13C Pyruvat DNP MR-spektroskopi til responsvurdering af lymfombehandling

Baggrundsinformation

Metabolitter fra afvigende metaboliske veje i lymfomceller kan påvises gennem DNP 13C Pyruvate MR-spektroskopi og dets potentielle fordel hos lymfompatienter

Lymfom er en almindelig årsag til malignitet. Vurderingen af ​​tumorrespons efter behandling afhænger i vid udstrækning af sammenligning af ændringer i tumorstørrelse før og efter behandling, mens mere avancerede billeddannelsesmetoder, såsom metabolisk billeddannelse, spiller en større rolle i tidlig påvisning af tumorrespons. Desuden var tidlig tumorrespons på behandling også indikatorer for fremtidigt klinisk resultat. Måling af ændringer i tumorstørrelse kan være en ikke-invasiv og enkel metode til at evaluere behandlingsrespons, men denne metode mangler følsomhed, fordi nogle patienter kan kræve mere end flere uger, før tegn på tumorsvind kan påvises. Derudover kan tumorbehandling resultere i en stase af tumorstørrelse, hvilket differentieringen mellem efterbehandlingsresttumor fra ikke-levedygtig masse også kan være udfordrende. Hvis tumoren ikke reagerer, kan et mere effektivt behandlingsregime påbegyndes; Hurtigt at ændre patienten til et mere effektivt lægemiddel er ikke kun omkostningseffektivt, men kan også i høj grad forbedre sygelighed og dødelighed.

Metabolisk billeddannelse af tumor udnytter tumorens metaboliske dominans gennem glykolyseprocessen, som er Warburg-effekten. Svarende til 18F-FDG PET/CT, som glykolyse er opreguleret mellem i ondartet tumor sammenlignet med normalt væv; Pyruvat, den mellemliggende metabolit fra glykolyse og hovedsubstratet for vores undersøgelse, kan metaboliseres yderligere i henhold til veje:

(A) Lactat gennem lactat-dehydrogenat-vejen, som er hovedmålet for analysen i vores undersøgelse (B) Bicarbonat (HCO3) gennem nikotinamid-adenindinukleotid (NAD) <--> NADH (H for hydrogen)-vejen (C) Glutamat og alanin gennem tricarboxylsyrecyklussen (TCA).

De ovenfor beskrevne metaboliske veje er ikke envejsveje, men snarere kan genereringen af ​​metaboliske mellemprodukter omtales frem og tilbage gennem enzymer, de metaboliske veje kan være afvigende, og strømmen af ​​metabolitter kan ændres eller opreguleres af ændringer i cellemiljøet og især i nærvær af tumor. Den afvigende metabolisme gennem aerob glykolyse, der vises af tumorceller, giver muligheder for tumordetektion og behandlingsresponsovervågning ved hjælp af metabolisk billeddannelse. I stedet for nedad til TCA-cyklussen, som normale celler ville, har cancerceller en tendens til at opregulere metabolismen af ​​pyruvat mod laktatproduktion.

Ændringerne i metabolitten efter glykolyse vist ovenfor er grundlaget for udvikling af avanceret metabolisk billeddannelse i lymfom; hvor lymfomceller viste sig at opregulere den LDH-katalyserede interkonversion fra pyruvat til laktat. MRS er et ideelt værktøj til den ikke-invasive undersøgelse af metabolisme på grund af den omfattende række af forbindelser, den kan påvise. 13C MRS, som kan detektere signaler fra flere cellulære metabolitter efter administration af et 13C-mærket stof, såsom pyruvat, er blevet brugt til at følge metaboliske processer in vivo. Efter det første prækliniske studie med DNP MRS af 13C-mærket substrat for at øge deres påvisningsfølsomhed med >10.000 gange, forbliver DNP MRS af 13C-pyruvat det primære substrat for både prækliniske dyreforsøg og de nylige humane undersøgelser af kræftformer i forskellige organer, såsom hjerne, nyre og prostata. Disse undersøgelser viste, at på trods af, at der ikke er udført nogen aktuelt tilgængelig klinisk human forskning i lymfompatienter, der anvender 13C-Pyruvat DNP MRS, er denne metode gennemførlig til vurdering af tumorbehandlingsrespons fra laktat-til-pyruvat-forholdet i relaterede prækliniske dyrelymfomundersøgelser , med sikkerhed etableret i andre kliniske humane undersøgelser.

Materialer og metoder

Patientindskrivning og klinisk dataindsamling Denne undersøgelse skal udføres i to trin og forventes afsluttet om to år. I trin 1 forventede efterforskerne at indskrive 8 førstegangsdiagnosticerede lymfompatienter henvist fra klinikere for 13C-pyruvat DNP MRS. I fase 2 vil yderligere 8 patienter med påvist tilbagefald blive henvist fra klinikere for 13C-pyruvat DNP MRS. Efterforskerne vil indsamle relateret klinisk information, patientopfølgningsinformation, herunder behandlingsresultater, og billeddiagnostiske parametre fra MR og PET/CT.

Inklusionskriterierne for patientindskrivning omfatter:

1. Kunne forstå og give underskrevet informeret samtykke
2. Villig til at modtage 13C-pyruvat DNP MRS og vende tilbage til evaluering efter behandling for den planlagte opfølgningsbilleddannelse ca. 1 uge efter påbegyndelse af kemoterapi.
3. Vil gerne modtage terapi og opfølgning som foreslået af tumornævnet og kombineret konferencemøde i vores institution
4. Tilstedeværelse af forstørrede halslymfeknuder og/eller milt for at tjene som lokaliseret mål for 3C-pyruvat DNP MRS

Eksklusionskriterierne omfatter:

1. Kontraindiceret til MR-undersøgelse: såsom pacemaker, cochlear implantation, metallisk genstand i øjeæblet
2. Patienter, der nægter at eller har dårlig evne til at forstå og overholde undersøgelsesbetingelser, såsom svær demens eller vanskeligheder med mobilitet

Den første planlægningsfase 1 startede i det første år og er designet til at evaluere evnen hos 8 førstegangsdiagnosticerede lymfompatienter henvist fra klinikere til 13C-pyruvat DNP MRS. Efterforskerne forventer at afslutte indskrivningen af ​​de første 8 patienter i det første år.

13C-Pyruvat DNP MRS-scanningsprotokol for både trin 1 og trin 2: MRI-scanningsprotokollen for både trin 1 og trin 2 er detaljeret som nedenfor Supplerende bilag 1.

13C-Pyruvat DNP MRS-dataanalyse og efterbehandling: MRI-efterbehandlingsmetoderne for både trin 1 og trin 2 er detaljeret som nedenfor Supplerende bilag 2.

Forventet afslutning af to stadier For fase 1: Efterforskerne forventer at afslutte billeddiagnostik for de 8 patienter inden udgangen af ​​det første år.

For trin 2: Efterforskerne forventer at afslutte billeddannelsen for de 8 patienter inden udgangen af ​​det andet år.