@phdthesis{Boeser2024,
  author    = {B{\"o}ser, Janis},
  title     = {Einfluss der PSMA-PET/CT auf das psychische Befinden von Patienten mit Prostatakarzinom},
  doi       = {10.25972/OPUS-35204},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-352046},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {Das fr{\"u}hzeitige Erkennen psychoonkologischer Belastungen ist Bestandteil des optimalen therapeutischen Managements von Tumorpatienten. Nur wenige, widerspr{\"u}chliche Studien untersuchten bisher das psychische Befinden im Verlauf einer PET/CT. Bezogen auf das Prostatakarzinom gibt es bislang keine spezifische Studie, obwohl es die h{\"a}ufigste onkologische Erkrankung des Mannes darstellt. Aufgrund der insgesamt guten Prognose wird von einer geringeren psychischen Belastung ausgegangen. Mithilfe dieser Studie sollte durch Kombination etablierter Frageb{\"o}gen das psychische Befinden im Verlauf der PET/CT explorativ untersucht werden. Von Oktober 2018 bis Februar 2020 wurde 531 m{\"a}nnlichen Patienten der Nuklearmedizin des Universit{\"a}tsklinikums W{\"u}rzburg die Teilnahme angeboten. N = 85 Patienten (n = 38 Patienten mit Prostatakarzinom sowie n = 47 Patienten mit anderen malignen Erkrankungen) stimmten einer vollst{\"a}ndigen Teilnahme zu. Es wurden zwei Messzeitpunkte (T1 nach Durchf{\"u}hrung der PET/CT; T2 nach Ergebnismitteilung) festgelegt. Als Messinstrumente wurden der PA-F-KF, QUICC, DT, STAI-X1, PANAS und ein Selbsteinsch{\"a}tzungsbogen verwendet. 24 \% (T1) bzw. 35 \% (T2) der Patienten mit Prostatakarzinom gaben eine dysfunktionale Progredienzangst an, 55 \% (T1+T2) eine pathologische psychische Belastung. 53 \% (T1) bzw. 50 \% (T2) der Patienten zeigten eine relevant erh{\"o}hte Zustandsangst. Die Progredienzangst stieg nach Ergebnismitteilung an (p = 0,048; η² = 0,106), die Ungewissheit {\"u}ber den Stand der Erkrankung (p = 0,014; η² = 0,165) und Bew{\"a}ltigbarkeit des Alltags (p = 0,016; η² = 0,163) reduzierten sich. Allgemeine {\"A}ngste wie die Zustandsangst, der Distress und negative Affekte ver{\"a}nderten sich nicht. PSA-Werte ohne bildmorphologisches Korrelat l{\"o}sten eine gr{\"o}ßere Unsicherheit bez{\"u}glich des aktuellen Krankheitszustandes aus (p = 0,029; η² = 0,128). J{\"u}ngere Patienten zeigten vor (p = 0,005; η² = 0,207) und nach (p = 0,001; η² = 0,290) Ergebnismitteilung eine h{\"o}here Angst um ihre Berufst{\"a}tigkeit und gaben eine geringere Erleichterung nach Ergebnismitteilung (p = 0,016; η² = 0,165) an. Als Limitationen sind die geringe Fallzahl und Teilnahmequote, multiple Testung und fehlende Erfragung psychischer Erkrankungen zu beachten. Insgesamt zeigen sich eine hohe psychische Belastung und {\"A}ngste im Verlauf der PET/CT. Patienten mit Prostatakarzinom sind zu diesem Zeitpunkt nicht weniger belastet als Patienten mit anderen malignen Erkrankungen.},
  subject      = {Angst},
  language  = {de}
}
@article{JanzWalzCirnuetal.2024,
  author    = {Janz, Anna and Walz, Katharina and Cirnu, Alexandra and Surjanto, Jessica and Urlaub, Daniela and Leskien, Miriam and Kohlhaas, Michael and Nickel, Alexander and Brand, Theresa and Nose, Naoko and W{\"o}rsd{\"o}rfer, Philipp and Wagner, Nicole and Higuchi, Takahiro and Maack, Christoph and Dudek, Jan and Lorenz, Kristina and Klopocki, Eva and Erg{\"u}n, S{\"u}leyman and Duff, Henry J. and Gerull, Brenda},
  title     = {Mutations in DNAJC19 cause altered mitochondrial structure and increased mitochondrial respiration in human iPSC-derived cardiomyocytes},
  series = {Molecular Metabolism},
  volume    = {79},
  journal   = {Molecular Metabolism},
  issn      = {2212-8778},
  doi       = {10.1016/j.molmet.2023.101859},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-350393},
  year      = {2024},
  abstract  = {Highlights • Loss of DNAJC19's DnaJ domain disrupts cardiac mitochondrial structure, leading to abnormal cristae formation in iPSC-CMs. • Impaired mitochondrial structures lead to an increased mitochondrial respiration, ROS and an elevated membrane potential. • Mutant iPSC-CMs show sarcomere dysfunction and a trend to more arrhythmias, resembling DCMA-associated cardiomyopathy. Background Dilated cardiomyopathy with ataxia (DCMA) is an autosomal recessive disorder arising from truncating mutations in DNAJC19, which encodes an inner mitochondrial membrane protein. Clinical features include an early onset, often life-threatening, cardiomyopathy associated with other metabolic features. Here, we aim to understand the metabolic and pathophysiological mechanisms of mutant DNAJC19 for the development of cardiomyopathy. Methods We generated induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (iPSC-CMs) of two affected siblings with DCMA and a gene-edited truncation variant (tv) of DNAJC19 which all lack the conserved DnaJ interaction domain. The mutant iPSC-CMs and their respective control cells were subjected to various analyses, including assessments of morphology, metabolic function, and physiological consequences such as Ca\(^{2+}\) kinetics, contractility, and arrhythmic potential. Validation of respiration analysis was done in a gene-edited HeLa cell line (DNAJC19tv\(_{HeLa}\)). Results Structural analyses revealed mitochondrial fragmentation and abnormal cristae formation associated with an overall reduced mitochondrial protein expression in mutant iPSC-CMs. Morphological alterations were associated with higher oxygen consumption rates (OCRs) in all three mutant iPSC-CMs, indicating higher electron transport chain activity to meet cellular ATP demands. Additionally, increased extracellular acidification rates suggested an increase in overall metabolic flux, while radioactive tracer uptake studies revealed decreased fatty acid uptake and utilization of glucose. Mutant iPSC-CMs also showed increased reactive oxygen species (ROS) and an elevated mitochondrial membrane potential. Increased mitochondrial respiration with pyruvate and malate as substrates was observed in mutant DNAJC19tv HeLa cells in addition to an upregulation of respiratory chain complexes, while cellular ATP-levels remain the same. Moreover, mitochondrial alterations were associated with increased beating frequencies, elevated diastolic Ca\(^{2+}\) concentrations, reduced sarcomere shortening and an increased beat-to-beat rate variability in mutant cell lines in response to β-adrenergic stimulation. Conclusions Loss of the DnaJ domain disturbs cardiac mitochondrial structure with abnormal cristae formation and leads to mitochondrial dysfunction, suggesting that DNAJC19 plays an essential role in mitochondrial morphogenesis and biogenesis. Moreover, increased mitochondrial respiration, altered substrate utilization, increased ROS production and abnormal Ca\(^{2+}\) kinetics provide insights into the pathogenesis of DCMA-related cardiomyopathy.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kemmer2024,
  author    = {Kemmer, Luisa Diana},
  title     = {Darstellung von Inflammation in Atherosklerose mit dem CXCR4-gerichteten PET-Tracer \(^{68}\)Ga-Pentixafor im Vergleich zur \(^{18}\)F-FDG-PET/CT},
