MR spektroskopie 13C pyruvátu DNP pro hodnocení odpovědi na léčbu lymfomu

Základní informace

Metabolity z aberantních metabolických drah v buňkách lymfomu lze detekovat pomocí MR spektroskopie pyruvátu DNP 13C a její potenciální přínos u pacientů s lymfomem

Lymfom je častou příčinou malignity. Hodnocení odpovědi nádoru po léčbě do značné míry závisí na srovnání změn velikosti nádoru před léčbou a po léčbě, zatímco pokročilejší zobrazovací metody, jako je metabolické zobrazování, hrají důležitější roli v časné detekci odpovědi nádoru. Navíc časná odpověď nádoru na léčbu byla také indikátory budoucího klinického výsledku. Měření změn velikosti nádoru může být neinvazivní a jednoduchá metoda hodnocení léčebné odpovědi, ale tato metoda postrádá citlivost, protože někteří pacienti mohou vyžadovat více než několik týdnů, než bude možné prokázat zmenšení nádoru. Kromě toho může léčba nádoru vést ke stázi velikosti nádoru, což může být také náročné pro rozlišení mezi reziduálním nádorem po léčbě a neživotaschopnou hmotou. Pokud nádor nereaguje, mohl by být zahájen účinnější léčebný režim; rychlá změna pacienta na účinnější lék je nejen nákladově efektivní, ale také může výrazně zlepšit morbiditu a mortalitu.

Metabolické zobrazování nádoru využívá metabolickou dominanci nádoru prostřednictvím procesu glykolýzy, což je Warburgův efekt. Podobně jako u 18F-FDG PET/CT, kde je glykolýza upregulována mezi u maligního nádoru ve srovnání s normální tkání; Pyruvát, intermediární metabolit z glykolýzy a hlavní substrát pro naši studii, může být dále metabolizován následujícími cestami:

(A) Laktát prostřednictvím laktát-dehydrogenátové dráhy, která je hlavním cílem pro analýzu v naší studii (B) Bikarbonát (HCO3) přes nikotinamid adenindinukleotid (NAD) <--> NADH (H pro vodík) dráha (C) Glutamát a alanin prostřednictvím cyklu trikarboxylové kyseliny (TCA).

Metabolické dráhy popsané výše nejsou jednosměrné, ale spíše tvorba metabolických meziproduktů může být přeměněna tam a zpět prostřednictvím enzymů, metabolické dráhy mohou být aberantní a tok metabolitů může být změněn nebo upregulován změnami v buněčném prostředí. a zvláště v přítomnosti nádoru. Aberantní metabolismus prostřednictvím aerobní glykolýzy zobrazovaný nádorovými buňkami poskytuje příležitosti pro detekci nádoru a monitorování léčebné odpovědi pomocí metabolického zobrazování. Spíše než směrem dolů k cyklu TCA, jak by tomu bylo u normálních buněk, rakovinné buňky mají tendenci upregulovat metabolismus pyruvátu směrem k produkci laktátu.

Výše uvedené změny v metabolitu po glykolýze jsou základem pro rozvoj pokročilého metabolického zobrazování u lymfomu; ve kterých se ukázalo, že lymfomové buňky upregulují LDH katalyzovanou interkonverzi z pyruvátu na laktát. MRS je ideálním nástrojem pro neinvazivní studium metabolismu díky široké škále sloučenin, které dokáže detekovat. 13C MRS, který dokáže detekovat signály z mnoha buněčných metabolitů po podání 13C-značené látky, jako je pyruvát, byl použit ke sledování metabolických procesů in vivo. Po první předklinické studii využívající DNP MRS substrátu značeného 13C ke zvýšení jejich citlivosti detekce více než 10 000krát zůstává DNP MRS pyruvátu 13C hlavním substrátem jak pro preklinické studie na zvířatech, tak pro nedávné studie rakoviny u lidí. v různých orgánech, jako je mozek, ledviny a prostata. Tyto studie ukázaly, že ačkoliv nebyl v současné době proveden žádný klinický výzkum na lidech u pacientů s lymfomem za použití 13C-pyruvátu DNP MRS, je tato metoda proveditelná při hodnocení odpovědi na léčbu nádoru z poměru laktátu k pyruvátu v souvisejících preklinických studiích zvířecího lymfomu s bezpečností stanovenou v jiných klinických studiích na lidech.

Materiály a metody

Zápis pacientů a sběr klinických dat Tato studie má být provedena ve dvou fázích a očekává se, že bude dokončena za dva roky. Ve fázi 1 vyšetřovatelé očekávali, že zařadí 8 pacientů s poprvé diagnostikovaným lymfomem, kteří byli doporučeni od klinických lékařů pro 13C-pyruvát DNP MRS. Ve 2. stadiu bude dalších 8 pacientů s prokázaným relapsem doporučeno od klinických lékařů pro 13C-pyruvát DNP MRS. Vyšetřovatelé budou shromažďovat související klinické informace, informace o sledování pacienta, včetně výsledku léčby a zobrazovacích parametrů z MRI a PET/CT.

Kritéria pro zařazení pacienta zahrnují:

1. Schopnost porozumět a poskytnout podepsaný informovaný souhlas
2. Ochota podstoupit 13C-pyruvát DNP MRS a vrátit se k vyhodnocení po léčbě pro plánované kontrolní zobrazování asi 1 týden po zahájení chemoterapie.
3. Ochotný podstoupit terapii a sledování, jak navrhla rada pro nádory a kombinované konferenční setkání v naší instituci
4. Přítomnost zvětšených krčních lymfatických uzlin a/nebo sleziny, které slouží jako lokalizovaný cíl pro 3C-pyruvát DNP MRS

Kritéria vyloučení zahrnují:

1. Kontraindikováno ke studii MRI: jako je kardiostimulátor, kochleární implantace, kovový předmět v oční bulvě
2. Pacienti, kteří odmítají nebo mají špatnou schopnost porozumět a dodržovat podmínky studie, jako je těžká demence nebo potíže s pohyblivostí

Plánování první fáze Fáze 1 začala v prvním roce a je navržena tak, aby vyhodnotila schopnost 8 pacientů s poprvé diagnostikovaným lymfomem odeslaných od klinických lékařů pro 13C-pyruvát DNP MRS. Vyšetřovatelé očekávají dokončení registrace prvních 8 pacientů v prvním roce.

Protokol skenování 13C-Pyruvate DNP MRS pro fázi 1 i fázi 2: Protokol skenování MRI pro fázi 1 i fázi 2 je podrobně popsán níže v Doplňkové příloze 1.

Analýza dat 13C-Pyruvate DNP MRS a následné zpracování: Metody následného zpracování MRI pro fázi 1 i fázi 2 jsou podrobně popsány níže v Doplňkové příloze 2.

Očekávané dokončení dvou fází Pro fázi 1: Vyšetřovatelé očekávají dokončení zobrazování u 8 pacientů do konce prvního roku.

Pro fázi 2: Vyšetřovatelé očekávají, že dokončí zobrazování u 8 pacientů do konce druhého roku.