Immunszintigraphie

Die Immunszintigraphie ist ein diagnostisches Verfahren der Nuklearmedizin, bei dem die Anreicherung radioaktiv markierter Antikörper z. B. in Tumoren oder Entzündungsherden erfasst werden kann.

Antikörper oder Immunglobuline (Ig) werden physiologisch im Rahmen der spezifischen Immunabwehr von Plasmazellen (speziellen B-Lymphozyten) produziert und dienen der Erkennung von Antigenen (z. B. Oberflächenstrukturen von Erregern). Generell sind Immunglobuline nach dem gleichen Grundmuster aufgebaut, enthalten aber eine sehr variable Partie für die Antigenbindung. Durch diese Variabilität können sehr unterschiedliche Erreger oder auch körpereigene Zielstrukturen als Antigene erkannt werden. Die Antikörperbildung gegen körpereigene Strukturen ist im Rahmen von Autoimmunerkrankungen relevant.

Für die Forschung sowie für die klinische Anwendung (z. B. Diagnostik wie die Immunszintigraphie) ist die Erzeugung reiner monoklonaler (von einem Zellklon abstammender und somit nur gegen ein bestimmtes Antigen gerichteter) Antikörper von großer Bedeutung. Plasmazellen werden dem Körper entnommen, mit gewünschten Antigenen aktiviert und mit B-Lymphozyten-Tumorzellen verschmolzen. Durch geeignete Selektionsschritte können schließlich Zellen gezüchtet werden, die den erforderlichen Antikörper produzieren.

In der Immunszintigraphie kommen künstlich hergestellte Antikörper oder deren Fragmente (Fab') zum Einsatz, die mit verschiedenen Tracern (z. B. 99mTc, 123I, 111In) radioaktiv markiert und dem Patienten verabreicht werden. Je nach Zielstruktur lagern sich die Antikörper an bestimmte Zellen an und können durch ihre radioaktive Komponente z. B. mithilfe einer Gamma-Kamera registriert werden.

Beurteilbare Strukturen

• Tumorgewebe: Bestimmte Antikörper sind spezifisch für Oberflächenantigene von Tumorzellen und können daher zur Lokalisation und Beurteilung des Ausmaßes maligner Erkrankungen genutzt werden.
• Entzündungsherde: Markierte Antikörper gegen Granulozyten* oder spezifische Immunmarker können Entzündungsprozesse visualisieren, etwa in Fällen von Infektionen oder autoimmunen Erkrankungen.
  *Gruppe der weißen Blutkörperchen (Leukozyten) und Teil der zellulären Immunabwehr

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Onkologische Fragestellungen (Tumordiagnostik): Die Verwendung monoklonaler Antikörper oder deren Fragmente basiert auf dem Prinzip, dass die Antikörper gegen spezifische Antigene auf der Oberfläche von Tumorzellen gerichtet sind. Die Antikörper-Bindung ist sehr Tumortyp-spezifisch und bisher nur auf wenige Tumorentitäten (Tumorart bzw. Krebseigenschaft) begrenzt. Die Histologie (Feingewebsuntersuchung) sowie der Nachweis spezieller Hormone oder Tumormarker entscheiden über die Indikation. Beispiele:
  • 99mTc-markierte CEA-Antikörper: Mit diesem Antikörper können Lokalrezidive (am selben Ort Wiederauftreten einer Tumorerkrankung) des Rektum-/Sigma-Karzinoms (Rektum = Mastdarm; Sigma ist der auf der linken Seite lokalisierte Dickdarmteil, der in den Enddarm übergeht) nachgewiesen werden.
  • 123I- oder 111In-markierte Anti CD20-Antikörper: Diese Antikörper kommen beim CD20-positiven Non-Hodgkin-Lymphom (NHL; bösartigen Erkrankungen des lymphatisches Systems; maligne Lymphome) zum Einsatz. Die Szintigraphie ist dabei insbesondere zur Planung einer Radioimmuntherapie indiziert (z. B. Kalkulation der Strahlendosis bei der Therapie).
• Entzündungsszintigraphie 
  • Spezifische Anreicherung: 99mTc-markierte monoklonale Antigranulozyten-Antikörper markieren nach Injektion die Oberflächen-Antigene der Granulozyten (Neutrophile genannt; diese sind mit einem Anteil von 50–65 % die häufigsten Leukozyten (weiße Blutkörperchen); als Phagozyten (Fresszellen) sind sie Teil der angeborenen Immunabwehr) und weisen somit eine granulozytäre Entzündungsreaktion nach. Ein Teil der Antikörper bindet noch an zirkulierende Granulozyten und wandert daher zellgebunden in den Entzündungsfokus. Ein anderer Teil der Antikörper gelangt durch die gesteigerte Perfusion (Durchblutung) und erhöhte Kapillarpermeabilität (Durchlässigkeit der kleinen Blutgefäße) direkt in das Entzündungsgebiet und bindet lokal an die bereits eingewanderten Granulozyten. Das Radiopharmakon ist bei akuten Entzündungen indiziert.
  • Unspezifische Anreicherung: 99Tc-markiertes humanes Immunglobulin (HIG) wird über die erhöhte Kapillarpermeabilität und Retention im entzündlichen Herd angereichert. Eine spezifische Bindung an Granulozyten oder andere Entzündungszellen erfolgt nicht. Das Radiopharmakon ist bei chronischen Entzündungen oder der Abklärung chronischer Fieberzustände indiziert.

Kontraindikationen (Gegenanzeigen)

Relative Kontraindikationen

• Laktationsphase (Stillphase) – das Stillen muss für 48 Stunden unterbrochen werden, um eine Gefährdung des Kindes zu verhindern.
• Wiederholungsuntersuchung – innerhalb von drei Monaten sollte aufgrund der Strahlenbelastung keine Wiederholung einer Szintigraphie durchgeführt werden.

