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. 2018 Apr;194(4):318-324.
doi: 10.1007/s00066-017-1239-1. Epub 2017 Nov 27.

Oligometastases in prostate cancer : Metabolic response in follow-up PSMA-PET-CTs after hypofractionated IGRT

René Baumann  1 , Mark Koncz  1 , Ulf Luetzen  2 , Fabian Krause  1 , Juergen Dunst  3
Affiliations

Oligometastases in prostate cancer : Metabolic response in follow-up PSMA-PET-CTs after hypofractionated IGRT

René Baumann et al. Strahlenther Onkol. 2018 Apr.

Abstract
in English, German

Background: Prostate-specific membrane antigen positron emission tomography/computed tomography (PSMAPET/CT) is a new and evolving diagnostic method in prostate cancer with special impact on treatment planning in image-guided radiotherapy (IGRT). Initial results of metabolic response in repeated PSMA PET/CTs after hypofractionated IGRT for metastatic lesions are reported here.

Materials and methods: Of 280 patients investigated with 68Ga-PSMA PET/CT in the period from 01/2014 through 12/2016 in the authors' department, patients were selected according to the following criteria: oligometastatic disease at initial PSMA PET/CT defined as not more than five metastatic lesions, hypofractionated IGRT to all lesions, no systemic therapy in the last 6 months and during follow-up, and at least one follow-up PSMA PET after radiotherapy. Radiotherapy was administered to all PSMA PET-detected lesions (CTV = PET-GTV + 1 to 2 mm), mostly with 35 Gy in five fractions (one lesion with four fractions of 7 Gy due to dose constraints, two lymph nodes with 50 Gy in 25 fractions to an extended volume plus a boost of 7 Gy × 2 to the PET-positive volume). Metabolic response of irradiated lesions was evaluated on repeated PSMA PET/CTs according to PERCIST criteria. Five patients with a total number of 12 PSMA PETs matched the criteria. Patients received radiotherapy to all PET-positive lesions and had at least one (in one case three) follow-up PSMA PET examinations after radiotherapy with an interval to the first PET of 2-15 months; the median follow-up for all patients was 11 months.

Results: The mean prostate-specific antigen (PSA) values at the time of examination were 8.9 ± 8.5 ng/ml (median 3.3 ng/ml, range 0.17-21.8 ng/ml). A total number of 18 metastatic deposits were detected. The PET-positive tumor volume was 5.9 ± 13.3 cm3 (median 1.25 cm3). The mean standardized uptake value (mean SUVmax) of the 18 metastatic lesions decreased from 19.9 ± 23.3 (mean ± SD) prior to RT to 5.4 ± 4.6 at post-radiotherapy PSMA PET/CT. Using PERCIST criteria, 14 lesions (78%) showed a metabolic response in PSMA PET with a reduction of SUV of at least 30%, as well as a significant decrease in lesion size; in seven of these lesions, no uptake of 68Ga-PSMA was detectable. In follow-up PET scans, only two lesions showed metabolic progression with an increase in SUVmax yielding a local progression-free survival of 88% after 1 year. There was a correlation between the time interval after radiotherapy (median 3 months, range 1-9 months) and response (p = 0.04) with better metabolic response after longer follow-up.

Conclusions: Preliminary results of this study show high metabolic response rates of PSMA PET-positive metastatic lesions after hypofractionated radiotherapy in follow-up PSMA PET with promising local control rates. An interval of several months may be required to fully estimate the efficacy of radiotherapy in control PSMA PET.

Hintergrund: Die PSMA-Positronenemissionstomographie/Computertomographie (PET/CT; PSMA: prostataspezifisches Membranantigen) ist eine neue und vielversprechende diagnostische Methode bei Prostatakarzinom mit besonderem Einfluss auf die Planung der bildgeführten Strahlentherapie (IGRT). Erste Ergebnisse bezüglich des metabolischen Ansprechens bei wiederholter PSMA-PET/CT nach hypofraktionierter IGRT von Oligometastasen werden im vorliegenden Beitrag dargestellt.

