Lu-177-PSMA-617 Prostate-Specific Membrane Antigen Inhibitor Therapy in Patients with Castration-Resistant Prostate Cancer: Stability, Bio-distribution and Dosimetry

Mol Imaging Radionucl Ther. 2017 Jun 1;26(2):62-68. doi: 10.4274/mirt.08760.

Abstract

Objective: The aim of the study was to estimate the radiation-absorbed doses and to study the in vivo and in vitro stability as well as pharmacokinetic characteristics of lutetium-177 (Lu-177) prostate-specific membrane antigen (PSMA)-617.

Methods: For this purpose, 7 patients who underwent Lu-177-PSMA therapy were included into the study. The injected Lu-177-PSMA-617 activity ranged from 3.6 to 7.4 GBq with a mean of 5.2±1.8 GBq. The stability of radiotracer in saline was calculated up to 48 h. The stability was also calculated in blood and urine samples. Post-therapeutic dosimetry was performed based on whole body and single photon emission computed tomography/computed tomography (SPECT/CT) scans on dual-headed SPECT/CT system.

Results: The radiochemical yield of Lu-177-PSMA-617 was >99%. It remained stable in saline up to 48 h. Analyses of the blood and urine samples showed a single radioactivity peak even at 24 hours after injection. Half-life of the distribution and elimination phases were calculated to be 0.16±0.09 and 10.8±2.5 hours, respectively. The mean excretion rate was 56.5±8.8% ranging from 41.5% to 65.4% at 24 h. Highest radiation estimated doses were calculated for parotid glands and kidneys (1.90±1.19 and 0.82±0.25 Gy/GBq respectively). Radiation dose given to the bone marrow was significantly lower than those of kidney and parotid glands (p<0.05) (0.030±0.008 Gy/GBq).

Conclusion: Lu-177-PSMA-617 is a highly stable compound both in vitro and in vivo. Lu-177-PSMA-617 therapy seems to be a safe method for the treatment of castration-resistant prostate cancer patients. The fractionation regime that enables the longest duration of tumor control and/or survival will have to be developed in further studies.

Amaç: Çalışmanın amaçları lutesyum-177 (Lu-177) prostat-spesifik membran antijen (PSMA)-617 tedavisinde absorbe edilen dozları hesaplamak, radyofarmasötiğin in vivo ve in vitro kararlılığını araştırmak ve farmakokinetik özelliklerini değerlendirmektir. Yöntem: Bu amaçla 7 hasta çalışmaya dahil edilmiştir. Hastalara 3,6 ila 7,4 GBq arasında değişen dozlarda ortalama 5,2±1,8 GBq Lu-177-PSMA-617 tedavi amacıyla verildi. Radyofarmasötiğin kararlılığı 48 saat süre ile serum fizyolojik içerisinde bekletilerek hesaplandı. Kararlılık ayrıca kan ve idrar örneklerinden de hesaplandı. Tedavi sonrası radyasyon dozu hesaplaması tüm vücut tek foton emisyon bilgisayarlı tomografi/bilgisayarlı tomografi görüntülerinden yapıldı. Bulgular: Lu-177-PSMA-617’nin radyokimyasal verimliliği >%99 olarak bulundu. Serum fizyolojik içerisinde 48 saat bozulmadan kaldı. Kan ve idrar örneklerinde yapılan yüksek performanslı sıvı kromotografisi ölçümlerinde 24 saat sonra bile tek bir zirve verdi. Dağılım ve eliminasyon fazlarının yarılanma zamanları sırasıyla 0,16±0,09 ve 10,8±2,5 saat olarak hesaplandı. Ortalama 24 saat ekskresyon hızı %56,5±8,8 olarak bulundu ve ekskresyon hızı %41,5’den %65,4’e kadar değişim gösterdi. Hesaplanan en yüksek radyasyon dozu parotis bezleri ve böbrekler için bulundu ve sırasıyla 1,90±1,19 and 0,82±0,25 Gy/GBq idi. Kemik iliğine verilen radyasyon dozu böbrekler ve parotis beziyle karşılaştırıldığında istatistiksel olarak çok düşüktü (p<0,05) (0,030±0,008 Gy/GBq). Sonuç: Lu-177-PSMA-617 in vivo ve in vitro şartlarda oldukça kararlı bir bileşik olarak gözükmektedir. Lu-177-PSMA-617 tedavisi kastrasyona dirençli prostat kanseri hastalarında kullanılabilecek oldukça güvenli bir radyofarmasötik olarak gözükmektedir. Hastalarda en uzun tümör kontrolü sağlayan fraksiyone tedavi yöntemi ileri çalışmalarla geliştirilmelidir.

Keywords: Lu-177-PSMA; PSMA; castration-resistant prostate cancer radionuclide therapy.; prostate cancer; prostate-specific membrane antigen.