In-vivo-Bildgebung von Makrophagenaktivität im Tumor – Methodenentwicklung und Evaluation des prädiktiven Wertes

Ziele: Die Dichte tumorassoziierter Makrophagen (TAM) ist mit einer schlechten Prognose im Hinblick auf Tumorwachstum und Metastasierung assoziiert. S100A9 wird von TAM aktivitätsabhängig exprimiert und stimuliert myeloid derived suppressor cells (MDSC), die die Antitumorimmunantwort verringern und weitere TAM-Aktivierung triggern. Es sollten TAM-Aktivität und MDSC-Wirkung mittels S100A9-spezifischer optischer Bildgebung (OI) dargestellt und ein prognostisches Potenzial untersucht werden. Methode: Ein S100A9-Antikörper bzw. IgG (unspezifisch) wurden mit Cy5.5 bzw. Cy7 (IgG für Parallelinjektion) für Fluoreszenz-Reflektionsbildgebung (FRI) und -tomographie (FMT) markiert. BALB/c- und S100A9-/--Mäusen (Negativkontrolle) wurden Zellen des murinen Mammakarzinoms 4T1 subkutan implantiert. MDSC aus tumortragenden (primed MDSC) bzw. gesunden Tieren (naiv) wurden i.v. appliziert. OI erfolgte bei 4–6mm Tumordurchmesser 24h nach Tracerinjektion (1,5 nmol Dye). Zur Validierung dienten Immunhistochemie und ELISA von 4T1 (S100A9-Expression). Statistische Auswertungen erfolgten mittels one-way-ANOVA, student-t-Test und linearer Regression. Ergebnis: 4T1-Zellen wiesen keine S100A9-Expression auf. Nach Injektion von anti-S100A9-Cy5.5 verglichen mit IgG-Cy5.5 waren die in-vivo-FRI-Signale im Tumor deutlich höher (1031,8 vs. 294,5 AU; p<0,0001). S100A9-/--Mäuse zeigten keine spezifische Tracer-Aufnahme (550,5 AU). Nach Parallelinjektion von IgG-Cy7 und anti-S100A9-Cy5.5 zeigte die FMT ein homogenes IgG-Signal; der spezifische Tracer kumulierte in Arealen hoher TAM-Aktivität (analog Immunhistochemie). Das S100A9-Signal an Tag 5 nach Tumorimplantation korrelierte mit konsekutivem Tumorwachstum über 13 Tage (r2=0,85). S100A9-Signal und Tumorwachstum waren nach Injektion von primed verglichen mit naiven MDSC signifikant höher (250,2 vs. 106,6 AU; p<0,001). Schlussfolgerung: OI erlaubte, TAM-Aktivität in Tumoren und MDSC-Einfluss darzustellen sowie die Aggressivität von Läsionen nicht-invasiv durch in-vivo-Bildgebung abzuschätzen.

Keywords: Molekulare Bildgebung, Tumor, Makrophagen

Korrespondierender Autor: Becker A

Universitätsklinikum Münster, Institut für Klinische Radiologie, Brüggefeldweg 18, 48161 Münster

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