Absolute Kontraindikationen

• Gravidität (Schwangerschaft)

Die Immunszintigraphie ist ein wertvolles nuklearmedizinisches Verfahren, das die Anreicherung radioaktiv markierter Antikörper in Tumoren oder Entzündungsherden erfasst. Dieses Verfahren nutzt die spezifische Bindungsfähigkeit von Antikörpern, um pathologische Prozesse im Körper sichtbar zu machen.

Beurteilbare Strukturen

Die Immunszintigraphie ermöglicht die Beurteilung folgender Strukturen:

• Tumorgewebe: Bestimmte Antikörper sind spezifisch für Oberflächenantigene von Tumorzellen und können daher zur Lokalisation und Beurteilung des Ausmaßes maligner Erkrankungen genutzt werden.
• Entzündungsherde: Markierte Antikörper gegen Granulozyten oder spezifische Immunmarker können Entzündungsprozesse visualisieren, etwa in Fällen von Infektionen oder autoimmunen Erkrankungen.

Mögliche Befunde

• Positive Anreicherung: Ein Bereich erhöhter Radioaktivität kann auf eine aktive Tumorregion oder einen aktiven Entzündungsherd hinweisen.
• Negative Anreicherung (Cold Spot): Fehlende Anreicherung in einem Bereich, der normalerweise eine Aktivität aufweisen sollte, kann auf einen Funktionsverlust oder Zelltod hindeuten.
• Diffuse Anreicherung: Eine nicht lokalisierte, breit verteilte Anreicherung kann auf systemische Prozesse wie eine diffuse Entzündungsreaktion oder Metastasierung hinweisen.

Indikationen (Anwendungsgebiete)

• Tumordiagnostik: Nachweis und Staging von malignen Tumoren durch spezifische Antikörper, wie z.B. gegen CEA oder CD20, was insbesondere für die Therapieplanung und Überwachung von Rezidiven wichtig ist.
• Entzündungsszintigraphie: Nachweis von Entzündungen und deren Ausbreitung, insbesondere bei schwer zu diagnostizierenden tiefen Infektionen oder bei Verdacht auf autoimmune Aktivität.

Vor der Untersuchung

• Medikamentöse Vorbereitung: Absetzen oder Anpassung von Medikamenten, die die Bindungseigenschaften der Antikörper beeinflussen könnten.
• Patientenvorbereitung: Sicherstellung, dass der Patient informiert ist über die Prozedur und das Ruhebedürfnis nach Applikation des Radiopharmakons.

Das Verfahren

1. Das Radiopharmakon wird intravenös appliziert.
2. Anschließend muss eine Wartezeit eingehalten werden, bis der radioaktiv markierte Antikörper an/in die Tumorzelle bzw. in den Entzündungsherd gelangt. Außerdem muss sich für eine erfolgreiche Szintigraphie eine günstige Target-Untergrund-Relation einstellen, d. h. die spezifische Radioaktivität-Anreicherung im Tumor oder Entzündungsherd muss sich deutlich vom unspezifischen Hintergrund-Strahlen abheben. Das Zeitintervall zwischen Injektion und der szintigraphischen Aufnahme ist abhängig vom eingesetzten Radiopharmakon. In der Zwischenzeit müssen aufgrund der nur geringen Strahlenintensität keine gesonderten Strahlenschutzmaßnahmen getroffen werden, sodass der Patient während der Wartezeit auch andere Termine wahrnehmen kann. Beispiele:
   • 99mTc-monoklonale CEA-Antikörper: Szintigraphie nach 6 und 24 Stunden.
   • 111In-monoklonale Anti-CD20-Antikörper: Szintigraphie nach 1, 24, 48, 72 und 144 Stunden.
3. Zur Erfassung der Radioaktivität bzw. Anfertigung der Szintigraphie kommen Gammakameras als planare Technik (Darstellung in einer Ebene mit Überlagerungen) oder Schichtaufnahme-Systeme (Single-Photon-Emissionscomputertomographie, SPECT) zur überlagerungsfreien Darstellung besonders relevanter Körperabschnitte zum Einsatz. 

Mögliche Befunde

• Positive Anreicherung: Ein Bereich erhöhter Radioaktivität kann auf eine aktive Tumorregion oder einen aktiven Entzündungsherd hinweisen.
• Negative Anreicherung (Cold Spot): Fehlende Anreicherung in einem Bereich, der normalerweise eine Aktivität aufweisen sollte, kann auf einen Funktionsverlust oder Zelltod hindeuten.
• Diffuse Anreicherung: Eine nicht lokalisierte, breit verteilte Anreicherung kann auf systemische Prozesse wie eine diffuse Entzündungsreaktion oder Metastasierung hinweisen.

Nach der Untersuchung

• Hydratation: Förderung der Ausscheidung des Radiopharmakons durch erhöhte Flüssigkeitszufuhr.
• Überwachung: Beobachtung auf mögliche allergische Reaktionen gegenüber dem Radiopharmakon.

Mögliche Komplikationen

• Lokale Reaktionen: An der Injektionsstelle können Schmerzen, Rötungen oder Schwellungen auftreten.
• Strahleninduzierte Risiken: Trotz geringer Strahlendosis besteht ein theoretisches Risiko für Spätmalignome.

Literatur

1. Hermann HJ: Nuklearmedizin. Elsevier Verlag 2004
2. Schober O: Nuklearmedizin: Basiswissen und klinische Anwendung. Schattauer Verlag 2007
3. Golenhofen K: Basislehrbuch Physiologie. Elsevier Verlag 2006