wydział Nauk Medycznych Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie

CELE PRACY: MATERIAŁY I METODY:

BIOTECHNOLOGIA MEDYCZNA

Rak stercza oporny na kastrację. leczenie ukierunkowane na przerzuty do kości

Terapia drugiej linii erlotynibem u niepalącej pacjentki z uogólnionym rakiem niedrobnokomórkowym płuca z obecnością mutacji aktywującej w genie EGFR

starszych na półkuli zachodniej. Typową cechą choroby jest heterogenny przebieg

1

ONKOLOGIA BOEHRINGER INGELHEIM

Odrębności diagnostyki i leczenia raka piersi u młodych kobiet

Leczenie zaawansowanych (nieresekcyjnych i/lub przerzutowych) GIST Nieoperacyjny lub rozsiany GIST jest oporny na konwencjonalną chemioterapię.

Zastosowanie radioizotopów w diagnostyce i terapii układu kostno-stawowego

RAK NERKOWO-KOMÓRKOWY UOGÓLNIONE STADIUM PRZEWLEKŁA CHOROBA // DŁUGOŚĆ LECZENIA

Paweł Krawczyk. Finansowanie diagnostyki molekularnej w programach lekowych w Polsce problemy i możliwe rozwiązania

Recenzja rozprawy doktorskiej mgr inż. Artura Zajkowicza

Leki biologiczne i czujność farmakologiczna - punkt widzenia klinicysty. Katarzyna Pogoda

Ocena rozprawy na stopień doktora nauk medycznych lekarz Małgorzaty Marii Skuzy

Terapeutyczne Programy Zdrowotne 2010 Leczenie raka nerki Załącznik nr 42 do zarządzenia Nr 8/2010/DGL Prezesa NFZ z dnia 20 stycznia 2010 roku

Immunoterapia w praktyce rak nerki

Najbardziej obiecujące terapie lekami biopodobnymi - Rak piersi

SYLABUS. Nazwa przedmiotu/modułu. Farmakologia Kliniczna. Wydział Lekarski I. Nazwa kierunku studiów. Lekarski. Język przedmiotu

BADANIA KONTROLNE CHORYCH NA NOWOTWORY ZŁOŚLIWE

PLAN STUDIÓW. Rodzaj zajęć. e-nauczanie,

ROZPORZĄDZENIE KOMISJI (UE) / z dnia r.

Wojskowy Instytut Medyczny. lek. Agnieszka Giżewska

Część A Programy lekowe

Terapia celowana erlotynibem u chorej z zaawansowanym gruczolakorakiem płuca

Leczenie celowane chorych na raka jelita grubego aktualny stan wiedzy

Innowacyjne metody farmakoterapii niedrobnokomórkowego raka płuca dzisiaj i jutro

IL-4, IL-10, IL-17) oraz czynników transkrypcyjnych (T-bet, GATA3, E4BP4, RORγt, FoxP3) wyodrębniono subpopulacje: inkt1 (T-bet + IFN-γ + ), inkt2

Transkrypt:

PRACA PRZEGLĄDOWA Marcin Rylski 1, 2, Jerzy Walecki 3 4 1 Wojskowy Instytut Medycyny Lotniczej w Warszawie 2 Laboratorium Neurobiologii Molekularnej Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN w Warszawie 3 Zakład Diagnostyki Radiologicznej i Obrazowej Centrum Medycznego Kształcenia Podyplomowego w Warszawie 4 Instytut Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej im. M. Mossakowskiego PAN w Warszawie Bezpośrednie obrazowanie wyników leczenia ukierunkowanego na zahamowanie funkcji receptora czynnika wzrostu naskórka (EGFR) w chorobach nowotworowych Direct EGFR inhibition imaging in tageted treatment in neoplastic diseases Adres do korespondencji: Prof. dr hab. med. Jerzy Walecki Zakład Diagnostyki Radiologicznej i Obrazowej Centrum Medycznego Kształcenia Podyplomowego ul. Wołoska 137, 02 507 Warszawa e-mail: jerzywalecki@o2.pl Tel.: +48 (22) 508 15 60 STRESZCZENIE Leczenie ukierunkowane na zahamowanie funkcji receptora czynnika wzrostu naskórka (EGFR) jest nowym podejściem farmakologicznym do terapii chorób nowotworowych u ludzi. Obecnie w praktyce klinicznej monitorowanie obrazowe wyników tego leczenia in vivo odbywa się w sposób pośredni (nieuwidaczniający obecności EGFR), za pomocą takich metod, jak tomografia komputerowa, ultrasonografia czy klasyczne obrazowanie rezonansu magnetycznego. Na etapie badań przedklinicznych znajdują się metody bezpośredniego obrazowania skuteczności tej terapii za pomocą pozytonowej tomografii emisyjnej. W tej publikacji uwzględniono najważniejsze dane dotyczące bezpośredniego obrazowania ekspresji EGFR w nowotworach. Słowa kluczowe: EGFR, EGF, obrazowanie, PET, leczenie celowane, choroba nowotworowa Onkologia w Praktyce Klinicznej 2010, tom 6, nr 5, 278 282 Copyright 2010 Via Medica ISSN 1734 3542 ABSTRACT Epidermal growth factor receptor (EGFR) targeted therapy is a novel pharmacological approach to a treatment of neoplastic diseases in humans. In a clinical practice treatment results are currently monitored in vivo using indirect (not targeted to EGFR) imaging strategies, like computed tomography, ultrasound or classical magnetic resonance imaging. However, methods dedicated for direct EGFR imaging and based on positron emission tomography are already at the preclinical stage of development. In the paper, most important data related to direct EGFR expression imaging in neoplasms was reviewed. Key words: EGFR, EGF, imaging, PET, targeted therapy, cancer disease Onkol. Prak. Klin. 2010; 6, 5: 278 282 278