  doi       = {10.25972/OPUS-36001},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-360013},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {Herz-Kreislauf-Erkrankungen z{\"a}hlen zu den h{\"a}ufigsten Todesursachen weltweit. Ein ihr zugrundeliegender pathologischer Prozess ist die Atherosklerose. Die Ruptur eines atheroskelrotischen Plaques kann lebensbedrohlich sein. Derzeit existieren weder ein evaluierter Biomarker noch eine Bildgebungstechnik, die das Risiko einer solchen Plaqueruptur und eines nachfolgenden akuten kardiovaskul{\"a}ren Ereignisses vorhersagen k{\"o}nnen. Um die bildgebenden Verfahren zur Detektion der Atherosklerose zu optimieren, wurde in dieser Dissertationsarbeit untersucht, ob der PET/CT-Tracer 68Ga-Pentixafor im Vergleich zu 18F-FDG bessere Ergebnisse in der Diagnostik der Atherosklerose erzielen kann. Insgesamt wurden 144 onkologische Patienten in die Studie einbezogen, bei denen die 18F-FDG-PET/CT sowie 68Ga-Pentifaxor-PET/CT aus klinischen Gr{\"u}nden indiziert waren. Befunde, bei denen eine gegen{\"u}ber dem Hintergrund vermehrte Speicherung ohne physiologische Erkl{\"a}rung nachgewiesen werden konnte, wurden als positiv bewertet. Um Unterschiede zwischen den Patienten außer Acht lassen zu k{\"o}nnen, wurde die target-to-background-ratio (TBR) berechnet. Zur Beschreibung der Speicherintensit{\"a}t einer L{\"a}sion wurde der standardized uptake value (SUV) bestimmt. Nach Auswertung der Daten zeigte sich eine m{\"a}ßige Korrelation der Anzahl von 68Ga-Pentixafor-positiven L{\"a}sionen mit der Anzahl der 18F-FDG positiven L{\"a}sionen. Die CXCR4-gerichtete Bildgebung mit 68Ga-Pentixafor identifizierte mehr L{\"a}sionen als die 18F-FDG-PET/CT. Bez{\"u}glich ihres Verteilungsmusters wiesen die beiden Tracer eine geringe Korrelation auf. Die Aufnahmeintensit{\"a}t beider Tracer korrelierte umgekehrt mit dem Ausmaß der Verkalkung. Stark verkalkte Plaques zeigten die niedrigste Traceraufnahme f{\"u}r beide PET-Tracer. Weitere Studien zur Aufkl{\"a}rung der zugrunde liegenden biologischen Mechanismen und Quellen der CXCR4-Positivit{\"a}t sind in hohem Maße gerechtfertigt.},
  subject      = {Arteriosklerose},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Heinrich2024,
  author    = {Heinrich, Marieke},
  title     = {Bildgebung des Prostatakarzinoms im PSMA-PET/CT: Die halbautomatische Quantifizierung des Tumorvolumens zeigt (noch) keine verbesserte Pr{\"a}diktion des Krankheitsverlaufs},
  doi       = {10.25972/OPUS-35968},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-359684},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {Die molekularen Parameter PSMA-TV und TL-PSMA im 68Ga-PSMA PET/CT leiten sich ab von MTV und TLG im FDG PET/CT. Mit der vorliegenden Arbeit wurden die Grenzen neuer Autosegmentierungsprogramme durch eine maximale Belastung mit großen Tumorvolumina von Patienten unter taxanbasierter Chemotherapie ausgelotet. Die Programme Syngo.via und FIJI kamen zu vergleichbaren Ergebnissen. Patienten mit einem Gleason Score von 8-10 zeigten unter Therapie eine signifikante Zunahme des PSMA-TV und TL-PSMA im Gegensatz zu Patienten mit Gleason Score 6-7b. Ein hoher PSA-Wert korrelierte zu allen Zeitpunkten signifikant mit einem hohen PSMA-TV und TL-PSMA, ebenso korrelierte ein steigender PSA-Wert signifikant mit steigenden Werten in PSMA-TV und TL-PSMA. Patienten mit einem biochemischen Progress und einem Progress nach modifiziertem PERCIST zeigten vor Therapie ein signifikant h{\"o}heres PSMA-TV und TL-PSMA als Patienten ohne Progress und unter Therapie eine signifikante Zunahme des PSMA-TV und TL-PSMA im Vergleich zu Patienten ohne Progress. Eine Einteilung des Therapieansprechens aller Patienten in CR, PR, SD und PD nach PSMA-TV, TL-PSMA, PSA-Wert und modifiziertem PERCIST stimmte nicht in allen Patienten {\"u}berein. Ein signifikant k{\"u}rzeres Gesamt{\"u}berleben zeigten lediglich Patienten mit einem nach dem PSA-Wert definiertem Progress. Im praktischen Vergleich der beiden Programme ben{\"o}tigte Syngo.via f{\"u}r eine komplette Segmentierung signifikant mehr Zeit als FIJI, vor allem da der Wechsel von VOI zu VOI signifikant l{\"a}nger dauerte. Unabh{\"a}ngig vom Autosegmentierungsprogramm dauerte eine komplette Segmentierung l{\"a}nger, je gr{\"o}ßer das PSMA-TV und das TL-PSMA war, je mehr VOIs das Programm automatisch setzte und je mehr VOIs manuell gel{\"o}scht und neu gesetzt wurden. In der Gesamtschau bieten PSMA-TV und TL-PSMA in Kombination mit den sich schnell weiterentwickelnden Autosegmentierungs-Programmen die M{\"o}glichkeit, auch sehr hohe Tumorlasten des PCas objektiv und vergleichbar zu beschreiben.},
  subject      = {Hormonrefrakt{\"a}rer Prostatakrebs},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Viering2023,
  author    = {Viering, Oliver},
  title     = {\(^{18}\)F-Fluordesoxyglucose- und \(^{11}\)C-Methionin-PET/CT bei Patient/-innen mit neu diagnostiziertem Multiplen Myelom: Ein Vergleich volumenbasierter PET-Biomarker},
  doi       = {10.25972/OPUS-31803},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-318032},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {11C-Methionin (11C-MET) ist ein alternatives Radiopharmakon f{\"u}r die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) zur Beurteilung der Krankheitsaktivit{\"a}t bei Patient/-innen mit Multiplem Myelom (MM). Fr{\"u}he Daten legen eine h{\"o}here Sensitivit{\"a}t und Spezifit{\"a}t als bei dem bisherigen Standardtracer 18F-Fluordesoxyglucose (18F-FDG) nahe. Es fehlen bislang jedoch Untersuchungen, welche die neuen, aus PET-Daten abgeleiteten Parameter „metabolic tumor volume" (MTV) und „total lesion glycolysis / total lesion methionin uptake" (TLG/TLMU) in diesen Vergleich miteinbeziehen. In fr{\"u}heren Studien konnte bereits eine prognostische Aussagekraft dieser neuen Imaging Parameter f{\"u}r die 18F-FDG-PET/CT gezeigt werden. Das Ziel dieser bizentrischen Studie war es, die sich im Rahmen bisheriger Studienergebnisse andeutende {\"U}berlegenheit von 11C-MET f{\"u}r das Staging des MM zu {\"u}berpr{\"u}fen und seine Eignung f{\"u}r die Bewertung von metabolischen Imaging Parametern im Vergleich zu 18F-FDG zu untersuchen. Zweiundzwanzig Patient/-innen mit neu diagnostiziertem unbehandelten MM, davon 15 Patient/-innen des Universit{\"a}tsklinikums W{\"u}rzburg und sieben Patient/-innen der Clinica Universidad de Navarra in Pamplona, die eine doppelte PET/CT-Bildgebung unter Verwendung der beiden Tracer 11C-MET und 18F-FDG innerhalb eines Zeitraums von maximal 14 Tagen erhalten hatten, wurden retrospektiv durch den Doktoranden (Oliver Viering) sowie eine nuklearmedizinische Assistenz{\"a}rztin (Maria I. Morales-Lozano) und im Anschluss durch je eine PET/CT-Expert/-in des Universit{\"a}tsklinikums W{\"u}rzburg (Constantin Lapa) und der Clinica Universidad de Navarra (Maria J. Garcia-Velloso) untersucht. Hierf{\"u}r wurden die 18F-FDG- und 11C-MET-PET/CT-Aufnahmen einer dreidimensionalen Analyse mit Hilfe des "PET/CT-Viewer Beth Israel for