Nekontrastní perfuze s použitím arteriálního spinem označeného MR zobrazení pro hodnocení terapeutické odpovědi u glioblastomu

Glioblastom (GBM) představuje asi 15 % všech primárních mozkových nádorů s přibližně 19 000 novými případy diagnostikovanými ročně. Jednoletá, pětiletá a desetiletá míra přežití pacientů s GBM je 37,2 %, 5,1 % a 2,6 % od diagnózy, v daném pořadí, což z ní činí jednu z nejsmrtelnějších známých rakovin mezi všemi rakovinami. Léčba GBM může být náročná a neustále se vyvíjejí nové terapie rakoviny pro léčbu GBM.

Vysoké náklady a potenciální rizika spojená se studiemi těchto experimentálních terapií na lidech zdůraznily potřebu citlivého monitorování odpovědi nádoru. Zobrazovací přístupy mohou hrát důležitou roli při hodnocení a výběru potenciálních nových terapií s neinvazivním longitudinálním sledováním léčebné odpovědi. V současné době se radiologické hodnocení výsledků léčby opírá především o morfologické (tj. velikost) se mění pomocí kritérií hodnocení odezvy u solidních nádorů (RECIST) a dalších podobných skóre. To je hlavním limitujícím faktorem, protože účinky mnoha terapeutických činidel na mikroskopické úrovni předcházejí případným změnám velikosti nádoru. Jedna taková vlastnost nádoru, která si získala zvýšenou pozornost, je angiogeneze, u které bylo prokázáno, že podporuje proliferaci a infiltraci nádoru. Rostoucí počet klinických studií se začal zaměřovat na cévní zásobení nádoru buď přímo inhibující angiogenezi (např. antiangiogenní terapie) nebo nepřímo narušující buněčnou proliferaci a případně angiogenezi (např. cytotoxická chemoradiace). Takovým klinickým studiím a případnému klinickému použití těchto terapií by výrazně napomohla dostupnost robustních zobrazovacích indikátorů angiogeneze (tj. perfuze tkání).

Pozitronová emisní tomografie (PET) s použitím 15O-značené vody (15O-PET) je považována za zlatý standard pro neinvazivní měření tkáňové perfuze. Použití 15O-PET však vyžaduje cyklotron v těsné blízkosti PET, aby se vytvořila krátkodobá 15O-voda (poločas 2,4 min), což omezuje jeho použitelnost v klinických podmínkách. Alternativní zobrazovací techniky zahrnují ultrazvuk s použitím mikrobublin, perfuzní počítačovou tomografii (CT) s použitím jodované kontrastní látky a perfuzní MRI s použitím kontrastních látek na bázi gadolinia. Všechny tyto techniky vyžadují exogenní látky, což omezuje jejich použití při dlouhodobém sledování léčebné odpovědi.

Arteriální spin značená (ASL) MRI se nedávno objevila jako metoda kvantitativního zobrazování (QI) k měření perfuze (nebo kapilárního průtoku krve) bez podávání exogenních kontrastních látek. ASL magneticky „označí“ vysoce propustnou vodu v krvi jako indikátor a měří její akumulaci v tkáni zájmu, aniž by vstřikoval jakýkoli exogenní kontrast. Různé verze ASL byly ověřeny u zvířat pomocí mikrokuliček a u lidí pomocí 15O-PET v mozku. ASL má také řadu výhod ve srovnání s měřením MR perfuze založeným na dynamickém kontrastu se zvýšeným kontrastem (DCE) a dynamickém kontrastu susceptibility (DSC). Konkrétně ASL nevyžaduje exogenní činidlo zmírňující obavy z akumulace gadolinia nebo nefrogenní systémové fibrózy (NSF) u pacientů s poruchou funkce ledvin a na rozdíl od DCE/DSC je příspěvek vaskulární permeability k ASL měřené perfuzi zanedbatelný, což umožňuje absolutní kvantifikaci perfuze v fyziologických jednotek (ml/100g/min).