Marcin Rylski, Jerzy Walecki, Bezpośrednie obrazowanie wyników leczenia ukierunkowanego na zahamowanie funkcji EGFR Wstęp Obecnie coraz popularniejszym podejściem leczniczym w onkologii staje się leczenie celowane, czyli stosowanie leków posiadających ściśle zdefiniowane molekularne punkty uchwytu. Leki te hamują aktywność cząsteczek mających istotne znaczenie dla biologii nowotworu. Jedną z najczęściej wykorzystywanych w praktyce klinicznej form terapii celowanej jest hamowanie funkcji należącego do rodziny c-erb receptora czynnika wzrostu naskórka (EGFR, epidermal growth factor receptor) o aktywności kinazy tyrozynowej. Receptor ten jest zlokalizowany w błonie komórkowej i przekazuje sygnały ze środowiska zewnątrzkomórkowego do wnętrza komórki. Do jego ligandów należą czynnik wzrostu naskórka (EGF), transformujący czynnik wzrostu alfa (TGF-a, transforming growth factor alpha) i neureguliny [1]. Wiązanie się liganda do EGFR powoduje jego dimeryzację i następczą, zależną od ATP, fosforylację jego wewnątrzkomórkowych reszt tyrozynowych. Prowadzi to do aktywacji receptora odzwierciedlonej w pobudzaniu różnorodnych wewnątrzkomórkowych kaskad sygnalizacyjnych [2]. W wielu różnych typach nowotworów złośliwych przekaźnictwo sygnałów wewnątrzkomórkowych wywołane aktywnością EGFR jest jednym z najczęściej nieprawidłowo funkcjonujących szlaków. Zaburzenie funkcjonowania tego szlaku może być wywołane zmianami patologicznymi występującymi na każdym etapie jego aktywacji [3, 4]. Zaburzenie funkcji EGFR jest silnym sygnałem proonkogennym, ponieważ EGFR uczestniczy zarówno w procesach komunikacji dokomórkowej, jak i międzykomórkowej oraz reguluje liczne procesy, które wpływają na rozwój nowotworu, takie jak proliferacja komórkowa, angiogeneza, migracja komórek, tworzenie przerzutów odległych czy hamowanie apoptozy. Obecnie do leczenia ukierunkowanego na zahamowanie aktywności EGFR używa się leków należących do dwóch grup. Pierwsza z nich to drobnocząsteczkowe inhibitory związanej z EGFR aktywności kinazy tyrozynowej, takie jak gefitynib i erlotynib. Druga to przeciwciała monoklonalne skierowane przeciwko EGFR, do których zalicza się cetuksymab i panitumumab [5]. Obie grupy leków po wyznakowaniu odpowiednimi znacznikami w warunkach in vivo mogą służyć do obrazowego monitorowania efektywności terapii interferującej z funkcją EGFR. Obrazowanie skuteczności leczenia ukierunkowanego na zahamowanie funkcji EGFR nie jest łatwe. Jednym z głównych powodów jest niewielki efekt terapeutyczny, jaki występuje po zastosowaniu tej grupy leków. Ponadto wydaje się, że właściwym podejściem jest ocena obrazowa efektywności terapii interferującej z funkcją EGFR za pomocą obrazowania molekularnego (najlepiej nakierowanego na obrazowanie lokalizacji i aktywności EGFR). Nie jest to łatwe, ponieważ techniki obrazowania molekularnego, mimo intensywnego rozwoju w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat, wciąż są ograniczone głównie do zastosowań u zwierząt. Obrazowanie molekularne EGFR, zwłaszcza ilościowe, wydaje się jednym z punktów krytycznych na drodze opracowywania metod weryfikujących efektywność terapii ukierunkowanych na zahamowanie funkcji EGFR. Umożliwia ono dokonanie nieinwazyjnego obrazowego oznaczenia nasilenia ekspresji EGFR w organizmie (czyli jego dystrybucji czasowo-przestrzennej in vivo), a zwłaszcza w tkance nowotworu. Pozwala ocenić wpływ nasilenia ekspresji EGFR na odpowiedź terapeutyczną uzyskiwaną wskutek zastosowania inhibitorów aktywności EGFR. Jest to też jedyna możliwość bezpośredniej oceny in vivo efektu leczenia interferującego z funkcją EGFR. Ściśle zdefiniowane molekularnie obrazowanie efektywności leczenia jest niezbędne zwłaszcza na etapach badań przedklinicznych i wczesnych klinicznych nad skutecznością leku i najlepiej, gdy umożliwia obrazowanie efektywności i stabilności wiązania się leku do EGFR oraz do jego zmutowanych form in vivo. Ujawnienie charakteru interakcji pomiędzy lekiem a jego punktem uchwytu (w tym przypadku EGFR) oraz określenie poziomu wysycenia receptora może zoptymalizować schematy czasowe i dawkowanie leków interferujących z aktywnością EGFR. Niewystarczające dopracowanie schematów dawkowania tych leków uważa się za jedną z przyczyn ich małej efektywności [6]. Dodatkowo, obrazowanie molekularne może umożliwić wykrycie w cząsteczce EGFR obecności pierwszorzędowych lub drugorzędowych mutacji powodujących pojawienie się oporności na leczenie interferujące z funkcją EGFR lub zwiększających odpowiedź na tę terapię. Obecnie u ludzi wyniki tego rodzaju leczenia ocenia się przede wszystkim pośrednio, poprzez morfologiczną analizę zmiany objętości czy struktury guza (np. wzoru jego unaczynienia czy charakterystyki zmian inwolucyjnych) z wykorzystaniem metod takich jak badanie rezonansu magnetycznego (MRI, magnetic resonance imaging), tomografia komputerowa (CT, computed tomography) czy badanie ultrasonograficzne (USG, ultrasonography). Niestety, nawet zaawansowane techniki MRI, takie jak dyfuzja rezonansu magnetycznego (DWI, diffusion-weighted imaging) czy perfuzja rezonansu magnetycznego (PWI, perfusion-weighted imaging), nie są tu wystarczająco satysfakcjonującymi metodami obrazowymi. Konieczność monitorowania skuteczności leczenia ukierunkowanego na zahamowanie aktywności EGFR u ludzi wynika między innymi z faktu opisywania wytwarzającej się podczas tego leczenia oporności, na przykład na gefitynib czy erlotynib [7, 8]. Istotny jest tu także brak korelacji pomiędzy stopniem nasilenia ekspresji EGFR w komórkach nowotworowych a efektem klinicznym leczenia ukierunkowanego na zahamowanie aktywności EGFR, na przykład w przypadku 279

