{"id":10825,"date":"2026-04-10T08:10:38","date_gmt":"2026-04-10T08:10:38","guid":{"rendered":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/portfolio\/stefan-pool\/"},"modified":"2026-04-23T07:13:48","modified_gmt":"2026-04-23T07:13:48","slug":"stefan-pool","status":"publish","type":"us_portfolio","link":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/portfolio\/stefan-pool\/","title":{"rendered":"Stefan Pool"},"content":{"rendered":"","protected":false},"excerpt":{"rendered":"","protected":false},"author":8,"featured_media":12418,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"us_portfolio_category":[45],"class_list":["post-10825","us_portfolio","type-us_portfolio","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","us_portfolio_category-new-template"],"acf":{"naam_van_het_proefschift":"Optimisation of Neuroendocrine Tumor Treatment","samenvatting":"Neuro-endocriene tumoren zijn relatief zeldzaam met een incidentie van 2-5 per 100.000 inwoners. Bij initi\u00eble diagnose is de tumor in de meerderheid van de gevallen al gemetastaseerd en is de enige behandeling met kans op volledige curatie, chirurgie, geen optie meer. De standaard behandeling bestaat meestal uit het gebruik van een langwerkend somatostatine analoog mogelijk gecombineerd met (palliatieve) chirurgie, chemotherapie, radiotherapie, transarteri\u00eble (chemo) embolisatie, radiofrequente ablatie (RFA), cryoablatie en laser ge\u00efnduceerde thermotherapie (LITT) en intra-arteri\u00eble radio embolisatie met yttrium-90 of holmium-166 microsferen.\n\nDe veelgebruikte langwerkende somatostatine analogen binden aan somatostatine receptoren (voornamelijk de somatostatine-2-receptor) die tot overexpressie worden gebracht op zowel functionele als niet functionele neuro-endocriene tumoren wat resulteert in een significante verlenging van progressievrije overleving in vergelijking met placebo. De behandeling met somatostatine analogen kan ook de overproductie van hormonen door functionele neuro-endocriene tumoren remmen en hiermee een verlichting van de symptomen bij pati\u00ebnten met gemetastaseerde ziekte. De overexpressie van somatostatine receptoren op neuro-endocrine tumoren wordt ook gebruikt voor diagnose\/visualisatie van deze tumoren door middel van radioactief gelabelde somatostatine analogen zoals [111In-DTPA]-octreotide (Octreoscan, Covidien, Petten, Nederland) en de meer recent ontwikkelde positron emissie tomografie (PET) tracers 68Ga-DOTA-Tyr3-octreotide of 68Ga-DOTA-Tyr3-octreotate (68Ga-DOTATATE). Gebaseerd op hetzelfde principe wordt voor therapie gebruik gemaakt van somatostatine analogen gelabeld met hoog energetische b\u00e8ta deeltjes uitzendende radionucliden zoals bijvoorbeeld 177Lu-DOTATATE en 90Y-DOTATOC. De resultaten bij deze vooralsnog niet geregistreerde middelen zijn veelbelovend. Relatief nieuw is de toepassing van radionucliden die alfa deeltjes uitzenden. Het gebruik van deze radionucliden zal waarschijnlijk een erg succesvolle strategie zijn door de hoge lineaire energie transmissie (LET) van alfa straling. Recent zijn veelbelovende resultaten gepubliceerd met 213Bi-DOTATOC peptide receptor radionucliden therapie (PRRT) bij zeven pati\u00ebnten met neuro-endocriene tumoren die weer progressief waren na 90Y\/177Lu-DOTATOC PRRT.\n\nIn dit proefschrift zijn verschillende manieren beschreven om de therapie voor neuro-endocriene tumoren te optimaliseren. Zo ook de toepassing en resultaten hiervan in verschillende studies. Hoofdstuk 1 is een algemene introductie in het veld van de neuro-endocriene tumoren en in de verschillende behandelingsmogelijkheden. Ook wordt er een korte uitleg gegeven over het gebruikte diermodel in de beschreven studies in dit proefschrift.\n\nHoofdstuk 2 is een review van de literatuur over preklinische en klinische PRRT. De therapie effecten van somatostatine analogen met verschillende radionucliden worden er beschreven. Ook mogelijke nieuwe peptiden voor PRRT zoals glucagon-like peptide 1, gastrin-releasing peptide, CCK2 en peptiden die binden aan de epidermal growth factor receptor en \u03b1v\u03b23 integrine. Mogelijke strategie\u00ebn zoals bijvoorbeeld het gebruik van 177Lu voor kleinere tumoren en 90Y voor grotere tumoren, locoregionale toediening en de combinatie PRRT met chemotherapie, worden besproken.