FIJI" unterzogen. Diese open source Software erm{\"o}glichte die Berechnung von SUVmean, SUVmax und SUVpeak sowie der neuen Imaging Biomarker MTV und TLG/TLMU. Die genannten PET-Parameter wurden mit klinischen und laborchemischen Parametern (H{\"a}moglobin, Calcium, Kreatinin, CRP, β2-Mikroglobulin, Albumin, M-Gradient/M-Protein, Knochenmarkinfiltration, LDH, freier Leichtketten-quotient, R-ISS, zytogenetisches Risiko) korreliert, welche in fr{\"u}heren Studien als prognostisch relevante Parameter der Myelom-Erkrankung identifiziert worden waren. Bei elf der 22 Patient/-innen (50 \%) wurden mithilfe von 11C-MET mehr fokale L{\"a}sionen als mit 18F-FDG nachgewiesen (p < 0,01), daneben konnte bei einer gr{\"o}ßeren Zahl von Patient/-innen eine diffuse Knochenmarkinfiltration durch die malignen Plasmazellen identifiziert werden (11C-MET: 19, 18F-FDG: 12). Sowohl die SUV-Parameter (SUVmean, SUVmax und SUVpeak) als auch die neuen Imaging Parameter (TMTV und TLG/TLMU) waren bei der 11C-MET- signifikant h{\"o}her als bei der 18F-FDG-PET/CT (p < 0,05). In Bezug auf die neuen Imaging Parameter zeigten sich f{\"u}r 11C-MET h{\"a}ufiger signifikante Korrelationen mit den prognostisch relevanten klinischen und laborchemischen Parametern als f{\"u}r 18F-FDG. Bei TMTV konnten f{\"u}r die 11C-MET-PET/CT signifikante Korrelationen f{\"u}r β2-Mikroglobulin (p = 0,006), die M-Komponente (p = 0,003), den Grad der Knochenmarkinfiltration (p = 0,007) und das Serum-H{\"a}moglobin (p = 0,016) gefunden werden, wohingegen sich bei 18F-FDG lediglich eine signifikante Korrelation f{\"u}r β2-Mikroglobulin (p = 0,044) zeigte. In Bezug auf die TLG/TLMU konnten bei 18F-FDG keine signifikanten Korrelationen zwischen TLG und den klinischen und laborchemischen Parametern nachgewiesen werden. Bei 11C-MET zeigten sich hingegen signifikante Korrelationen zwischen dem TLMU und der Kalzium-Konzentration im Serum (p = 0,028), dem β2-Mikroglobulin (p = 0,047), der M-Komponente (p = 0,033) und dem Grad der Knochenmarkinfiltration (p = 0,041). Trotz zahlreicher Limitationen dieser Arbeit, wie etwa der geringen Patientenzahl und des retrospektiven Charakters der Auswertung bekr{\"a}ftigt auch diese Studie in {\"U}bereinstimmung mit den bisherigen Studienergebnissen, dass 11C-MET im Vergleich zu 18F-FDG ein sensitiverer Marker f{\"u}r die Beurteilung der Myelom-Tumorlast sein k{\"o}nnte. Eine Untersuchung der prognostischen Aussagekraft von 11C-MET in Bezug auf progressionsfreies- und Gesamt{\"u}berleben im Zuge der prim{\"a}ren Bildgebung der Erkrankung war aufgrund der kurzen Nachbeobachtungszeit und der Heterogenit{\"a}t der Behandlung, welche die Patient/-innen im Anschluss an die Staging-Untersuchungen erhalten hatten, nicht m{\"o}glich und muss im Rahmen zuk{\"u}nftiger, insbesondere prospektiver Studien weiter untersucht werden.},
  subject      = {Plasmozytom},
  language  = {de}
}
@article{SchadtIsraelBeezetal.2023,
  author    = {Schadt, Fabian and Israel, Ina and Beez, Alexandra and Alushi, Kastriot and Weiland, Judith and Ernestus, Ralf-Ingo and Westermaier, Thomas and Samnick, Samuel and Lilla, Nadine},
  title     = {Analysis of cerebral glucose metabolism following experimental subarachnoid hemorrhage over 7 days},
  series = {Scientific Reports},
  volume    = {13},
  journal   = {Scientific Reports},
  number    = {1},
  doi       = {10.1038/s41598-022-26183-1},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-300725},
  year      = {2023},
  abstract  = {Little is known about changes in brain metabolism following SAH, possibly leading towards secondary brain damage. Despite sustained progress in the last decade, analysis of in vivo acquired data still remains challenging. The present interdisciplinary study uses a semi-automated data analysis tool analyzing imaging data independently from the administrated radiotracer. The uptake of 2-[18F]Fluoro-2-deoxy-glucose ([\(^{18}\)F]FDG) was evaluated in different brain regions in 14 male Sprague-Dawley rats, randomized into two groups: (1) SAH induced by the endovascular filament model and (2) sham operated controls. Serial [\(^{18}\)F]FDG-PET measurements were carried out. Quantitative image analysis was performed by uptake ratio using a self-developed MRI-template based data analysis tool. SAH animals showed significantly higher [\(^{18}\)F]FDG accumulation in gray matter, neocortex and olfactory system as compared to animals of the sham group, while white matter and basal forebrain region showed significant reduced tracer accumulation in SAH animals. All significant metabolic changes were visualized from 3 h, over 24 h (day 1), day 4 and day 7 following SAH/sham operation. This [\(^{18}\)F]FDG-PET study provides important insights into glucose metabolism alterations following SAH—for the first time in different brain regions and up to day 7 during course of disease.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Heider2023,
  author    = {Heider, Melanie},
  title     = {Detektionsrate der \(^{68}\)Ga-PSMA-PET/CT bei Patienten mit Rezidiv eines Prostatakarzinoms und Androgendeprivationstherapie},
  doi       = {10.25972/OPUS-30612},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-306123},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Die Detektion des Prostataspezifischen Membranantigens (PSMA) mittels kombinierter Positronenemissions- und Computertomographie (PET/CT) ist ein etabliertes diagnostisches Verfahren bei Patienten mit Prostatakarzinom. Hierbei ist bislang unklar, ob und wie eine bereits eingeleitete Androgendeprivationstherapie (ADT) die diagnostische Genauigkeit der PSMA-PET/CT beeinflusst. Ziel dieser Arbeit war es, die Detektionsrate der PSMA-PET/CT mit 68Ga-PSMA I\&T unter ADT in Abh{\"a}ngigkeit des PSA-Wertes zu evaluieren und mit einer Kontrollgruppe ohne ADT zu vergleichen. In dieser retrospektiven Studie wurden Daten von Patienten mit biochemischem Rezidiv nach radikaler Prostatektomie analysiert, welche zwischen 2014 und 2018 eine PSMA-PET/CT am Universit{\"a}tsklinikum W{\"u}rzburg erhalten haben. Mittels Propensity Score Matching wurde f{\"u}r die Patienten mit ADT innerhalb der letzten 6 Monate vor Durchf{\"u}hrung der PSMA-PET/CT eine Kontrollgruppe ohne ADT erstellt. Die Patienten mit ADT (n=62) wiesen eine signifikant h{\"o}here Detektionsrate auf als die Patienten ohne ADT (n=62). Die Traceranreicherung unterschied sich nicht signifikant in beiden Gruppen. Dagegen wiesen die Patienten mit ADT jedoch eine signifikant h{\"o}here Tumorlast auf und hatten h{\"a}ufiger Knochen- und Organmetastasen, sodass als Ursache f{\"u}r die h{\"o}here Detektionsrate der PSMA-PET/CT bei Patienten mit ADT ein fortgeschritteneres Tumorstadium angenommen wurde. Die Detektionsrate war bei den Patienten mit ADT auch bei niedrigen PSA-Werten hoch. Es scheint daher nicht erforderlich zu sein, eine bestehende ADT vor Durchf{\"u}hrung der PSMA-PET/CT im biochemischen Rezidiv abzusetzen und damit das Risiko einer Krankheitsprogression einzugehen. Die Korrelation des PSA-Wertes mit der Tumorlast in der PSMA-PET/CT war bei Patienten mit ADT geringer ausgepr{\"a}gt als bei Patienten ohne ADT. Patienten unter ADT k{\"o}nnten daher von einer regelm{\"a}ßigen Durchf{\"u}hrung der PSMA-PET/CT zur {\"U}berwachung der Krankheitsprogression profitieren. Hier bleibt allerdings eine Kosten-Nutzen-Analyse abzuwarten, da dies deutlich aufwendiger und teurer ist als die Bestimmung des PSA-Wertes.},