ONKOLOGIA W PRAKTYCE KLINICZNEJ 2010, tom 6, nr 5 terapii cetuksymabem [9 11], oraz łatwość EGFR do podlegania mutacjom w trakcie kancerogenezy [12]. Bezpośrednie zobrazowanie obecności EGFR in vivo umożliwia nie tylko ocenę efektów leczenia interferującego z funkcją EGFR, ale również pozwala na ocenę nasilenia ekspresji EGFR in vivo w różnych guzach oraz zmian nasilenia tej ekspresji w czasie. Dostępność obrazowania ekspresji EGFR umożliwi właściwą selekcję chorych do leczenia tego typu i jednocześnie pozwoli na bezpośrednie obrazowanie efektów tej terapii. Obrazowanie ekspresji EGFR przeprowadza się obecnie głównie za pomocą pozytonowej tomografii emisyjnej (PET, possitron emission tomography). Najlepsze do tego celu wydaje się znakowanie sond wykrywających EGFR z zastosowaniem izotopów o długim okresie półtrwania. Sondy te można bowiem wykrywać po dłuższym czasie od podania ich choremu, co umożliwia wymycie sond niespecyficznie związanych z tkankami. Sondy związane specyficznie dostarczają obraz sygnału stabilny w czasie. Zatem obrazowanie po pewnym czasie od zastosowania sond znakowanych izotopami o długich okresach połowicznego rozpadu prowadzi do otrzymania bardziej specyficznych obrazów, o wysokich wartościach współczynnika sygnału do szumu. W niniejszej pracy przyjęto, że w budowie EGFR można wyróżnić domenę zewnątrzkomórkową wiążącą ligand, hydrofobową domenę przezbłonową oraz wewnątrzkomórkową domeną wykazującą aktywność kinazy tyrozynowej. Sondy wykrywające EGFR wiążą się zwykle za pomocą przeciwciała do domeny zewnątrzkomórkowej EGFR lub za pomocą drobnocząsteczkowych, odwracalnych lub nieodwracalnych, organicznych inhibitorów EGFR zawierających w swej cząsteczce anilinokwinazolinę do domeny wewnątrzkomórkowej EGFR [1, 13 16]. Opisano również sondy o strukturze 68 GA-DOTA-hEGF, które są wyznakowanym radioaktywnie naturalnym ligandem EGFR, w tym przypadku ludzkiego czynnika wzrostu naskóra (hegf, human epidermal growth factor) [17], jednak dotychczas nie sprawdzano efektywności działania tego typu sond w obrazowaniu in vivo. Do obrazowania molekularnego EGFR wykorzystywano już wiele odwracalnych drobnocząsteczkowych inhibitorów EGFR, znakując je poprzez anilinokwinazolinę za pomocą podstawników chemicznych zawierających w swym składzie 11 C, 123 I, 125 I i 18 F oraz 99m Tc [13 16, 18, 19]. Z tych związków jedynie inhibitor PD153035, znakowany z zastosowaniem 11 C, wykazał korzystny profil radiacyjny w badaniach przeprowadzonych u zdrowych ochotników [19]. W przypadku większości sond molekularnych z tej grupy zaobserwowano bardzo obiecujące wyniki w badaniach in vitro przeprowadzonych na liniach komórkowych, jednak rezultaty badań przedklinicznych nie przedstawiały się wystarczająco interesująco, by można było wykorzystać w praktyce klinicznej powyższe sondy do obrazowania in vivo. Paradoksalnie, omawiane sondy charakteryzowała niska kumulacja w guzach nowotworowych charakteryzujących się ekspresją EGFR i wysoka w pozostałych tkankach. Przyczyn, z powodu których sondy z grupy odwracalnych inhibitorów EGFR nie były w stanie wystarczająco dobrze znakować receptora EGF in vivo, upatruje się w ich nadmiernej lipofilności, szybkim spadku ich stężenia we krwi, ich żywym metabolizmie w organizmach ssaków, kompetycyjnym wiązaniu się do EGFR cząsteczek ATP (występującym przecież wewnątrzkomórkowo w stężeniach wielokrotnie większych niż stężenia sond) oraz przyłączaniu się tych sond jedynie do aktywowanych (ufosforylowanych) EGFR. Warto podkreślić, że komórki charakteryzujące się obecnością zmutowanych form EGFR, nieposiadających zdolności do fosforylacji, nie mogą być uwidocznione w badaniach wykorzystujących odwracalne, drobnocząsteczkowe, organiczne inhibitory EGFR. Jest to istotny problem, ponieważ taka sytuacja biologiczna występuje często. W celu zwiększenia efektywności wiązania się sond do EGFR skoncentrowano się następnie na grupie znakowanych radioaktywnie związków będących nieodwracalnymi inhibitorami EGFR. Teoretycznie ze względu na stabilne i trwałe wiązanie się tych związków z EGFR takie sondy mają większe szanse, by być użyteczne i powinny pozwalać na efektywne obrazowanie EGFR in vivo [13, 16, 20]. Sondy te w odróżnieniu od przedstawicieli poprzednio omawianej grupy mogą znakować zarówno komórki posiadające wyłącznie zmutowane, aktywne (ufosforylowane) formy receptora EGFR, jak i komórki charakteryzujące się obecnością wariantów nieaktywnych EGFR lub posiadające oba funkcjonalne warianty białkowe EGFR [16, 20]. Ta grupa związków posiada grupę funkcyjną w pozycji 6. cząsteczki anilinokwinazoliny, która łączy się kowalencyjnie z cysteiną 733 receptora EGF leżącą w kieszeni wiążącej ATP. W celu dodatkowego zwiększenia atrakcyjności diagnostycznej nieodwracalnych inhibitorów EGFR w pozycji 7. cząsteczki anilinokwinazoliny wstawia się podstawniki, na przykład glikol polietylenowy, zmniejszające lipofilność tych związków, co w konsekwencji zmniejsza ich klirens z krwi i ich niespecyficzne wiązania tkankowe [16]. Z badań in vitro i in vivo tej grupy związków wynika, że nieodwracalne inhibitory EGFR charakteryzują się zwiększoną akumulacją w tkance guzów, w których stwierdza się nadmierną ekspresję EGFR, i zmutowanych, stale ufosforylowanych form EGFR w stosunku do inhibitorów odwracalnych. Podobnie na podstawie licznych badań wykazano, że sondy na bazie nieodwracalnych inhibitorów EGFR zawierające izotopy o dłuższych okresach połowicznego rozpadu pozwalają uzyskać bardziej specyficzny i silniejszy sygnał in vivo w tkankach guza niż związki zawierające radioizotopy o krótkich czasach półtrwania. W badaniach PET przeprowadzonych u małych zwierząt 280