\n\nHoofdstuk 3 beschrijft de effecten van intra-arteri\u00eble (IA) toediening in vergelijking met intraveneuze (systemische) toediening op de opname van [111In-DTPA]-octreotide in levermetastasen (CA20948 tumor) in een diermodel en in 3 pati\u00ebnten met neuro-endocriene levermetastasen met een vari\u00ebrende somatostatine 2 receptor expressie en een verschillende tumormassa. In ratten met een somatostatine 2 receptor positieve tumor in de lever resulteerde IA toediening in een tweemaal zo hoge opname van 111In in de tumor vergeleken met systemische toediening. In de pati\u00ebntenstudie bleek dat IA toediening ook kan resulteren in een significant hogere 111In opname in NET levermetastasen maar dat dit effect kan vari\u00ebren per pati\u00ebnt. De resultaten bij \u00e9\u00e9n pati\u00ebnt lieten zien dat lokalisatie van de tip van de katheter essentieel is voor optimale IA toediening in de gehele lever. Bij deze pati\u00ebnt bleek dat een in de linker kant van de lever gelegen levermetastase niet werd geperfundeerd met het radiofarmacon tijdens de IA toediening. Deze levermetastase bleek uiteindelijk dezelfde hoeveelheid 111In te bevatten als na systemische toediening. IA toediening via de leverslagader hoeft dus niet te resulteren in een lagere opname van het radiofarmacon in tumoren elders in het lichaam in vergelijking met systemische toediening. Farmacokinetische modelering en theoretische schatting van 177Lu dosimetry werd uitgevoerd op de verkregen metingen bij \u00e9\u00e9n pati\u00ebnt en liet een 30% reductie van de stralingsdosis op de nieren zien na IA toediening. In pati\u00ebnten met diffuse of grote somatostatine receptor positieve levermetastasen kan locoregionale PRRT de voorkeur hebben boven systemische toediening. Toekomstige meer uitgebreide klinische studies zullen moeten bewijzen dat hogere opname van het radiofarmacon na IA toediening resulteert in een betere tumor respons en een betere overleving.\n\nIn Hoofdstuk 4 beschrijven wij een studie waarin 177Lu-DOTATATE PRRT wordt gecombineerd met de mTOR inhibitor RAD001 (Affinitor, Novartis, Basel, Switzerland) bij ratten met een onder de huid geplaatste neuro-endocriene (CA20948) tumor. Het doel van deze studie was om te onderzoeken of deze twee behandelingen elkaar zouden versterken. In eerdere studies is namelijk aangetoond dat RAD001 tumoren gevoeliger kan maken voor bestraling. Verrassend genoeg bleek de combinatietherapie minder effectief te zijn dan 177Lu-DOTATATE behandeling alleen. Maar belangrijker was dat dieren die voor 4\u00bd week twee maal per week RAD001 toegediend hadden gekregen (in combinatie met of zonder 177Lu-DOTATATE) uiteindelijk uitzaaiingen bleken te ontwikkelen. Controledieren en dieren die alleen 177Lu-DOTATATE hadden gekregen bleken geen uitzaaiingen te krijgen. Dit tumormodel wordt op onze afdeling al meer dan 10 jaar gebruikt en niet eerder hebben wij uitzaaiingen bij deze dieren gevonden. Onze hypothese was dat het stoppen met de RAD001 therapie na 4\u00bd week mogelijk het ontstaan van de uitzaaiingen had veroorzaakt. Mogelijk door een versterkte reactivatie van de intracellulaire mTOR pathway. Ook remming van het immuunsysteem door RAD001 zou een oorzaak van de metastasering kunnen zijn.\n\nHoofdstuk 5 beschrijft verdere analyses van de resultaten gevonden bij de in hoofdstuk 4 beschreven combinatiestudies. Ook wordt een bijkomende studie beschreven waarin RAD001 behandeling gedurende 4\u00bd week wordt vergeleken met 12 weken durende RAD001 therapie. Het doel van deze studie was om te onderzoeken of het stoppen van de therapie na 4\u00bd week de oorzaak van het ontwikkelen van uitzaaiingen was. De dieren die 12 weken RAD001 kregen bleken echter ook uitzaaiingen te ontwikkelen. Ook werd de mate van 177Lu-DOTATATE opname in de tumor gemeten met en zonder de combinatie met RAD001. Een lagere opname in de tumor zou namelijk een verklaring kunnen zijn voor het feit dat de combinatie therapie minder effectief was dan 177Lu-DOTATATE alleen. De mate van 177Lu-DOTATATE opname in de tumor was echter niet afhankelijk van