  subject      = {Positronen-Emissions-Tomografie},
  language  = {de}
}
@article{LassmannEberlein2023,
  author    = {Lassmann, Michael and Eberlein, Uta},
  title     = {Comparing absorbed doses and radiation risk of the α-emitting bone-seekers [\(^{223}\)Ra]RaCl\(_2\) and [\(^{224}\)Ra]RaCl\(_2\)},
  series = {Frontiers in Medicine},
  volume    = {9},
  journal   = {Frontiers in Medicine},
  issn      = {2296-858X},
  doi       = {10.3389/fmed.2022.1057373},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-301509},
  year      = {2023},
  abstract  = {[\(^{223}\)Ra]RaCl\(_2\) and [\(^{224}\)Ra]RaCl\(_2\) are bone seekers, emitting high LET, and short range (< 100 μm) alpha-particles. Both radionuclides show similar decay properties; the total alpha energies are comparable (\(^{223}\)Ra: ≈28 MeV, \(^{224}\)Ra: ≈26 MeV). [\(^{224}\)Ra]RaCl\(_2\) has been used from the mid-1940s until 1990 for treating different bone and joint diseases with activities of up to approximately 50 MBq [\(^{224}\)Ra]RaCl\(_2\). In 2013 [\(^{223}\)Ra]RaCl\(_2\) obtained marketing authorization by the FDA and by the European Union for the treatment of metastatic prostate cancer with an activity to administer of 0.055 MBq per kg body weight for six cycles. For intravenous injections in humans a model calculation using the biokinetic model of ICRP67 shows a ratio of organ absorbed dose coefficients (\(^{224}\)Ra:\(^{223}\)Ra) between 0.37 (liver) and 0.97 except for the kidneys (2.27) and blood (1.57). For the red marrow as primary organ-at-risk, the ratio is 0.57. The differences are mainly caused be the differing half-lives of the decay products of both radium isotopes. Both radionuclides show comparable DNA damage patterns in peripheral blood mononuclear cells after internal ex-vivo irradiation. Data on the long-term radiation-associated side effects are only available for treatment with [\(^{224}\)Ra]RaCl\(_2\). Two epidemiological studies followed two patient groups treated with [\(^{224}\)Ra]RaCl\(_2\) for more than 25 years. One of them was the "Spiess study", a cohort of 899 juvenile patients who received several injections of [\(^{224}\)Ra]RaCl\(_2\) with a mean specific activity of 0.66 MBq/kg. Another patient group of ankylosing spondylitis patients was treated with 10 repeated intravenous injections of [\(^{224}\)Ra]RaCl\(_2\), 1 MBq each, 1 week apart. In total 1,471 of these patients were followed-up in the "Wick study". In both studies, an increased cancer mortality by leukemia and solid cancers was observed. Similar considerations on long-term effects likely apply to [\(^{223}\)Ra]RaCl\(_2\) as well since the biokinetics are similar and the absorbed doses in the same range. However, this increased risk will most likely not be observed due to the much shorter life expectancy of prostate cancer patients treated with [\(^{223}\)Ra]RaCl\(_2\).},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Janssen2023,
  author    = {Janßen, Jan Paul},
  title     = {Capabilities of a multi-pinhole SPECT system with two stationary detectors for in vivo imaging in rodents},
  doi       = {10.25972/OPUS-32860},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-328608},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Molecular imaging of rats is of great importance for basic and translational research. As a powerful tool in nuclear medicine, SPECT can be used to visualize specific functional processes in the body, such as myocardial perfusion or bone metabolism. Typical applications in laboratory animals are imaging diagnostics or the development of new tracers for clinical use. Innovations have enabled resolutions of up to a quarter of a millimeter with acceptable sensitivity. These advances have recently led to significantly more interest in SPECT both clinically and preclinically. The objective of this thesis was to evaluate the performance of the new U-SPECT5/CT E-Class by MILabs with a dedicated ultra-high resolution multi-pinhole collimator for rats and its potential for in vivo imaging of rats. The unique features of the U-SPECT are the large stationary detectors and the new iterative reconstruction algorithm. In addition, compared to the conventional system, the "E-Class" uses only two detectors instead of three. First, the sensitivity, maximum resolution, and uniformity were determined as performance parameters. Thereafter, CNRs for different activity levels comparable to those of typical in vivo activities were examined. Finally, two example protocols were carried out for imaging with 99mTc-MIBI and 99mTc-HMDP in healthy rats to evaluate the in vivo capabilities. For this purpose, CNR calculations and an image quality assessment were performed. The focus was on image quality as a function of scan time and post-reconstruction filter across a wide range of realistically achievable in vivo conditions. Performance was reasonable compared to other systems in the literature, with a sensitivity of 567 cps/MBq, a maximum resolution of 1.20 mm, and a uniformity of 55.5\%. At the lower activities, resolution in phantom studies decreased to ≥1.80 mm while maintaining good image quality. High-quality bone and myocardial perfusion SPECTs were obtained in rats with a resolution of ≥1.80 mm and ≥2.20 mm, respectively. Although limited sensitivity remains a weakness of SPECT, the U-SPECT5/CT E-Class with the UHR-RM collimator can achieve in vivo results of the highest standard despite the missing third detector. Currently, it is one of the best options for high-resolution radionuclide imaging in rats.},
  subject      = {SPECT},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Hoffmann2023,
  author    = {Hoffmann, Jan Vincent},
  title     = {Small-animal SPECT with Two Stationary Detectors: Performance Evaluation and Image Quality Assessment of Multi-pinhole Collimators},
