Hochaufgelöste magnetresonanztomographische Untersuchungen standardisierter Xenograft-Plattenepithelkarzinome: Morphologische und funktionelle Charakterisierung des Tumor-Mikromilieus

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Das vorliegende Teilprojekt untersucht den Zusammenhang zwischen Hypoxie, Parametern des Mikromilieus und der Strahlensensitivität von verschiedenen standardisierten Xenograft-Tumormodellen mit unterschiedlichen Messmethoden der Kernspinresonanz.Gegenstand der ersten beiden Förderperioden dieses Teilprojekts war die Etablierung eines Protokolls zur in vivo Messung einzelner radiobiologisch relevanter Parameter mittels der Kernspinresonanz und die Charakterisierung verschiedener Xenograft-Tumormodelle mit diesen Methoden. Weiterhin wurden speziell in der zweiten Förderperiode weitere Methoden für die MR-Tumorcharakterisierung entwickelt und an ausgewählten Tumormodellen erprobt. Die für die Radiobiologie und Strahlentherapie relevanten methodischen Entwicklungen sollen in der dritten Förderperiode weiter verfolgt und für die Charakterisierung der Therapieansätze verwendet werden. Das Laktat als prognostischer Faktor für die Strahlentherapie und die Tumorhypoxie steht dabei als Kernpunkt dieses Verbundprojekts im Mittelpunkt. Mit den entwickelten, nicht-invasiven funktionellen MR-Methoden soll der Einsatz von Glykolyseinhibitoren und/oder Hypoxie Sensitizern in vivo am Xenograft- Tumormodell verfolgt werden, um wichtige Grundlageninformationen für deren möglichen klinischen Einsatz zur Erhöhung der Strahlenempfindlichkeit von Tumoren zu erlangen.Die neu etablierten MR-Kontraste (Magnetisierungstransferkontrast und Diffusionsbildgebung) sollen mit Hilfe der von den Projektpartnern zur Verfügung gestellten histologischen Daten im Hinblick auf die strahlenbiologische Relevanz genauer untersucht werden. Ziel ist die Implementierung einer Multiparameteranalyse (Clusteranalyse), in die sowohl Informationen von der Kernspintomographie als auch von histologischen Daten einfließen.Weiterhin soll die in der zweiten Förderperiode aufgebaute und erprobte kombinierte 1H/19F-Bildgebung am Hochfeld genutzt werden, um den Sauerstoffpartialdruck (über 19F) mit den T2*-Parameter bei einem Atemgaswechsel (über 1H) in Tumoren zu vergleichen. Das Ziel dabei ist es quantitative Aussägen über den MR-BOLD-Kontrast und den daraus berechneten Reoxygenierungskarten über Messung des Sauerstoffpartialdruck im Tumor zu erhalten.Als vierter Punkt des Projekts sollen die am 17,6 Tesla Gerät entwickelten funktionellen Sequenzen (Laktat-Bildgebung und Oxygenierungsmessung über BOLD-Effekt) für den klinischen Einsatz an einem 3 Tesla MR-Tomographen adaptiert und optimiert werden. Mit dem implementierten Protokollen sollen Patienten mit Plattenepithelkarzinomen des Kopfhalsgebietes untersucht werden.