Ikke-kontrastperfusion ved hjælp af arteriel spin-mærket MR-billeddannelse til vurdering af terapirespons ved metastatisk nyrecellekarcinom

Forekomsten af ​​nyrekræft er steget støt i løbet af de sidste tre til fire årtier og er blandt de 10 hyppigst diagnosticerede kræftformer i USA. Cirka 63.990 nye tilfælde af nyrekræft anslås i 2017, og prognosen har været historisk dårlig. De nuværende 5-års overlevelsesrater anslås til 74% samlet, faldende til 53% blandt patienter med lokalt fremskredne sygdomme.

Den mest almindelige form for nyrekræft, nyrecellekarcinom (RCC), forekommer i 90 % af alle nyrekræfttilfælde. Blandt patienter med lokaliseret RCC, som behandles med nefrektomi, har cirka en fjerdedel tilbagefald på fjerne steder. Blandt patienter med metastatisk RCC er 5-års overlevelsesraten ca. 8 %. Med bedre forståelse af patogenesen af ​​den mest almindelige type RCC, clear-cell renal cell carcinoma (ccRCC), udvikles nyere behandlingsmuligheder med nye midler for at øge overlevelsesraten.

De høje omkostninger og potentielle risici forbundet med forsøg på mennesker for de nyudviklede eksperimentelle terapier har understreget behovet for følsom overvågning af tumorrespons. Billedbehandlingsmetoder kan spille en vigtig rolle i evalueringen og udvælgelsen af ​​potentielle nye terapier med ikke-invasiv longitudinel overvågning af behandlingsrespons. I øjeblikket er den radiologiske vurdering af behandlingsresultater overvejende afhængig af morfologiske (dvs. størrelse) ændringer ved hjælp af responsevalueringskriterierne i solide tumorer (RECIST) og andre lignende scores. Dette er en væsentlig begrænsende faktor, da virkningerne af mange terapeutiske midler på mikroskopisk niveau går forud for de eventuelle ændringer i tumorstørrelse. En sådan tumoregenskab, der har fået øget opmærksomhed, er angiogenese, som har vist sig at understøtte tumorproliferation og -infiltration. Et stigende antal kliniske forsøg er begyndt at målrette tumor vaskulære forsyninger ved direkte at hæmme angiogenese (f. antiangiogene terapi). Sådanne kliniske forsøg og den endelige kliniske brug af disse terapier vil i høj grad blive hjulpet af tilgængeligheden af ​​robuste billeddannelsesindikatorer for angiogenese (dvs. vævsperfusion).

Positron Emission Tomography (PET) ved hjælp af 15O-mærket vand (15O-PET) betragtes som guldstandarden for ikke-invasiv måling af vævsperfusion. Imidlertid kræver brugen af ​​15O-PET en cyklotron i umiddelbar nærhed af PET for at producere kortlivet 15O-vand (halveringstid 2,4 min), hvilket begrænser dets anvendelighed i kliniske omgivelser. Alternative billeddannelsesteknikker omfatter ultralyd ved hjælp af mikrobobler, perfusionscomputertomografi (CT) ved anvendelse af jodholdigt kontrastmiddel og perfusions-MR med gadoliniumbaserede kontrastmidler. Alle disse teknikker kræver eksogene midler, hvilket begrænser deres anvendelse til langsgående overvågning af behandlingsrespons.

ASL-MRI er for nylig dukket op som en kvantitativ billeddannelsesmetode (QI) til at måle perfusion (eller kapillær blodgennemstrømning) uden administration af eksogene kontrastmidler. ASL "mærker" magnetisk det meget permeable vand i blodet som et sporstof og måler deres akkumulering i vævet af interesse uden at injicere nogen eksogen kontrast. Forskellige versioner af ASL er blevet valideret i dyr, der bruger mikrosfærer, og hos mennesker, der bruger 15O-PET i hjernen. ASL har også en række fordele sammenlignet med dynamisk kontrastforstærket (DCE) og dynamisk følsomhedskontrast (DSC) baserede MR-perfusionsmålinger. Specifikt kræver ASL ikke eksogent middel, der lindrer bekymringerne for gadoliniumakkumulering eller nefrogen systemisk fibrose (NSF) hos patienter med nedsat nyrefunktion, og i modsætning til DCE/DSC er bidraget fra vaskulær permeabilitet til ASL målt perfusion ubetydeligt, hvilket muliggør absolut perfusionskvantificering i fysiologiske enheder.