Marcin Rylski, Jerzy Walecki, Bezpośrednie obrazowanie wyników leczenia ukierunkowanego na zahamowanie funkcji EGFR dwa z tych związków: 18 F-ML04 i morfolino- 124 I-IPQA, mogą umożliwić właściwe zobrazowanie guzów charakteryzujących się nadmierną ekspresją EGFR [13, 14, 16]. Dodatkowo, morfolino- 124 I-IPQA może odróżnić zaktywowaną formę EGFR od formy nieaktywnej [14]. Jest to o tyle ważne, że nasilenie aktywności EGFR wpływa na potencjał nowotworowy komórek. Niemniej jednak należy wyraźnie podkreślić, że obecnie za pomocą znakowanych radioaktywnie nieodwracalnych inhibitorów EGFR wciąż nie można uzyskać wystarczająco satysfakcjonujących danych obrazowych in vivo. Są one ciągle obciążone małymi wartościami wskaźnika sygnału do szumu, co wynika z niewystarczającego poziomu specyficzności wiązania się sond obrazowych z EGFR i znacznego stopnia akumulacji znacznika w tkankach innych niż docelowe. Znakowane przeciwciała monoklonalne skierowane przeciwko EGFR wykorzystuje się do obrazowania zewnątrzkomórkowej części tego receptora. Większość tych sond to koniugaty cetuksymabu, takie jak DTPA-cetuksymab, DTPA-PEG-cetuksymab, cetuksymab-p-scn-benzylo-dtpa, znakowane wykrywanymi w PET radionuklidami, takimi jak 64 Cu, 88 Y, 111 In i 125 I [16]. Lokalizują się one nie tylko specyficznie w guzach nowotworowych charakteryzujących się nadmierną ekspresją EGFR, ale również często mają tendencję do kumulacji w wątrobie. Gromadzenie w wątrobie można zmniejszyć, przeprowadzając u zwierząt obrazowanie w późnej fazie po podaniu kontrastu lub dodając wolny znacznik PET do składu sondy molekularnej. Oprócz klasycznych przeciwciał służących do wykrywania EGFR używa się ich niskocząsteczkowych analogów typu affibodies, zapewniających lepszy kontrast [16, 21] czy cząsteczek typu minibody [22, 23]. W przypadku niektórych z omawianych sond należących do tej grupy stwierdza się obiecująco wysokie wartości współczynnika wychwytu guz/krew. Metody monitorowania skuteczności terapii ukierunkowanej na zahamowanie aktywności EGFR in vivo zaczęto stosować pod koniec lat 90. ubiegłego stulecia, jednak już obecnie próba wdrożenia ich do diagnostyki klinicznej zaowocowała wymiernymi korzyściami. Doprowadziła na przykład do odkrycia dużej niespecyficznej dystrybucji znakowanych inhibitorów EGFR w organizmie, co było odkryciem nieoczekiwanym, ponieważ badania in vitro potwierdzały bardzo dużą specyficzność i użyteczność terapeutyczną tej grupy farmaceutyków. Dzięki temu uzmysłowiono sobie potrzebę poszukiwania doskonalszych analogów inhibitorów EGFR, co w rezultacie doprowadziło do identyfikacji kilku nieodwracalnych inhibitorów tego receptora. Należy zatem oczekiwać, że gwałtowny rozwój technik obrazowania EGFR in vivo będzie przynosił coraz liczniejsze korzyści. Próby wykorzystania metod obrazowania do monitorowania skuteczności leczenia ukierunkowanego na zahamowanie funkcji EGFR u ludzi aktualnie pozostają jeszcze na etapie badań przedklinicznych. Wyniki uzyskane in vivo różnią się znacznie od siebie w zależności od własności chemicznych sondy molekularnej, użytego znacznika PET czy zastosowanego układu