de behandeling met RAD001. In dit experiment werden ratten gebruikt van een andere sub-stam van Lewis ratten die vaak gebruikt wordt voor auto-immuun studies omdat deze dieren een immuunsysteem hebben met een hogere CD4+ en CD8+ T cel (auto)-immuun respons. Deze auto-immuniteit wordt gelinkt aan een hogere anti-tumor immuniteit. In deze dieren verdwenen 50% van de tumoren spontaan in de controle groep terwijl in de RAD001 groep maar 12\u00bd% van de tumoren verdwenen, waarschijnlijk veroorzaakt door remming van het immuunsysteem en in lijn met onze hypothese. Een recente publicatie door Yin et al. laat soortgelijke effecten zien na behandeling met een mTOR inhibitor in BALB\/c muizen met onderhuidse 4T1 muizen borstkankers. De mTOR remmer Rapamycine bleek het ontstaan van uitzaaiingen naar de longen te versterken. Rapamycine bleek de productie van immuun remmende moleculen en cytokines zoals TGF-\u03b2, arginase-1, indoleamine 2,3-dioxygenase, IL-6 en IL-10 in de longen te induceren. De auteurs postuleren dat behandeling met Rapamycine resulteert in een immuun remmend microklimaat ter plaatse van de uitzaaiingen. Een definitief antwoord op het ontstaan van uitzaaiingen bij RAD001 behandeling in het CA20948 tumormodel in de rat is er helaas nog niet en meer studies zijn nodig om de resterende vragen te beantwoorden. Het gebruik van mTOR remmers in de klinische setting zal echter goed moeten worden gemonitord voor het ontstaan van onverwachte (nieuwe) uitzaaiingen.\n\nHoofdstuk 6 beschrijft de transfectie (genetische modificatie) van CA20948 tumor cellen met een plasmide dat het gen voor een groen fluorescerend eiwit en voor het eiwit luciferase bevat. Dit met het doel om in toekomstige PRRT experimenten de tumoren op een niet invasieve manier te kunnen vervolgen middels bioluminescentie imaging (BLI). We hebben, zoals beschreven in dit hoofdstuk, deze getransfecteerde CA20948-luc cellen succesvol onderhuids in een naakte muis model en in een levermetastase model in de rat kunnen gebruiken.\n\nToekomstvisie\nDe huidige gepubliceerde klinische data over de effectiviteit van 177Lu-DOTATATE PRRT voor neuro-endocriene tumoren zijn gebaseerd op niet gerandomiseerde studies waarbij de uitkomsten vergeleken worden met historische controles. In 2012 is er echter een prospectieve gerandomiseerde multicenter klinische studie gestart waarin pati\u00ebnten gerandomiseerd 177Lu-DOTATATE (vier toedieningen van 7.4 GBq (200 mCi) met 8\u00b11-week interval) gecombineerd met Octreotide LAR 30 mg (gediscontinueerd tijdens PRRT) of alleen behandeling met een hoge dosis Octreotide LAR (60 mg) krijgen. Het primaire eindpunt van deze studie is progressievrije overleving gebaseerd op objectieve centrale meting van tumor respons elke 12\u00b11 weken na de eerste behandeling bij 280 pati\u00ebnten middels de RECIST criteria (response evaluation criteria in solid tumors). Voor bescherming van de nieren worden er bij de toediening van 177Lu-DOTATATE aminozuren gegeven. De geschatte primaire einddatum van deze studie is december 2014. (www.clinicaltrials.gov; Identifier: NCT01578239)\n\nHet combineren van PRRT met nieuwe biologicals en\/of chemotherapeutica zou kunnen resulteren in een beter therapeutisch effect. Een prospectieve gerandomiseerde klinische studie bij pati\u00ebnten met gastro-entero-pancreatische neuro-endocriene tumoren (GEPNET) waarin RAD001 met Octreotide LAR wordt vergeleken met 177Lu-DOTATATE PRRT + Octreotide LAR zou zeer interessant zijn. Gelukkig zijn de effecten van RAD001 behandeling zoals beschreven in hoofdstuk 4 en 5 niet bij pati\u00ebnten gerapporteerd. Op dit moment is er een gerandomiseerde klinische studie gaande in ons ziekenhuis waarin 177Lu-DOTATATE PRRT wordt vergeleken met 177Lu-DOTATATE PRRT in combinatie met het orale chemotherapeuticum capecitabine (Xeloda; Roche, Basel, Switzerland). Eerdere studies hebben al laten zien dat de combinatie van deze twee therapie\u00ebn veilig en tenminste even effectief is als 177Lu-DOTATATE PRRT alleen. Het doel van de studie in ons ziekenhuis is om aan te tonen dat chemosensitisatie met capecitabine resulteert in een hoger percentage van pati\u00ebnten met een objectieve tumor respons na 177Lu-DOTATATE PRRT. De resultaten van deze studie worden waarschijnlijk in de nabije toekomst gepubliceerd.