Neue metabolische Biomarker in der Tumorbildgebung
Development of novel imaging biomarkers of tumour metabolism
Wissenschaftsdisziplinen
Klinische Medizin (100%)
Keywords
-
Breast Cancer,
Magnetic Resinance Tomography,
Hyperpolarized Mri,
Tumour Metabolism,
MRI,
Tumour Heterogeneity
Brustkrebs ist die häufigste Krebsart bei Frauen und ist in vielen Fällen erfolgreich behandelbar. Für die Auswahl der effektivsten Therapie ist es notwendig, Patientinnen entsprechend Ihres genauen Tumortyps einer bestimmten Behandlungsgruppe zuzuordnen. Der Tumortyp wird durch mikroskopische Untersuchungen des bei einer Biopsie entnommenen Tumorgewebes bestimmt. Allerdings ist heute bekannt, dass Brusttumore und ihre Metastasen verschiedene Zellgruppen mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften bezüglich mikroskopischer Erscheinung, DNA-Veränderungen und Tumorstoffwechsel und somit auch mit unterschiedlichem Therapieansprechen enthalten können. Dies wird als Tumorheterogenität bezeichnet und stellt behandelnde Ärzte bei der Wahl der besten Therapie vor große Herausforderungen. Da durch die Biopsie einer einzelnen Tumorregion diese Heterogenität häufig nicht ausreichend erfassbar ist, kommt hier neuartigen Bildgebungsmethoden eine wichtige Rolle zu. Eine weitere wichtige Rolle spielt Bildgebung bei der Beurteilung des Ansprechens der Erkrankung auf Therapie. Diese Beurteilung sollte so früh wie möglich erfolgen können, um im Fall eines fehlenden oder nur geringen Ansprechens rasch eine Optimierung der Behandlung vorzunehmen, und auch um unerwünschte Nebenwirkungen und hohe Kosten ineffizienter Therapien zu vermeiden Standardmethoden der Bildgebungbei Brustkrebs (Computertomographie standarmäßige Magnetresonanztomographie) können Tumorheterogenität und frühes Therapieansprechen bisher nur unzureichend darstellen, dies betrifft insbesondere Knochenmetastasen, aber auch den Primärtumor und andere Metastasen. Hyperpolarisierte Magnetresonanztomographie (HP MRT) ist eineneuartige Bildgebungsmethode um den Stoffwechsel von Tumoren zu untersuchen. Tumorzellen unterscheiden sich in ihrem Stoffwechsel fundamental von gesunden Zellen, indem sie mehr Glucose verbrauchen. Mithilfe von HP MRT kann dieser Unterschied auf neuartige Art und Weise dargestellt werden, was auch eine deutlich verbesserte Darstellung von Tumorheterogenität erlauben könnte. Änderungen im Stoffwechsel von Tumorzellen können außerdem sehr früh nach Therapiebeginn untersucht werden und könnten so eine sehr frühe Adaptierung der jeweiligen Therapie ermöglichen. Diese Bildgebungsmethode befindet sich am Beginn ihrer klinischen Anwendung an PatientInnen, erste Resultate sind jedoch sehr vielversprechend. Eine weitere neuere Technik zur Untersuchung von Tumoren ist das Bestimmen winziger DNA-Fragmente, die aus einem Tumor stammen, im Blut der Patienten (zirkulierende Tumor-DNA, ctDNA). Die Menge dieser ctDNA nimmt ab, sobald ein Tumor unter Therapie schrumpft. Außerdem könnte die Bestimmung verschiedener ctDNA-Fragmente im Blut auch zusätzliche Informationen über Tumorheterogenität liefern. Manche der DNA- Veränderungen eines Tumors, die man in der ctDNA erkennen kann, erlauben auch eine ganz gezielte Behandlung. 18 18 DiesesProjekt wird die Kombination von HP MRT mitF-Natrium-Fluorid-PET( F-NaF-PET, nuklearmedizinische Untersuchungstechnik zur Darstellung von Knochenmetastasen) und ctDNA untersuchen. Die Darstellung von Tumorheterogenität mittels Bildgebung soll verbessert werden um und so die Behandlung von Patientinnen mit Brustkrebs zu optimieren und das Therapieansprechen so früh wie möglich beurteilen zu können.