  doi       = {10.25972/OPUS-32819},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-328195},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {SPECT as a representative of molecular imaging allows visualization of metabolic processes in vivo. In clinical practice, single photon emission imaging is an established modality for myocardial perfusion imaging or the diagnosis of adrenal or neuroendocrine tumors, to name a few. With technical advances in scanner design and data processing leading to improved spatial resolution and image quality, SPECT has become a serious contender in small animal preclinical imaging. With multi-pinhole collimation, submillimeter spatial resolutions are achieved without limiting sensitivity, which has led to a significant increase of interest in SPECT for preclinical research in recent years. In this dissertation, the potential of a two-detector system through an analysis of three dedicated mouse collimators with multi-pinhole configurations was demonstrated. For this, sensitivity, spatial resolution, and uniformity as key parameters were determined. In the second part of the present work, an evaluation of the image quality at different activity concentrations to allow prediction of the system performance related to in vivo studies was performed. Therefore, a visual evaluation, as well as a calculation of the contrastto-noise ratio, was performed using mini Derenzo phantoms for the respective three mouse collimators. To better classify the results, the study was extended by a comparison with the predecessor system. Due to the absence of the third bottom detector, sensitivity and uniformity are slightly compromised. All three collimators were able to achieve a spatial resolution in the submillimeter range, XUHR-M offers a peak resolution of up to 0.35 mm. In terms of resolution, both evaluated systems performed on an equal level. Visual assessment of image quality indicates a slight advantage of the new two-detector system, and the contrast-to-noise ratio seems to benefit from the improved SROSEM algorithm. However, the differences between the two systems are marginal. The U-SPECT5/CT E-Class is proven to be state-of-the-art for small animal imaging and is a powerful instrument for preclinical molecular imaging research. Improvements in system design compensate well for the reduction in the detection area, allowing excellent imaging even with low activity concentrations.},
  subject      = {SPECT},
  language  = {en}
}
@article{EilsbergerKreisslReinersetal.2023,
  author    = {Eilsberger, Friederike and Kreissl, Michael C. and Reiners, Christoph and Holzgreve, Adrien and Luster, Markus and Pfestroff, Andreas},
  title     = {Application of the American Thyroid Association risk assessment in patients with differentiated thyroid carcinoma in a German population},
  series = {Biomedicines},
  volume    = {11},
  journal   = {Biomedicines},
  number    = {3},
  issn      = {2227-9059},
  doi       = {10.3390/biomedicines11030911},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-311226},
  year      = {2023},
  abstract  = {Background: The American Thyroid Association (ATA) uses criteria to assess the risk for persistent disease in differentiated thyroid carcinoma (DTC) after radioiodine therapy (RAI). There are no data available showing that this classification can be adopted unadjusted by Germany. Aim: The aim of our study is to investigate whether the ATA classification can be applied to a German population for short-term prognosis. Furthermore, we investigated the influence of an age cutoff value. Methods: We retrospectively analyzed 121 patients who were referred to our tertiary referral center. Patients were classified into risk categories, and the therapy response was determined according to ATA. Results: A total of 73/83 (88\%) ATA low-risk patients and 12/19 (63\%) intermediate-risk patients showed an excellent response; 2/19 (11\%) high-risk patients had a biochemical, and 6 (31\%) had a structural incomplete response. Of all 39 patients ≥55 years, 84\% had an excellent response. Using a cut off of 50 years, 50/62 (81\%) of the older patients showed an excellent response. Conclusion: The ATA risk classification is able to estimate the response to RAI therapy in a German population. A shift from 55 to 50 years as an age cutoff value does not result in any relevant change in the treatment response.},
  language  = {en}
}
@article{WernerSayehliHaenscheidetal.2023,
  author    = {Werner, Rudolf A. and Sayehli, Cyrus and H{\"a}nscheid, Heribert and Higuchi, Takahiro and Serfling, Sebastian E. and Fassnacht, Martin and Goebeler, Maria-Elisabeth and Buck, Andreas K. and Kroiss, Matthias},
  title     = {Successful combination of selpercatinib and radioiodine after pretherapeutic dose estimation in RET-altered thyroid carcinoma},
  series = {European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging},
  volume    = {50},
  journal   = {European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging},
  number    = {6},
  doi       = {10.1007/s00259-022-06061-8},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-324435},
  pages     = {1833-1834},
  year      = {2023},
  abstract  = {No abstract available.},
  language  = {en}
}
@article{HiguchiWerner2023,
  author    = {Higuchi, Takahiro and Werner, Rudolf A.},
  title     = {Unfolding the cardioprotective potential of sigma-1 receptor-directed molecular imaging},
  series = {Journal of Nuclear Cardiology},
  volume    = {30},
  journal   = {Journal of Nuclear Cardiology},
  number    = {2},
  doi       = {10.1007/s12350-022-03077-3},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-324600},
  pages     = {662-664},
  year      = {2023},
  abstract  = {No abstract available.},
  language  = {en}
}
@article{MarquardtHartrampfKollmannsbergeretal.2023,
  author    = {Marquardt, Andr{\´e} and Hartrampf, Philipp and Kollmannsberger, Philip and Solimando, Antonio G. and Meierjohann, Svenja and K{\"u}bler, Hubert and Bargou, Ralf and Schilling, Bastian and Serfling, Sebastian E. and Buck, Andreas and Werner, Rudolf A. and Lapa, Constantin and Krebs, Markus},
  title     = {Predicting microenvironment in CXCR4- and FAP-positive solid tumors — a pan-cancer machine learning workflow for theranostic target structures},
  series = {Cancers},
  volume    = {15},
  journal   = {Cancers},
  number    = {2},
  issn      = {2072-6694},
  doi       = {10.3390/cancers15020392},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-305036},
  year      = {2023},
  abstract  = {(1) Background: C-X-C Motif Chemokine Receptor 4 (CXCR4) and Fibroblast Activation Protein Alpha (FAP) are promising theranostic targets. However, it is unclear whether CXCR4 and FAP positivity mark distinct microenvironments, especially in solid tumors. (2) Methods: Using Random Forest (RF) analysis, we searched for entity-independent mRNA and microRNA signatures related to CXCR4 and FAP overexpression in our pan-cancer cohort from The Cancer Genome Atlas (TCGA) database — representing n = 9242 specimens from 29 tumor entities. CXCR4- and FAP-positive samples were assessed via StringDB cluster analysis, EnrichR, Metascape, and Gene Set Enrichment Analysis (GSEA). Findings were validated via correlation analyses in n = 1541 tumor samples. TIMER2.0 analyzed the association of CXCR4 / FAP expression and infiltration levels of immune-related cells. (3) Results: We identified entity-independent CXCR4 and FAP gene signatures representative for the majority of solid cancers. While CXCR4 positivity marked an immune-related microenvironment, FAP overexpression highlighted an angiogenesis-associated niche. TIMER2.0 analysis confirmed characteristic infiltration levels of CD8+ cells for CXCR4-positive tumors and endothelial cells for FAP-positive tumors. (4) Conclusions: CXCR4- and FAP-directed PET imaging could provide a non-invasive decision aid for entity-agnostic treatment of microenvironment in solid malignancies. Moreover, this machine learning workflow can easily be transferred towards other theranostic targets.},