\n\nOndanks de teleurstellende en verrassende resultaten van de combinatie van Everolimus (RAD001) met 177Lu-DOTATATE PRRT zoals beschreven in hoofdstuk 4 en 5 is deze combinatietherapie in Australi\u00eb al gegeven met minimale bijwerkingen aan pati\u00ebnten met uitgezaaide neuro-endocriene tumoren. In Australi\u00eb zijn er plannen voor een fase II gerandomiseerde gecontroleerde trial waarin 177Lu-DOTATATE PRRT met capecitabine\/temozolomide zal worden vergeleken met 177Lu-DOTATATE met RAD001. Met onze preklinische resultaten in het achterhoofd zullen deze pati\u00ebnten extra goed gemonitord moeten worden voor het ontstaan van nieuwe uitzaaiingen tijdens\/na behandeling met RAD001.\n\nEen andere veelbelovende therapie, Sunitinib (Sutent, Pfizer), een VEGF-receptor remmer, is ook een zeer interessante optie om te vergelijken met PRRT in een gerandomiseerde klinische studie. Combinatie van Sunitinib met PRRT zou dan een logische volgende stap zijn. Tijdelijke normalisatie van de vaatvoorziening van de tumor door middel van VEGF-receptor remming resulteert in een verlaging van de intratumorale druk en een betere zuurstof toevoer met hierdoor facilitatie van een betere penetratie van het radiopeptide in de tumor en een verhoogd effect van de bestraling door de betere oxygenatie.\n\nIntra-arteri\u00eble PRRT is van grote waarde in bepaalde pati\u00ebnten met neuro-endocriene tumoren zoals beschreven in Hoofdstuk 3 van dit proefschrift en elders. In de nabije toekomst zullen pati\u00ebnten met een tumormassa die voornamelijk in de lever is gelegen IA 177Lu-DOTATATE PRRT worden aangeboden. Bij deze pati\u00ebnten zou het ook interessant zijn om een gecombineerde aanpak van IA 177Lu-DOTATATE PRRT met 166Ho-bevattende poly(L-lactic acid) microsphere radio-embolisatie te vergelijken met IA 177Lu-DOTATATE PRRT alleen. 166Ho-microspheren hebben de voorkeur ten opzicht van 90Y-microspheren, vanwege het feit dat 166Ho laag energetische gamma fotonen uitzendt die gebruikt kunnen worden voor gamma camera imaging. Tevens is 166Ho paramagnetisch, waardoor het goed zichtbaar is met magnetic resonance imaging (MRI).\n\nHopelijk zal er op korte termijn 177Lu-DOTATATE PRRT dosimetry worden uitgevoerd. Dit zal dan resulteren in een pati\u00ebnt specifieke dosis berekening wat uiteindelijk zal resulteren in een optimale bestraling van de tumor met een minimale bestralingsdosis op de gezonde organen. Mogelijk worden veel pati\u00ebnten die nu de standaard dosis van 4 keer 7,4 GBq 177Lu-DOTATATE krijgen onder behandeld en zouden zij een hogere dosis kunnen krijgen zonder significante bijwerkingen en waarschijnlijk een hogere tumor respons. Pati\u00ebnten met bijvoorbeeld een gestoorde nierfunctie zouden juist een lagere dosis krijgen waarbij nierfalen voorkomen zou worden. Het vari\u00ebren van de specifieke activiteit van 177Lu (hoeveelheid radioactiviteit\/gram), van de peptide massa van DOTATATE (nu ongeveer 200 \u03bcg\/7,4 GBq) en van de infusiesnelheid zijn interessante opties om de opname van 177Lu in de tumor te verhogen en zo mogelijk ook het therapeutisch effect. Meer (pre)klinische studies zullen gedaan moeten worden om deze strategie\u00ebn te onderzoeken.\n\n177Lu-DOTATATE PRRT als neoadjuvante therapie bij pati\u00ebnten met initieel niet-resecteerbare pancreatische neuro-endocriene tumoren is reeds gebruikt in ons centrum en is veelbelovend. Een prospectieve studie waarin 177Lu-DOTATATE PRRT als neoadjuvante therapie wordt gegeven zou daarom gestart moeten worden. De onlangs gepubliceerde en veelbelovende resultaten over het gebruik van de alfa-emitter 213Bi voor \u03b1-PRRT in preklinische dierexperimenten en in pati\u00ebnten met 90Y- of 177Lu-DOTATOC \u03b2-PRRT refractaire neuro-endocriene tumoren zullen zeker resulteren in klinische studies waarin 213Bi \u03b1-PRRT alleen als behandeling voor neuro-endocriene tumoren wordt gegeven of in combinatie met bijvoorbeeld 90Y of 177Lu \u03b2-PRRT. De acute en middellange bijwerkingen lijken minimaal te zijn maar opvolging op de lange termijn is nog nodig. Preklinische en klinische studies hebben een hogere opname van somatostatine receptor antagonisten in vergelijking met somatostatine receptor agonisten in neuro-endocriene tumoren laten zien met een veelbelovende tumor respons. Toekomstige studies zullen deze antagonisten moeten vergelijken met de huidige agonisten met betrekking tot therapeutisch effect en mate van bijwerkingen.