Material und Methoden: In der Zeit von Januar 2014 bis Dezember 2016 wurden an unserer Klinik insgesamt 280 Patienten mit 68Ga-PSMA-PET/CT untersucht. Davon wurden Patienten ausgewählt, die die folgenden Kriterien erfüllten: Oligometastasierung in der ersten PSMA-PET/CT mit maximal 5 Herden, hoch dosierte hypofraktionierte IGRT für alle Herde, keine medikamentöse antihormonelle oder zytostatische Therapie in den letzten 6 Monaten und im Follow-up, mindestens eine PSMA-PET/CT zur Kontrolle des Ansprechens der Herde vorhanden. Alle in der PSMA-PET detektierten Herde (CTV = PET-GTV plus 1–2 mm) wurden mit der Strahlentherapie behandelt, überwiegend mit 35 Gy in 5 Fraktionen (ein Herd mit 4 Fraktionen à 7 Gy wegen einer Dosisbeschränkung, 2 Lymphknoten mit 50 Gy in 25 Fraktionen auf ein erweitertes Volumen plus Boost von 7 Gy × 2 auf das PET-positive Volumen). Das metabolische Ansprechen bestrahlter Herde wurde in wiederholten PSMA-PET/CT gemäß den PERCIST-Kriterien untersucht. Fünf Patienten mit 12 PSMA-PET-Untersuchungen erfüllten die Kriterien. Bei diesen Patienten wurden alle PET-positiven Herde mit hypofraktionierter IGRT auf das PET-positive Volumen behandelt. Sie erhielten mindestens eine (in einem Fall 3) Follow-up-PSMA-PET-Untersuchungen nach Strahlentherapie mit einem Intervall zur ersten PET von 2 bis 15 Monaten; die Follow-up-Dauer aller Patienten betrug im Median 11 Monate.

Ergebnisse: Der mittlere Wert des prostataspezifischen Antigens (PSA) zum Zeitpunkt der ersten PSMA-PET/CT betrug 8,9 ± 8,5 ng/ml (Median 3,3 ng/ml, Spanne 0,17–21,8 ng/ml). Insgesamt wurde 18 Metastasen detektiert. Das PET-positive Tumorvolumen betrug 5,9 ± 13,3 cm3 (Median 1,25 cm3).

Der mittlere „standardized uptake value“ (SUVmax) der 18 Metastasen sank von 19,9 ± 23,3 (Mittelwert ± Standardabweichung) vor der Radiotherapie auf 5,4 ± 4,6 in der PSMA-PET/CT nach Radiotherapie.

Gemäß den PERCIST-Kriterien zeigten 14 Metastasen (78 %) eine metabolische Remission in der PSMA-PET mit Reduktion des SUVmax von mindestens 30 % und einer signifikanten Größenabnahme; in 7 dieser Metastasen war eine 68Ga-PSMA-Aufnahme nicht mehr nachweisbar. Follow-up-PET-Untersuchungen ergaben nur für 2 Herde eine metabolische Progression mit SUVmax-Anstieg; das entspricht einer lokalen Progressionsfreiheit von 88 % nach einem Jahr. Es bestand ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem Zeitintervall nach Radiotherapie (Median 3 Monate, Spanne 1–9 Monate) und dem Ansprechen (p = 0,04) mit besserem metabolischem Ansprechen bei längerem Intervall.

Schlussfolgerung: Diese vorläufigen Ergebnisse zeigen eine hohe metabolische Ansprechrate von PSMA-PET-positiven metastatischen Herden nach hypofraktionierter Strahlentherapie in der Follow-up-PET. Die Raten der lokalen Kontrolle sind vielversprechend. Ein Intervall von mehreren Monaten erscheint notwendig, um die Wirksamkeit der Strahlentherapie in der Kontroll-PSMA-PET umfassend beurteilen zu können.

Keywords: Image-guided radiotherapy; Metabolic response; Oligometastases; PSMA PET; Prostate cancer.

PubMed Disclaimer

Conflict of interest statement

R. Baumann, M. Koncz, U. Luetzen, F. Krause, and J. Dunst declare that they have no competing interests.

Figures

Fig. 1
Fig. 1
Impact of interval between radiotherapy and follow-up PSMA PET/CT on metabolic response (change in SUVmax). Response improved significantly with longer follow-up
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References

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