doświadczalnego. Dodatkowo, pomimo intensywnego rozwoju technik znakowania EGFR w warunkach in vivo i obiecujących wyników wstępnych w obrazowaniu rozmieszczenia EGFR u ludzi wciąż nie do końca poznano specyficzność kontrastów znakujących EGFR in vivo. Metody obrazowania EGFR z zastosowaniem PET są dalej obciążone znaczną akumulacją stosowanych sond molekularnych w wątrobie, jelicie czy nerkach [24 27]. Ponadto struktura guza, a zwłaszcza stan jego łożyska naczyniowego oraz występujące w nim ogniska martwicy, mogą znacznie wpływać na niezależną od ekspresji EGFR dystrybucję kontrastu wewnątrz guza. Problem ten na pewno będzie można, przynajmniej częściowo, rozwiązać w przyszłości, nakładając obraz PET na zbierane równocześnie dane anatomiczne podczas obrazowania dualnego PET/CT czy obecnie zaczynającego się rozwijać obrazowania PET/MRI, bądź też stymulując rozwój ukierunkowanych na zahamowanie funkcji EGFR technik molekularnego obrazowania rezonansu magnetycznego [28]. Piśmiennictwo 1. Pantaleo M.A., Nannini M., Maleddu A. i wsp. Experimental results and related clinical implications of PET detection of epidermal growth factor receptor (EGFr) in cancer. Ann. Oncol. 2009; 20: 213 226. 2. Schlessinger J. Ligand-induced, receptor-mediated dimerization and activation of EGF receptor. Cell 2002; 110: 669 672. 3. Salomon D.S., Brandt R., Ciardiello F., Normanno N. Epidermal growth factorrelated peptides and their receptor in human malignancies. Critical Rev. Oncol. Hematol. 1995; 19: 183 232. 4. Sharma S.V., Bell D.W., Settleman J., Haber D.A. Epidermal growth factor receptor mutations in lung cancer. Nat. Rev. Cancer 2007; 7: 169 181. 5. Ciardiello F., Tortora G. EGFR antagonists in cancer treatment. N. Engl. J. Med. 2008; 358: 1160 1174. 6. Mishani E., Hagooly A. Strategies for molecular imaging of epidermal growth factor receptor tyrosine kinase in cancer. J. Nucl. Med. 2009; 50: 1199 1202. 7. Kobayashi S., Boggon T.J., Dayaram T. i wsp. EGFR mutation and resistance of non small-cell lung cancer to gefitinib. N. Engl. J. Med. 2005; 352: 786 792. 8. Pao W., Miller V.A., Politi K.A. i wsp. Acquired resistance of lung adenocarcinomas to gefitinib or erlotinib is associated with a second mutation in the EGFR kinase domain. PLoS. Med. 2005; 2: e73. 9. Cunningham D., Humblet Y., Siena S. i wsp. Cetuximab monotherapy and cetuximab plus irinotecan in irinotecan-refractory metastatic colorectal cancer. N. Engl. J. Med. 2004; 351: 337 345. 10. Chung K.Y., Shia J., Kemeny N.E. i wsp. Cetuximab shows activity in colorectal cancer patients with tumors that do not express the epidermal growth factor receptor by immunohistochemistry. J. Clin. Oncol. 2005; 23: 1803 1810. 11. Bernier J. Cetuximab in the treatment of head and neck cancer. Expert Rev. Anticancer Ther. 2006; 6: 1539 1552. 12. Mitsudomi T., Yatabe Y. Epidermal growth factor receptor in relation to tumor development: EGFR gene and cancer. FEBS J 2010; 277: 301 308. 13. Mishani E., Abourbeh G. Cancermolecular imaging: radionuclide-based biomarkers of the epidermal growth factor receptor (EGFR). Curr. TopMed. Chem. 2007; 7: 1755 1772. 281