\n\nWe kunnen in ieder geval concluderen dat het veld van PRRT snel evolueert en dat dit hopelijk zal resulteren in een steeds hogere progressievrije overleving van pati\u00ebnten met neuro-endocriene tumoren met hierbij een hogere kwaliteit van leven. Hopelijk zullen al de hierboven beschreven ontwikkelingen uiteindelijk resulteren in een hoger percentage echte curatie van deze pati\u00ebnten met een neuro-endocriene tumor.","summary":"Neuroendocrine tumors are rare neoplasms with an incidence of 2-5 per 100,000 inhabitants. When a NET is diagnosed, in the majority of cases it has already metastasized and the only curative treatment option available nowadays, i.e. surgery, is not an option any more. Standard treatment in most of these patients comprise long-acting somatostatin analogs, possibly in combination with (palliative) surgery, chemotherapy, radiotherapy, hepatic artery\/transarterial (chemo-) embolization (H\/TA(C)E), radiofrequency ablation (RFA), cryoablation and laser-induced thermotherapy (LITT) and intra-arterial radio embolization with yttrium-90\/holmium-166 microspheres.\n\nThe widely used long-acting somatostatin analogs bind to somatostatin receptors (mainly sst2), which are over-expressed on both functioning and non-functioning NETs, resulting in significant lengthening of time to tumor progression compared to placebo 1,2. Also treatment with somatostatin analogs can reduce hormonal overproduction of functioning tumors and may result in symptomatic relief in most patients with metastasized disease 3-5. The sst over-expression on NETs is also widely used for diagnosis\/visualization of these tumors using radiolabeled somatostatin analogs, such as [111Indium-DTPA]-octreotide (Octreoscan, Covidien, Petten, the Netherlands) and the more recently developed PET tracers 68Ga-DOTA-Tyr3-octreotide or 68Ga-DOTA-Tyr3-octreotate (68Ga-DOTATATE) 6,7. Based on the same principle, somatostatin analogs labeled with radionuclides with high-energy beta particle emission, including 177Lu-DOTATATE and 90Y-DOTATOC are commonly being applied for treatment of the metastasized NETs with most promising results. New is the promising application of alpha emitters like bismuth-213 (213Bi), which is very likely to be a very effective strategy because of the high linear energy transfer (LET) of alpha radiation 8-10. Some promising results with 213Bi-DOTATOC PRRT have already been published in seven NET patients refractory to 90Y\/177Lu-DOTATOC PRRT 10.\n\nIn this thesis, several approaches to optimize the treatment of NETs have been described, as well as their application in different studies and evaluation of the results thereof. Chapter 1 is a general introduction on NETs and the different treatment modalities currently being applied. Also, a short overview is given on the animal model and molecular imaging modalities described and applied in this thesis work.\n\nChapter 2 is a review of the literature on preclinical and clinical PRRT. The therapeutic effects of somatostatin analogs labeled with different radionuclides have been discussed. Also potential new peptides for PRRT, like glucagon-like peptide 1, gastrin-releasing peptide, CCK2, epidermal growth factor receptor and \u03b1v\u03b23 integrin targeting peptide analogues, have been included. Strategies to improve PRRT, including tumor size-specific use of 177Lu for smaller tumors and 90Y for larger tumors, locoregional administration and the combination of PRRT with chemotherapy, are described and discussed as well.