- University of Cambridge - 100%
Research Output
- 606 Zitationen
- 21 Publikationen
- 1 Methoden & Materialien
- 1 Wissenschaftliche Auszeichnungen
- 2 Weitere Förderungen
-
2025
Titel A large-scale retrospective study in metastatic breast cancer patients using circulating tumour DNA and machine learning to predict treatment outcome and progression-free survival DOI 10.1002/1878-0261.70015 Typ Journal Article Autor Beddowes E Journal Molecular Oncology Seiten 3518-3534 Link Publikation -
2022
Titel Hyperpolarized 13C-Pyruvate Metabolism as a Surrogate for Tumor Grade and Poor Outcome in Renal Cell Carcinoma-A Proof of Principle Study. DOI 10.17863/cam.80443 Typ Other Autor Ursprung S Link Publikation -
2022
Titel Hyperpolarized13C-Pyruvate Metabolism as a Surrogate for Tumor Grade and Poor Outcome in Renal Cell Carcinoma-A Proof of Principle Study DOI 10.17863/cam.79903 Typ Journal Article Autor Ursprung S Link Publikation -
2022
Titel Imaging Glioblastoma Metabolism by Using Hyperpolarized [1-13C]Pyruvate Demonstrates Heterogeneity in Lactate Labeling: A Proof of Principle Study. DOI 10.17863/cam.84933 Typ Journal Article Autor Mclean M Link Publikation -
2022
Titel Staging Breast Cancer with MRI, the T. A Key Role in the Neoadjuvant Setting. DOI 10.17863/cam.91502 Typ Journal Article Autor Ferrara F Link Publikation -
2022
Titel Staging Breast Cancer with MRI, the T. A Key Role in the Neoadjuvant Setting. DOI 10.17863/cam.92657 Typ Journal Article Autor Ferrara F Link Publikation -
2023
Titel Hyperpolarized Carbon-13 MRI in Breast Cancer DOI 10.3390/diagnostics13132311 Typ Journal Article Autor Woitek R Journal Diagnostics Seiten 2311 Link Publikation -
2019
Titel Quantifying normal human brain metabolism using hyperpolarized [1–13C]pyruvate and magnetic resonance imaging DOI 10.1016/j.neuroimage.2019.01.027 Typ Journal Article Autor Grist J Journal NeuroImage Seiten 171-179 Link Publikation -
2018
Titel Hyperpolarized carbon-13 magnetic resonance spectroscopic imaging: a clinical tool for studying tumour metabolism DOI 10.1259/bjr.20170688 Typ Journal Article Autor Zaccagna F Journal The British Journal of Radiology Seiten 20170688 Link Publikation -
2018
Titel Optoacoustic Imaging Detects Hormone-Related Physiological Changes of Breast Parenchyma DOI 10.1055/a-0628-6248 Typ Journal Article Autor Abeyakoon O Journal Ultraschall in der Medizin - European Journal of Ultrasound Seiten 757-763 Link Publikation -
2020
Titel Imaging breast cancer using hyperpolarized carbon-13 MRI DOI 10.1073/pnas.1913841117 Typ Journal Article Autor Gallagher F Journal Proceedings of the National Academy of Sciences Seiten 2092-2098 Link Publikation -
2020
Titel Hyperpolarized 13C MRI of Tumor Metabolism Demonstrates Early Metabolic Response to Neoadjuvant Chemotherapy in Breast Cancer DOI 10.1148/rycan.2020200017 Typ Journal Article Autor Woitek R Journal Radiology: Imaging Cancer Link Publikation -
2020
Titel Correlating Radiomic Features of Heterogeneity on CT with Circulating Tumor DNA in Metastatic Melanoma DOI 10.3390/cancers12123493 Typ Journal Article Autor Gill A Journal Cancers Seiten 3493 Link Publikation -
2022
Titel Calibrating Ensembles for Scalable Uncertainty Quantification in Deep Learning-based Medical Segmentation DOI 10.48550/arxiv.2209.09563 Typ Preprint Autor Buddenkotte T -
2022
Titel Clinically Interpretable Radiomics-Based Prediction of Histopathologic Response to Neoadjuvant Chemotherapy in High-Grade Serous Ovarian Carcinoma DOI 10.3389/fonc.2022.868265 Typ Journal Article Autor Rundo L Journal Frontiers in Oncology Seiten 868265 Link Publikation -
2022
Titel Staging Breast Cancer with MRI, the T. A Key Role in the Neoadjuvant Setting DOI 10.3390/cancers14235786 Typ Journal Article Autor Panico C Journal Cancers Seiten 5786 Link Publikation -
2022
Titel An optoacoustic imaging feature set to characterise blood vessels surrounding benign and malignant breast lesions DOI 10.1016/j.pacs.2022.100383 Typ Journal Article Autor Abeyakoon O Journal Photoacoustics Seiten 100383 Link Publikation -
2022
Titel Hyperpolarized 13C-Pyruvate Metabolism as a Surrogate for Tumor Grade and Poor Outcome in Renal Cell Carcinoma—A Proof of Principle Study DOI 10.3390/cancers14020335 Typ Journal Article Autor Ursprung S Journal Cancers Seiten 335 Link Publikation -
2022
Titel Imaging Glioblastoma Metabolism by Using Hyperpolarized [1-13C]Pyruvate Demonstrates Heterogeneity in Lactate Labeling: A Proof of Principle Study DOI 10.1148/rycan.210076 Typ Journal Article Autor Zaccagna F Journal Radiology: Imaging Cancer Link Publikation -
2021
Titel Hyperpolarized Carbon-13 MRI for Early Response Assessment of Neoadjuvant Chemotherapy in Breast Cancer Patients DOI 10.1158/0008-5472.can-21-1499 Typ Journal Article Autor Woitek R Journal Cancer Research Seiten 6004-6017 Link Publikation -
2023
Titel A large-scale retrospective study in metastatic breast cancer patients using circulating tumor DNA and machine learning to predict treatment outcome and progression-free survival DOI 10.1101/2023.03.03.530936 Typ Preprint Autor Beddowes E Seiten 2023.03.03.530936 Link Publikation
-
2019
Titel clinical hyperpolarised 13C MRI of the breast Typ Physiological assessment or outcome measure Öffentlich zugänglich
-
2019
Titel Named Speaker at WMIC 2019 Typ Personally asked as a key note speaker to a conference Bekanntheitsgrad Continental/International
-
2020
Titel All in one cancer imaging optimisation using an integrated mathematical and deep learning approach Typ Research grant (including intramural programme) Förderbeginn 2020 -
2019
Titel Hyperpolarised 13C-MRSI to assess response in breast cancer under neoadjuvant treatment Typ Research grant (including intramural programme) Förderbeginn 2019