Z Gastroenterol 2013; 51 - K255
DOI: 10.1055/s-0033-1352895

MMP-2/-9 gerichtete Fluoreszenz-Endoskopie zur Detektion von kolorektalen Frühkarzinomen

P Lenz 1, 2, D Bettenworth 1, K Schwegmann 2, C Poremba 3, M Schäfers 2, D Domagk 1
  • 1Universitätsklinikum Münster, Medizinische Klinik und Poliklinik B, Münster, Germany
  • 2Universitätsklinikum Münster, European Institute for Molecular Imaging, Münster, Germany
  • 3Zentrum für Histologie, Zytologie und Molekulare Diagnostik, Trier, Germany

Einleitung: Das kolorektale Karzinom ist weltweit eine der häufigsten Krebserkrankungen und seine Früherkennung ist entscheidend. Matrixmetalloproteinasen (MMP) sind Schlüsselenzyme der Metastasierung und erhöhte Expressionslevel korrelieren mit einer schlechten Prognose.

Ziel: Evaluierung der MMP-2/-9 gerichtete Fluoreszenz-Endoskopie (FE) zur Detektion von kolorektalen Frühkarzinomen.

Methodik: Die Induktion von Kolonkarzinomen erfolgte in C57Bl/6 WT Mäuse (n = 20) durch i.p. Injektion von Azoxymethan und zyklischer oraler Gabe von Dextran-Sodiumsulfat. Der Cy5.5-markierte MMP-2/-9-spezifische Tracer wurde 24h vor der Koloskopie i.v. appliziert. Die Entwicklung der Tumore wurde in vivo durch Weißlicht- (WLE) und FE evaluiert. Ex vivo wurde das Fluoreszenzsignal mit einem Fluorescence Reflectance Imaging System quantifiziert und die Tumore stereomikroskopisch am explantierten Kolon gezählt. Die Tumore wurden mit einer HE-Färbung und Ki67-Immunhistochemie (IHC) beurteilt und die Expression von MMP-2 und -9 durch IHC und Western Blot erfasst.

Ergebnis: WLE und FE konnten komplikationslos in vivo durchgeführt werden. Ex vivo wurden 46 Tumore stereomikroskopisch detektiert, wohingegen nur 32 Tumore in der WLE beschrieben werden konnten. Die Proliferationsrate gemessen als Anzahl der Ki67-positiven Zellen war in den Tumoren signifikant erhöht. Die histologische Aufbereitung zeigte Adenome mit high-grade intraepithelialer Neoplasie (HGIEN) und vereinzelte Adenokarzinome (pT1). Die Fluoreszenzbildgebung belegte einen signifikant höheren Uptake des Tracers in den HGIEN und Frühkarzinomen im Vergleich zur normalen Mukosa (Average Radiant Efficiency: 3.27 E+11 ± 0.99 E+11 vs. 1.66 E+11 ± 0.75 E+11 [p/s/cm≤/sr]/[µW/cm≤], P < 0.001) und war zudem abhängig von der Tumorgröße. Western Blot und IHC zeigten korrespondierend erhöhte Expressionslevel von MMP-2 und -9 in den HGIEN.

Schlussfolgerung: Die konventionelle WLE übersah jeden dritten kolorektalen Tumor in einem murinen Kolonkarzinom-Modell. Die mukosale MMP-2 und 9-Expression war in Adenomen mit HGIEN erhöht. Daher erscheint die MMP-2- und -9 gerichtete Fluoreszenz-Endoskopie vielversprechend um die Detektionsrate kolorektaler Frühkarzinome im Rahmen der Koloskopie im Menschen weiter zu erhöhen.