\n\nChapter 3 describes the effect of intra-arterial (IA) administration compared to intravenous (systemic) administration on the [111Indium-DTPA]-octreotide uptake in liver metastases in an animal model and in 3 patients with NET liver metastases, varying in sst2 density and tumor load. In rats with intrahepatic sst2-positive tumors, IA administration resulted in a twice-higher uptake of 111In in the tumor compared to that after systemic administration. The patient study showed that IA administration can result in significantly higher 111In uptake in NET liver metastases, although the effect can differ between patients. The results obtained in one patient further showed accurate localization of the catheters tip to be essential for optimal IA administration to the whole liver. In this patient one of the NET liver metastases, situated in a part of the liver that was not perfused during locoregional administration, showed to have the same uptake as that in the setting of IV administration. Locoregional IA administration did not implicate reduction of uptake in tumor lesions elsewhere in the body compared to that after systemic administration. Estimation of 177Lu dosimetry and pharmacokinetic modeling was performed based on the results obtained in one patient and showed a 30% reduction of the estimated radiation dose on the kidneys after intra-arterial administration. In patients with diffuse or large, somatostatin receptor positive metastasic liver disease, IA PRRT administration could be preferable over IV administration. Future and more extended clinical studies will have to reveal if the high uptake after IA administration results in better tumor response and overall survival as well.\n\nIn Chapter 4 we describe the combination study of 177Lu-DOTATATE PRRT with the mTOR inhibitor RAD001 (Affinitor, Novartis, Basel, Switzerland) in a NET model in rats. The aim of the study was to investigate a potential synergistic therapeutic effect of mTOR inhibition and PRRT, based on earlier reports showing radiosensitizing effects by mTOR inhibition 11,12. Surprisingly, the combination treatment appeared to be less effective compared to 177Lu-DOTATATE treatment alone, but even more importantly, we observed rats that received RAD001 treatment twice weekly for 4.5 weeks (with or without 177Lu-DOTATATE treatment) to develop distant metastasis, whereas control and 177Lu-DOTATATE treated animals did not and never did before in our earlier studies during more than 10 years. We hypothesized that the discontinuation of RAD001 treatment at 4.5 weeks after start of treatment could have caused the occurrence of metastasis, probably by a rebound effect of the mTOR pathway. Inhibition of the immune system by RAD001 could also be an explanation for the occurrence of distant metastases.\n\nChapter 5 describes additional analyses derived from the in Chapter 4 described combination studies and from an additional animal study in which RAD001 treatment twice weekly for 4.5-weeks was compared to RAD001 treatment given for 12-weeks. Aim of the study was to investigate if the cessation of RAD001 after 4.5 weeks of treatment was causing the occurrence of metastasis. The 12-weeks RAD001 treatment also resulted in the development of metastasis. Also 177Lu tumor uptake after 177Lu-DOTATATE treatment with and without RAD001 co-treatment was quantified, to see if this could serve as an explanation for the fact that the combination treatment of RAD001 and 177Lu-DOTATATE was less effective compared to that with 177Lu-DOTATATE alone. 177Lu-DOTATATE tumor uptake was not affected by RAD001 treatment. This experiment was performed in a different substrain of Lewis rats, often used for auto-immune studies, as these animals have a more active immune system showing an enhanced CD4+ and CD8+ T cell (auto)-immune response 13-17. This autoimmunity is linked to an increased anti-tumor immunity 18,19. In these rats 50% of subcutaneous tumors disappeared spontaneously in the control group, whereas in the RAD001 treatment groups only 12.5% of the tumors regressed, probably caused by RAD001 induced inhibition of the immune system and in line with our hypothesis. A recent report by Yin et al. 20 showed comparable effects of mTOR inhibition in BALB\/c mice bearing subcutaneous 4T1 murine breast cancer tumors. The mTOR inhibitor rapamycine accelerated lung metastasis. Rapamycin induced production of immunosuppressive molecules and cytokines, like TGF-\u03b2, arginase-1, indoleamine 2,3-dioxygenase, IL-6 and IL-10, in the lungs. The authors postulate treatment with rapamycin to result in an immunosuppressive microenvironment in the metastatic sites. A definite answer on the occurrence of metastasis in the CA20948 tumor model after RAD001 treatment is not yet fully clear and more studies are needed to solve the still open questions. The use of mTOR inhibition treatment in the clinical setting should be closely watched for the development of unexpected, new metastasized disease.