  language  = {en}
}
@article{TutovChenWerneretal.2023,
  author    = {Tutov, Anna and Chen, Xinyu and Werner, Rudolf A. and M{\"u}hlig, Saskia and Zimmermann, Thomas and Nose, Naoko and Koshino, Kazuhiro and Lapa, Constantin and Decker, Michael and Higuchi, Takahiro},
  title     = {Rationalizing the binding modes of PET radiotracers targeting the norepinephrine transporter},
  series = {Pharmaceutics},
  volume    = {15},
  journal   = {Pharmaceutics},
  number    = {2},
  issn      = {1999-4923},
  doi       = {10.3390/pharmaceutics15020690},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-303949},
  year      = {2023},
  abstract  = {Purpose: A new PET radiotracer \(^{18}\)F-AF78 showing great potential for clinical application has been reported recently. It belongs to a new generation of phenethylguanidine-based norepinephrine transporter (NET)-targeting radiotracers. Although many efforts have been made to develop NET inhibitors as antidepressants, systemic investigations of the structure-activity relationships (SARs) of NET-targeting radiotracers have rarely been performed. Methods: Without changing the phenethylguanidine pharmacophore and 3-fluoropropyl moiety that is crucial for easy labeling, six new analogs of \(^{18}\)F-AF78 with different meta-substituents on the benzene-ring were synthesized and evaluated in a competitive cellular uptake assay and in in vivo animal experiments in rats. Computational modeling of these tracers was established to quantitatively rationalize the interaction between the radiotracers and NET. Results: Using non-radiolabeled reference compounds, a competitive cellular uptake assay showed a decrease in NET-transporting affinity from meta-fluorine to iodine (0.42 and 6.51 µM, respectively), with meta-OH being the least active (22.67 µM). Furthermore, in vivo animal studies with radioisotopes showed that heart-to-blood ratios agreed with the cellular experiments, with AF78(F) exhibiting the highest cardiac uptake. This result correlates positively with the electronegativity rather than the atomic radius of the meta-substituent. Computational modeling studies revealed a crucial influence of halogen substituents on the radiotracer-NET interaction, whereby a T-shaped π-π stacking interaction between the benzene-ring of the tracer and the amino acid residues surrounding the NET binding site made major contributions to the different affinities, in accordance with the pharmacological data. Conclusion: The SARs were characterized by in vitro and in vivo evaluation, and computational modeling quantitatively rationalized the interaction between radiotracers and the NET binding site. These findings pave the way for further evaluation in different species and underline the potential of AF78(F) for clinical application, e.g., cardiac innervation imaging or molecular imaging of neuroendocrine tumors.},
  language  = {en}
}
@article{LisowskiHartrampfHasenaueretal.2023,
  author    = {Lisowski, Dominik and Hartrampf, Philipp E. and Hasenauer, Natalie and Nickl, Vera and Monoranu, Camelia-Maria and Tamihardja, J{\"o}rg},
  title     = {Complete loss of E-cadherin expression in a rare case of metastatic malignant meningioma: a case report},
  series = {BMC Neurology},
  volume    = {23},
  journal   = {BMC Neurology},
  doi       = {10.1186/s12883-023-03450-w},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-357996},
  year      = {2023},
  abstract  = {Background Hematogenous tumor spread of malignant meningiomas occurs very rarely but is associated with very poor prognosis. Case presentation We report an unusual case of a patient with a malignant meningioma who developed multiple metastases in bones, lungs and liver after initial complete resection of the primary tumor. After partial hepatic resection, specimens were histologically analyzed, and a complete loss of E-cadherin adhesion molecules was found. No oncogenic target mutations were found. The patient received a combination of conventional radiotherapy and peptide receptor radionuclide therapy (PRRT). Due to aggressive tumor behavior and rapid spread of metastases, the patient deceased after initiation of treatment. Conclusions E-cadherin downregulation is associated with a higher probability of tumor invasion and distant metastasis formation in malignant meningioma. Up to now, the efficacy of systemic therapy, including PRRT, is very limited in malignant meningioma patients.},
  language  = {en}
}
@article{TranGiaDenisBacelarFerreiraetal.2023,
  author    = {Tran-Gia, Johannes and Denis-Bacelar, Ana M. and Ferreira, Kelley M. and Robinson, Andrew P. and Bobin, Christophe and Bonney, Lara M. and Calvert, Nicholas and Collins, Sean M. and Fenwick, Andrew J. and Finocchiaro, Domenico and Fioroni, Federica and Giannopoulou, Katerina and Grassi, Elisa and Heetun, Warda and Jewitt, Stephanie J. and Kotzasarlidou, Maria and Ljungberg, Michael and Louren{\c{c}}o, Val{\´e}rie and McGowan, Daniel R. and Mewburn-Crook, Jamie and Sabot, Benoit and Scuffham, James and Sj{\"o}green Gleisner, Katarina and Solc, Jaroslav and Thiam, Cheick and Tipping, Jill and Wevrett, Jill and Lassmann, Michael},
  title     = {On the use of solid 133Ba sources as surrogate for liquid 131I in SPECT/CT calibration: a European multi-centre evaluation},
  series = {EJNMMI Physics},
  volume    = {10},
  journal   = {EJNMMI Physics},
  organization    = {The MRT Dosimetry Collaboration},
  doi       = {10.1186/s40658-023-00582-3},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-357740},
  year      = {2023},
  abstract  = {Introduction Commissioning, calibration, and quality control procedures for nuclear medicine imaging systems are typically performed using hollow containers filled with radionuclide solutions. This leads to multiple sources of uncertainty, many of which can be overcome by using traceable, sealed, long-lived surrogate sources containing a radionuclide of comparable energies and emission probabilities. This study presents the results of a quantitative SPECT/CT imaging comparison exercise performed within the MRTDosimetry consortium to assess the feasibility of using 133Ba as a surrogate for 131I imaging. Materials and methods Two sets of four traceable 133Ba sources were produced at two National Metrology Institutes and encapsulated in 3D-printed cylinders (volume range 1.68-107.4 mL). Corresponding hollow cylinders to be filled with liquid 131I and a mounting baseplate for repeatable positioning within a Jaszczak phantom were also produced. A quantitative SPECT/CT imaging comparison exercise was conducted between seven members of the consortium (eight SPECT/CT systems from two major vendors) based on a standardised protocol. Each site had to perform three measurements with the two sets of 133Ba sources and liquid 131I. Results As anticipated, the 131I pseudo-image calibration factors (cps/MBq) were higher than those for 133Ba for all reconstructions and systems. A site-specific cross-calibration reduced the performance differences between both radionuclides with respect to a cross-calibration based on the ratio of emission probabilities from a median of 12-1.5\%. The site-specific cross-calibration method also showed agreement between 133Ba and 131I for all cylinder volumes, which highlights the potential use of 133Ba sources to calculate recovery coefficients for partial volume correction. Conclusion This comparison exercise demonstrated that traceable solid 133Ba sources can be used as surrogate for liquid 131I imaging. The use of solid surrogate sources could solve the radiation protection problem inherent in the preparation of phantoms with 131I liquid activity solutions as well as reduce the measurement uncertainties in the activity. This is particularly relevant for stability measurements, which have to be carried out at regular intervals.},