ONKOLOGIA W PRAKTYCE KLINICZNEJ 2010, tom 6, nr 5 14. Gelovani J.G. Molecular imaging of epidermal growth factor receptor expression activity at the kinase level in tumors with positron emission tomography. Cancer Metastasis Rev. 2008; 27: 645 653. 15. Cai W., Niu G., Chen X. Multimodality imaging of the HER-kinase axis in cancer. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging 2008; 35: 186 208. 16. Mishani E., Abourbeh G., Eiblmaieer M., Anderson C.J. Imaging of EGFR and EGFR tyrosine kinase overexpression in tumors by nuclear medicine modalities. Curr. Pharm. Des. 2008; 14: 2983 2998. 17. Velikyan I., Sundberg A.L., Lindhe O. i wsp. Preparation and evaluation of (68)Ga-DOTA-hEGF for visualization of EGFR expression in malignant tumors. J. Nucl. Med. 2005; 46: 1881 1888. 18. Memon A.A., Jakobsen S., Dagnaes-Hansen F., Sorensen B.S., Keiding S., Nexo E. Positron emission tomography (PET) imaging with [11C]-labeled erlotinib: a micro-pet study on mice with lung tumor xenografts. Cancer Res. 2009; 69: 873 878. 19. Liu N., Li M., Li X. i wsp. PET-based biodistribution and radiation dosimetry of epidermal growth factor receptor-selective tracer 11C-PD153035 in humans. J. Nucl. Med. 2009; 50: 303 308. 20. Levitzki A., Mishani E. Tyrphostins and other tyrosine kinase inhibitors. Ann. Rev. Biochem. 2006; 75: 93 109. 21. Tolmachev V., Friedman M., Sandström M. i wsp. Affibody molecules for epidermal growth factor receptor targeting in vivo: aspects of dimerization and labeling chemistry. J. Nucl. Med. 2009; 50: 274 283. 22. Smith-Jones P.M., Solit D.B., Akhurst T., Afroze F., Rosen N., Larson S.M. Imaging the pharmacodynamics of HER2 degradation in response to Hsp90 inhibitors. Nat. Biotechnol. 2004; 22: 701 706. 23. Smith-Jones P.M., Solit D., Afroze F., Rosen N., Larson S.M. Early tumor response to Hsp90 therapy using HER2 PET: comparison with 18F-FDG PET. J. Nucl. Med. 2006; 47: 793 796. 24. Ortu G., Ben-David I., Rozen Y. i wsp. Labeled EGFr-TK irreversible inhibitor (ML03): in vitro and in vivo properties, potential as PET biomarker for cancer and feasibility as anticancer drug. Int. J. Cancer 2002; 101: 360 370. 25. Pal A., Glekas A., Doubrovin M. i wsp. Molecular imaging of EGFR kinase activity in tumors with 124I-labeled small molecular tracer and positron emission tomography. Mol. Imaging Biol. 2006; 8: 262 277. 26. Abourbeh G., Dissoki S., Jacobson O. i wsp. Evaluation of radiolabeled ML04, a putative irreversible inhibitor of epidermal growth factor receptor, as a bioprobe for PET imaging of EG- FR-overexpressing tumors. Nucl. Med. Biol. 2007; 34: 55 70. 27. Su H., Seimbille Y., Ferl G.Z. i wsp. Evaluation of [(18)F]gefitinib as a molecular imaging probe for the assessment of the epidermal growth factor receptor status in malignant tumors. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging 2008; 35: 1089 1099. 28. Rylski M., Walecki J. Magnetic resonance imaging at the cellular and molecular levels. W: Walecki J. (red.). Progress in Neuroradiology 2009. International Scientific Literature, Inc. New York 2009. 282