\n\nChapter 6 describes the transfection of CA20948 cells with a plasmid coding for green fluorescent protein and luciferase, for use of non-invasive tumor follow up by bioluminescence imaging (BLI) in future PRRT experiments in a liver metastasis rat model. We successfully applied these transfected CA20948-luc cells in a subcutaneous nude mouse as well in a rat liver-metastasis model as described in this chapter.\n\nFuture perspectives\nCurrently all clinical data published on the efficacy of 177Lu-DOTATATE treatment for NETs were based on non-randomized studies, with data compared to those obtained in historical controls. In 2012 however, a multicenter, prospective, randomized, clinical trial in patients with inoperable, progressive midgut NETs, has started. This study randomizes between 177Lu-DOTATATE (four administrations of 7.4 GBq (200 mCi) at 8\u00b11-week intervals) combined with Octreotide LAR 30 mg (discontinued during PRRT) versus treatment with high dose Octreotide LAR 60 mg. Primary efficacy endpoint is progression-free survival as measured by objective tumour response, centrally assessed according to the response evaluation criteria in solid tumors (RECIST) 21, every 12\u00b11 weeks from the first treatment date in 280 patients. Concomitant amino acids will be given with each administration for kidney protection. Estimated Primary Completion Date is December 2014. (www.clinicaltrials.gov; Identifier: NCT01578239)\n\nCombination of PRRT with several new biologicals and chemotherapeutics could result in a higher therapeutic effect. For example, a prospective, randomized, clinical trial comparing RAD001 + Octreotide LAR versus 177Lu-DOTATATE + Octreotide LAR in patients with advanced GEPNETs would be of very high interest now. Despite our observations in the studies described in Chapters 4 and 5, RAD001-induced metastasis has not been reported in patients. Currently a randomized clinical trial, comparing 177Lu-DOTATATE treatment with 177Lu-DOTATATE treatment in combination with the oral chemotherapeutic drug capecitabine (Xeloda; Roche, Basel, Switzerland) is ongoing in our center. Earlier studies already showed that combining these therapies is safe and at least as effective as 177Lu-DOTATATE PRRT alone 22,23. The aim of this study is to show that chemosensitization with capecitabine improves the percentage of patients with objective tumor responses who are also treated with 177Lu-DOTATATE. In the near future the results of this study will be published.\n\nDespite the disappointing and surprising results of Everolimus (RAD001) with 177Lu-DOTATATE treatment combinations as described in Chapters 4 and 5 in this thesis, this combination therapy has now in Australia been given to patients with metastasized NET with tolerable side effects. In the future, a phase II randomized controlled trial of 177Lu-DOTATATE with capecitabine\/temozolomide versus 177Lu-DOTATATE with RAD001 is planned to be performed in Australia 24. With our preclinical results in mind, a close watch is needed for possible increase in metastases after\/during RAD001 treatment in patients. Another very promising targeted therapy, Sunitinib (Sutent, Pfizer), a VEGF-receptor inhibitor 25, is an interesting option for comparison to PRRT in future randomized clinical trials. Combination therapy of Sunitinib with PRRT would be the next step. Transient normalization of the tumor vasculature by VEGF-receptor inhibition results in decreased intratumoral pressure and better oxygenation with possible facilitation of higher intratumoral radiopeptide penetration and increased radiation effects by higher oxygenation 26.