Monitoring the Efficacy of Iodine‐131‐MIBG Therapy using Fluorine‐18‐FDG‐PET

Summary: Background: The purpose of this study was to assess the potential of fluorine-18 fluoro-2-deoxy-d-glucose positron emission tomography (18F-FDG-PET) for monitoring the efficacy of iodine-131 metaiodobenzylguanidine (131I-MIBG) therapy in neuroendocrine tumours. Methods: A total of seven 131I-MIBG therapies with 3.7 to 10.2 GBq were carried out in three patients suffering respectively from a phaeochromocytoma, a paraganglioma and a metastatic neuroendocrine tumour of an unknown primary. The post-therapeutic whole-body scintigrams were compared with the results of six 18F-FDG-PET studies performed at the time of the therapies. One patient received three PET scans prior to each one of the MIBG therapies, and one patient was studied twice. Results:18F-FDG uptake in tumour sites seemed to correlate well with tumour differentiation, showing no uptake in one patient with a highly differentiated neuroendocrine tumour, and moderate-to-intense uptake in the two other patients with metastatic disease. Those tumour sites that had a simultaneous positive uptake in both the MIBG scintigram and the PET scan showed response to therapy as a continuous reduction in MIBG uptake over time. They also showed a qualitative decrease in FDG accumulation during the follow-up. This was associated with a decrease in the mean and maximum standard uptake values of more than 50 % in some metastases, while the X-ray computed tomography showed no decrease in tumour volume. Two patients revealed additional metastases that were unknown on the basis of prior diagnostic or therapeutic PET scans and radiological follow-up. Conclusions: It may be concluded from these cases that 18F-FDG-PET is a valuable tool for an initial metabolic staging of neuroendocrine tumours prior to 131I-MIBG therapy, as it can reveal tumour sites beyond the reach of radioisotope therapy. It may also be of importance in assessing therapeutic potential in those tumour sites that do show positive MIBG uptake. Zusammenfassung: Grundlagen: In einer Pilotstudie untersuchten wir das Potential der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) als Parameter zur Effektivitatskontrolle einer Therapie Jod-131-Metaiodbezylguanidin (MIBG) bei metastasierten neuroendokrinen Tumoren. Methodik: Bei drei Patienten wurden insgesamt sieben MIBG-Therapien mit Einzelaktivitaten von 3,7 bis 10,2 GBq Jod-131-MIBG durchgefuhrt. Es lag in je einem Fall ein Phaochromozytom, ein Paragangliom sowie ein metastasierender neuroendokriner Tumor unbekannten Ursprunges (CUP) vor. Die mittels der Therapieaktivitat angefertigten Ganzkorperszintigramme wurden dabei mit sechs Fluor-18-Desoxyglukose (FDG)-PET-Studien verglichen. Ein Patient erhielt drei PET jeweils unmittelbar vor einer von insgesamt drei MIBG-Therapien. Ein Patient erhielt zwei PET bzw. MIBG-Therapien. Ergebnisse: Die F18-FDG-Anreicherung zeigte eine inverse Korrelation zur Differenzierung des Tumors. Dabei wies der Patient mit dem metastasierten Tumor unbekannten Ursprunges bei deutlicher MIBG-Speicherung keine FDG-Anreicherung in den Metastasen auf. Die anderen Patienten zeigten eine moderate bis intensive Speicherung des FDG. Diejenigen Metastasen mit MIBG- und FDG-Anreicherung zeigten eine Therapieresponse im Sinne einer kontinuierlichen Abnahme der MIBG-Anreicherung im Verlauf mehrerer Behandlungen. Parallel konnte mittels quantitativer Analyse des Standard-Uptake-Values (SUV) auch eine Abnahme der FDG-Speicherintensitat in der PET nachgewiesen werden. Dabei nahm der maximale und mittlere SUV in einzelnen Tumorherden um mehr als 50 % ab, wahrend in der CT keine Abnahme des Herdvolumens beschrieben wurde. Schlusfolgerungen: Diese ersten Beobachtungen erlauben die Schlusfolgerung, das die FDG-PET als Instrument zum initialen Staging neuroendokriner Tumore geeignet ist, da hiermit auch nicht MIBG-speichernde Metastasen nachgewiesen werden konnen. Die Effektivitat einer MIBG-Therapie kann mit Hilfe dieser Methode moglicherweise ebenfalls kontrolliert werden, was vor dem Hintergrund der erheblichen Kosten der Isotopentherapie eine wichtige erganzende Information sein kann.