  language  = {en}
}
@article{MichalskiSchloetelburgHartrampfetal.2023,
  author    = {Michalski, Kerstin and Schl{\"o}telburg, Wiebke and Hartrampf, Philipp E. and Kosmala, Aleksander and Buck, Andreas K. and Hahner, Stefanie and Schirbel, Andreas},
  title     = {Radiopharmaceuticals for treatment of adrenocortical carcinoma},
  series = {Pharmaceuticals},
  volume    = {17},
  journal   = {Pharmaceuticals},
  number    = {1},
  issn      = {1424-8247},
  doi       = {10.3390/ph17010025},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-355901},
  year      = {2023},
  abstract  = {Adrenocortical carcinoma (ACC) represents a rare tumor entity with limited treatment options and usually rapid tumor progression in case of metastatic disease. As further treatment options are needed and ACC metastases are sensitive to external beam radiation, novel theranostic approaches could complement established therapeutic concepts. Recent developments focus on targeting adrenal cortex-specific enzymes like the theranostic twin [\(^{123/131}\)I]IMAZA that shows a good image quality and a promising therapeutic effect in selected patients. But other established molecular targets in nuclear medicine such as the C-X-C motif chemokine receptor 4 (CXCR4) could possibly enhance the therapeutic regimen as well in a subgroup of patients. The aims of this review are to give an overview of innovative radiopharmaceuticals for the treatment of ACC and to present the different molecular targets, as well as to show future perspectives for further developments since a radiopharmaceutical with a broad application range is still warranted.},
  language  = {en}
}
@article{IsraelRiehlButtetal.2023,
  author    = {Israel, Ina and Riehl, Gabriele and Butt, Elke and Buck, Andreas K. and Samnick, Samuel},
  title     = {Gallium-68-labeled KISS1-54 peptide for mapping KISS1 receptor via PET: initial evaluation in human tumor cell lines and in tumor-bearing mice},
  series = {Pharmaceuticals},
  volume    = {17},
  journal   = {Pharmaceuticals},
  number    = {1},
  issn      = {1424-8247},
  doi       = {10.3390/ph17010044},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-355898},
  year      = {2023},
  abstract  = {Kisspeptins (KPs, KISS1) and their receptor (KISS1R) play a pivotal role as metastasis suppressor for many cancers. Low or lost KP expression is associated with higher tumor grade, increased metastatic potential, and poor prognosis. Therefore, KP expression has prognostic relevance and correlates with invasiveness in cancers. Furthermore, KISS1R represents a very promising target for molecular imaging and therapy for KISS1R-expressing tumors. The goal of this study was to evaluate the developed KISS1-54 derivative, [\(^{68}\)Ga]KISS1-54, as a PET-imaging probe for KISS1R-expressing tumors. The NODAGA-KISS1-54 peptide was labeled by Gallium-68, and the stability of the resulting [\(^{68}\)Ga]KISS1-54 evaluated in injection solution and human serum, followed by an examination in different KISS1R-expressing tumor cell lines, including HepG2, HeLa, MDA-MB-231, MCF7, LNCap, SK-BR-3, and HCT116. Finally, [\(^{68}\)Ga]KISS1-54 was tested in LNCap- and MDA-MB-231-bearing mice, using µ-PET, assessing its potential as an imaging probe for PET. [\(^{68}\)Ga]KISS1-54 was obtained in a 77 ± 7\% radiochemical yield and at a >99\% purity. The [\(^{68}\)Ga]KISS1-54 cell uptake amounted to 0.6-4.4\% per 100,000 cells. Moreover, the accumulation of [\(^{68}\)Ga]KISS1-54 was effectively inhibited by nonradioactive KISS1-54. In [\(^{68}\)Ga]KISS1-54-PET, KISS1R-positive LNCap-tumors were clearly visualized as compared to MDA-MB-231-tumor implant with predominantly intracellular KISS1R expression. Our first results suggest that [\(^{68}\)Ga]KISS1-54 is a promising candidate for a radiotracer for targeting KISS1R-expressing tumors via PET.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Schumann2022,
  author    = {Schumann, Sarah},
  title     = {Zeit- und Dosisabh{\"a}ngigkeit von DNA-Sch{\"a}den induziert durch interne Bestrahlung mit unterschiedlichen Radionukliden},
  doi       = {10.25972/OPUS-22390},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-223904},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {In der Nuklearmedizin werden radioaktive Substanzen eingesetzt, um zu therapeutischen Zwecken gezielt b{\"o}sartiges Gewebe zu zerst{\"o}ren oder in diagnostischen Anwendungen Stoffwechselvorg{\"a}nge bildlich darzustellen. Die ionisierende Strahlung der eingesetzten Radionuklide kann jedoch auch DNA-Sch{\"a}den in gesunden Zellen verursachen. DNA-Doppelstrangbr{\"u}che geh{\"o}ren dabei zu den kritischsten L{\"a}sionen, da sie schwer zu reparieren sind und eine fehlerhafte Reparatur zu Mutationen oder zum Zelltod f{\"u}hren kann. W{\"a}hrend Radionuklidtherapien ist daher in Risikoorganen darauf zu achten, dass die deponierte Energie pro Masse, die Energiedosis, bestimmte Werte nicht {\"u}berschreitet. Zu diesen Risikoorganen geh{\"o}rt auch das blutbildende System. Da eine Absch{\"a}tzung der Energiedosis im Knochenmark h{\"a}ufig {\"u}ber die Bestimmung der Energiedosis im Blut als Surrogat erfolgt, ist deren Kenntnis von besonderem Interesse. In dieser Arbeit wurden daher Berechnungen der Energiedosis im Blut nach interner Bestrahlung durchgef{\"u}hrt und die Ergebnisse mit der Anzahl an strahlungsinduzierten DNA-Doppelstrangbr{\"u}chen in PBMCs korreliert. Zur Quantifizierung der DNA-Sch{\"a}den wurden die Biomarker \(\gamma\)-H2AX und 53BP1 verwendet, die nach Entstehung eines Doppelstrangbruchs um diesen akkumulieren und sich durch Immunfluoreszenzf{\"a}rbung als mikroskopische Foci sichtbar machen und quantifizieren lassen. Dadurch erm{\"o}glicht der \(\gamma\)-H2AX+53BP1-Assay einen quantitativen Nachweis strahlungsinduzierter Doppelstrangbr{\"u}che. Somit konnten im Rahmen dieser Arbeit neue Kenntnisse {\"u}ber die Dosisabh{\"a}ngigkeit von DNA-Sch{\"a}den in PBMCs w{\"a}hrend interner Bestrahlung mit unterschiedlichen Radionukliden sowohl ex vivo als auch in vivo gewonnen