\n\nIntra-arterial PRRT is of high value in selected NET patients, as described in Chapter 3 of this thesis and elsewhere 27-29. In the near future selected NET patients with a predominant tumor load in the liver will be offered intra arterial 177Lu-DOTATATE PRRT in our center. In selected NET patients with the tumor-mass mainly located in the liver, a combined approach of intra-arterial 177Lu-DOTATATE PRRT with 166Ho-loaded poly(L-lactic acid) microsphere radio-embolisation 30 of NET liver metastases compared to intra-arterial 177Lu-DOTATATE PRRT alone is a strategy worth investigating. 166Ho-microspheres are preferable over 90Y-microspheres, because 166Ho emits low energy gamma photons for gamma camera imaging and is paramagnetic, allowing magnetic resonance imaging (MRI).\n\nIn the near future, 177Lu-DOTATATE PRRT dosimetry will hopefully be performed at our institution, resulting in patient tailored dose calculation, resulting in optimal tumor radiation with minimal radiation damage to the healthy tissues. Possibly many patients treated with the standard dose of 4 times 7.4 GBq 177Lu-DOTATATE are under-treated and could be treated with higher dosages without significant side effects and better tumor responses are to be expected. Patients with, e.g., a suboptimal kidney function could receive a lower dose preventing end stage renal damage.\n\nVarying the specific activity of 177Lu (amount of radioactivity\/gram), the peptide mass of DOTATATE (now around 200 \u03bcg) and infusion rate are very interesting methods of increasing tumor 177Lu uptake and resulting therapeutic effects. Further (pre)clinical studies will have to be performed to explore the effects of these strategies.\n\nThe use of 177Lu-DOTATATE PRRT as a neoadjuvant treatment in patients with initially irresectable pancreatic NETs has been performed at our center and is promising. We therefore propose a prospective study on neo-adjuvant use of 177Lu-DOTATATE PRRT to be initiated.\n\nThe recently obtained and promising results on the use of the alpha emitter 213Bi for \u03b1-PRRT in preclinical animal experiments 8,9 and in patients with NETs refractory to 90Y- or 177Lu-DOTATOC \u03b2-PRRT 10 will certainly result in clinical trials using 213Bi \u03b1-PRRT as single treatment for NETs or in combination with e.g. 90Y or 177Lu \u03b2-PRRT. Acute and mid-term toxicity seems to be low, but long-term follow up is still needed.\n\nPreclinical and clinical studies showed higher uptake of radiolabeled sst antagonists than of sst agonists 31,32 in neuroendocrine tumors and promising tumor responses. Future studies will have to show the potential benefit of these antagonists over agonists.\n\nIn conclusion, the field of PRRT is rapidly evolving and will hopefully result in increasing progression-free survival and higher quality of life for NET bearing patients. Hopefully, these rapid developments will ultimately result in curing a higher percentage of these patients.","auteur":"Stefan Pool","auteur_slug":"stefan-pool","publicatiedatum":"16 december 2014","taal":"EN","url_flipbook":"https:\/\/ebook.proefschriftmaken.nl\/ebook\/stefanpool?iframe=true","url_download_pdf":"","url_epub":"","ordernummer":"FTP-202604100806","isbn":"978-94-91487-20-0","doi_nummer":"","naam_universiteit":"Erasmus Universiteit Rotterdam","afbeeldingen":12418,"naam_student:":"","binnenwerk":"","universiteit":"Erasmus Universiteit Rotterdam","cover":"","afwerking":"","cover_afwerking":"","design":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/10825","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/us_portfolio"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/8"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=10825"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/10825\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":10828,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio\/10825\/revisions\/10828"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/12418"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=10825"}],"wp:term":[{"taxonomy":"us_portfolio_category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.proefschriftmaken.nl\/en\/wp-json\/wp\/v2\/us_portfolio_category?post=10825"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}