werden. Ex-vivo-Untersuchungen haben den Vorteil, dass sie unter gleichbleibenden, gut definierten Bedingungen durchgef{\"u}hrt werden k{\"o}nnen und somit eine Analyse der Induktion von Doppelstrangbr{\"u}chen bei festgelegten Energiedosen und einer konstanten Bestrahlungsdauer erlauben. In dieser Arbeit wurden Blutproben von gesunden Versuchspersonen durch Zugabe von Radionukliden in bestimmten Aktivit{\"a}tskonzentrationen eine Stunde lang intern bestrahlt. F{\"u}r die Bestrahlung wurden die \(\alpha\)-Emitter \(^{223}\)Ra und \(^{224}\)Ra, die \(\beta\)\(^{-}\)-Emitter \(^{177}\)Lu und \(^{90}\)Y, der \(\beta\)\(^{+}\)-Emitter \(^{68}\)Ga und der \(\gamma\)-Emitter \(^{99m}\)Tc verwendet. Der untersuchte Energiedosisbereich lag zwischen 5 mGy und 136 mGy. Nach der Bestrahlung von Blutproben mit \(\beta\)- beziehungsweise \(\gamma\)-Emittern wurde beobachtet, dass die Anzahl der strahlungsinduzierten \(\gamma\)-H2AX+53BP1-Foci (RIF) in den PBMCs linear mit der Energiedosis im Blut ansteigt. Zudem zeigte sich, dass die Induktion der RIF unabh{\"a}ngig vom verwendeten Radionuklid und unabh{\"a}ngig von der Versuchsperson ist. Nach der Bestrahlung von Blutproben mit \(\alpha\)-Emittern waren zus{\"a}tzlich zu den nach Expositionen mit \(\beta\)- beziehungsweise \(\gamma\)-Emittern beobachteten kleinen, runden Foci auch \(\gamma\)-H2AX+53BP1 enthaltende Spuren \(\alpha\)-Spuren) in den Zellkernen erkennbar, welche die Trajektorien der emittierten \(\alpha\)-Teilchen darstellten. Es konnte gezeigt werden, dass die Anzahl dieser \(\alpha\)-Spuren linear mit der Energiedosis im Blut zunimmt und damit ein geeigneter Parameter f{\"u}r die Biodosimetrie nach Expositionen mit \(\alpha\)-emittierenden Radionukliden ist. Auch in vivo wurde die Dosisabh{\"a}ngigkeit der DNA-Doppelstrangbr{\"u}che w{\"a}hrend der internen Bestrahlung durch Radionuklide mit unterschiedlichen Emissionseigenschaften untersucht. Aufgrund der neuen, vielversprechenden Entwicklungen von Radiopharmaka zur Therapie und Diagnostik des Prostatakarzinoms in den letzten Jahren wurden daf{\"u}r Blutproben von Prostatakarzinom-Patienten w{\"a}hrend Therapie mit [\(^{177}\)Lu]Lu-PSMA I\&T, w{\"a}hrend PET/CT-Diagnostik mit [\(^{68}\)Ga]Ga-PSMA I\&T und w{\"a}hrend Therapie mit [\(^{223}\)Ra]RaCl\(_2\) untersucht. W{\"a}hrend Therapie mit [\(^{177}\)Lu]Lu-PSMA I\&T zeigte sich, dass die Anzahl der RIF in den ersten Stunden nach Therapiebeginn durch eine lineare Anpassungskurve angen{\"a}hert werden kann, die mit der Energiedosis im Blut ansteigt, gefolgt von einem R{\"u}ckgang der RIF zu sp{\"a}teren Zeitpunkten, der durch die DNA-Reparatur erkl{\"a}rt werden kann. Die gesamte Energiedosis im Blut lag im Mittel bei (109 \(\pm\) 28) mGy. Der linear dosisabh{\"a}ngige Anstieg der RIF zu Therapiebeginn gleicht der dosisabh{\"a}ngigen Induktion der RIF ex vivo nach Bestrahlung mit \(\beta\)- und \(\gamma\)-emittierenden Radionukliden und kann gut mit der entsprechenden Ex-vivo-Kalibrierkurve beschrieben werden. Zu sp{\"a}teren Zeitpunkten (48 h und 96 h nach Verabreichung) konnte in dieser Arbeit eine lineare Korrelation zwischen der Anzahl der noch verbleibenden RIF und der Dosisleistung nachgewiesen werden. Eine signifikante Korrelation der Anzahl der RIF 96 h nach Verabreichung mit dem PSA-Wert deutet zudem darauf hin, dass ein Zusammenhang mit klinischen Parametern besteht. Ein signifikanter Anstieg der \(\gamma\)-H2AX+53BP1-Foci konnte auch nach Verabreichung von [\(^{68}\)Ga]Ga-PSMA I\&T f{\"u}r diagnostische PET/CT-Untersuchungen beobachtet werden, obwohl die Energiedosen im Blut bis zum PET/CT-Scan nur < 3 mGy betrugen. Im Vergleich zur Ex-vivo-Kalibrierkurve war die Steigung der linearen Anpassungskurve in vivo im Bereich < 3 mGy in dieser Studie etwa um ein Zehnfaches h{\"o}her, was auf eine m{\"o}gliche Hypersensitivit{\"a}t im Niedrigdosisbereich hindeuten k{\"o}nnte. Der Beitrag der CT zur Energiedosis im Blut konnte durch Ex-vivo-Experimente auf etwa 12 mGy abgesch{\"a}tzt werden. Auch w{\"a}hrend Therapie mit [\(^{223}\)Ra]RaCl\(_2\) lagen die berechneten Energiedosen im Blut im Niedrigdosisbereich < 17 mGy. Trotzdem konnten in dieser Studie erstmalig \(\alpha\)-Spuren in vivo nach der Verabreichung eines \(\alpha\)-emittierenden Radionuklids quantifiziert werden, deren Anzahl 3 h und 4 h nach Verabreichung des Radiopharmakons signifikant erh{\"o}ht war. Auch zu sp{\"a}ten Zeitpunkten, bis vier Wochen nach Therapiebeginn, waren noch \(\alpha\)-Spuren nachweisbar, was auf eine unvollst{\"a}ndige Reparatur der komplexen, durch die \(\alpha\)-Teilchen induzierten DNA-Sch{\"a}den hinweisen k{\"o}nnte. Leider erlaubte die geringe Anzahl an Patienten und Datenpunkten keine zuverl{\"a}ssigen Korrelationen mit der Energiedosis oder mit klinischen Parametern. Nachdem in dieser Arbeit gezeigt werden konnte, dass DNA-Sch{\"a}den nach interner Bestrahlung mit \(\alpha\)-, \(\beta\)- und \(\gamma\)-emittierenden Radionukliden mit Hilfe des \(\gamma\)-H2AX+53BP1-Assays zuverl{\"a}ssig nachgewiesen und anhand der Schadensgeometrie unterschieden werden k{\"o}nnen, w{\"a}re es in Zukunft interessant, DNA-Sch{\"a}den auch nach Bestrahlung mit Radionuklidgemischen zu untersuchen. Dies k{\"o}nnte sowohl im Hinblick auf den Nachweis von Inkorporationen bei Strahlenunf{\"a}llen hilfreich sein als auch zu einem besseren Verst{\"a}ndnis der Effekte bei Behandlungen mit Radionuklidgemischen beitragen, welche vielversprechende M{\"o}glichkeiten f{\"u}r nuklearmedizinische Therapien bieten. Zudem zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit, dass insbesondere im f{\"u}r die Diagnostik relevanten Bereich sehr niedriger Energiedosen < 10 mGy weiterer Forschungsbedarf besteht. Durch die Untersuchung der dosisabh{\"a}ngigen Reparatur der durch interne Bestrahlung induzierten DNA-Sch{\"a}den k{\"o}nnte beispielsweise analysiert werden, ob die Reparaturf{\"a}higkeit im Niedrigdosisbereich eingeschr{\"a}nkt ist. Außerdem w{\"a}re es gerade im Bereich niedriger Dosen von Interesse, zu untersuchen, inwiefern Beobachtungen ex vivo das Verhalten in vivo geeignet repr{\"a}sentieren. Um die erh{\"o}hten statistischen Unsicherheiten im Niedrigdosisbereich zu reduzieren, k{\"o}nnten zuk{\"u}nftig Verbesserungen auf dem Gebiet der automatisierten Auswertung der \(\gamma\)-H2AX+53BP1 enthaltenden Foci und Spuren hilfreich sein. Weitere Ziele zuk{\"u}nftiger Forschungsvorhaben k{\"o}nnten gezielte Untersuchungen zu Korrelationen zwischen der dosisabh{\"a}ngigen Induktion und Reparatur von DNA-Sch{\"a}den und klinischen Parametern sowie die Analyse von DNA-Sch{\"a}den w{\"a}hrend mehrerer Therapiezyklen darstellen. In Zusammenhang mit der Analyse klinischer Parameter w{\"a}re es denkbar, dass biodosimetrische Auswertungen zuk{\"u}nftig auch zur personalisierten Therapieplanung oder auch zur Vorhersage des Therapieerfolgs dienen und somit langfristig zu einer Optimierung nuklearmedizinischer Therapien beitragen k{\"o}nnten.},
  subject      = {Nuklearmedizin},
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