Nicht-Kontrast-Perfusion mit arterieller spinmarkierter MR-Bildgebung zur Beurteilung des Therapieansprechens bei metastasiertem Nierenzellkarzinom

Die Inzidenz von Nierenkrebs hat in den letzten drei bis vier Jahrzehnten stetig zugenommen und gehört zu den 10 am häufigsten diagnostizierten Krebsarten in den USA. Schätzungsweise 63.990 neue Fälle von Nierenkrebs im Jahr 2017 und die Prognose waren historisch gesehen schlecht. Die aktuellen 5-Jahres-Überlebensraten werden auf insgesamt 74 % geschätzt und sinken bei Patienten mit lokal fortgeschrittenen Erkrankungen auf 53 %.

Die häufigste Form von Nierenkrebs, das Nierenzellkarzinom (RCC), tritt bei 90 % aller Nierenkrebserkrankungen auf. Unter den Patienten mit lokalisiertem RCC, die mit einer Nephrektomie behandelt werden, erleidet etwa ein Viertel Rezidive an entfernten Stellen. Bei Patienten mit metastasiertem RCC beträgt die 5-Jahres-Überlebensrate etwa 8 %. Mit einem besseren Verständnis der Pathogenese des häufigsten RCC-Typs, des klarzelligen Nierenzellkarzinoms (ccRCC), werden neuere Behandlungsoptionen mit neuen Wirkstoffen entwickelt, um die Überlebensraten zu erhöhen.

Die hohen Kosten und potenziellen Risiken, die mit Studien am Menschen für die neu entwickelten experimentellen Therapien verbunden sind, haben die Notwendigkeit einer empfindlichen Überwachung der Tumorreaktion unterstrichen. Bildgebende Verfahren können eine wichtige Rolle bei der Bewertung und Auswahl potenzieller neuer Therapien mit nicht-invasiver Längsüberwachung des Ansprechens auf die Behandlung spielen. Derzeit stützt sich die radiologische Beurteilung von Behandlungsergebnissen überwiegend auf morphologische (d. h. Größe) ändert sich anhand der Response Evaluation Criteria in Solid Tumors (RECIST) und anderer ähnlicher Scores. Dies ist ein wesentlicher einschränkender Faktor, da die Wirkungen vieler therapeutischer Mittel auf mikroskopischer Ebene den eventuellen Veränderungen der Tumorgröße vorausgehen. Eine solche Tumoreigenschaft, die erhöhte Aufmerksamkeit erlangt hat, ist die Angiogenese, von der gezeigt wurde, dass sie die Tumorproliferation und -infiltration unterstützt. Immer mehr klinische Studien haben damit begonnen, Tumorgefäßversorgungen durch direkte Hemmung der Angiogenese (z. antiangiogene Therapie). Solche klinischen Studien und die eventuelle klinische Anwendung dieser Therapien würden durch die Verfügbarkeit robuster bildgebender Indikatoren für Angiogenese (d. h. Gewebedurchblutung).

Die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) mit 15O-markiertem Wasser (15O-PET) gilt als Goldstandard für die nicht-invasive Messung der Gewebedurchblutung. Die Verwendung von 15O-PET erfordert jedoch ein Zyklotron in unmittelbarer Nähe zu PET, um kurzlebiges 15O-Wasser (Halbwertszeit 2,4 min) zu erzeugen, was seine Anwendbarkeit in klinischen Umgebungen einschränkt. Alternative bildgebende Verfahren umfassen Ultraschall unter Verwendung von Mikrobläschen, Perfusions-Computertomographie (CT) unter Verwendung von jodhaltigen Kontrastmitteln und Perfusions-MRT unter Verwendung von Gadolinium-basierten Kontrastmitteln. Alle diese Techniken erfordern exogene Wirkstoffe, was ihre Verwendung bei der Langzeitüberwachung des Ansprechens auf die Behandlung einschränkt.

ASL-MRI hat sich kürzlich als quantitative Bildgebungsmethode (QI) zur Messung der Perfusion (oder des kapillaren Blutflusses) ohne die Verabreichung von exogenen Kontrastmitteln etabliert. ASL „markiert“ magnetisch das hochdurchlässige Wasser im Blut als Tracer und misst dessen Anreicherung im interessierenden Gewebe, ohne exogenes Kontrastmittel zu injizieren. Verschiedene Versionen von ASL wurden bei Tieren unter Verwendung von Mikrokügelchen und bei Menschen unter Verwendung von 15O-PET im Gehirn validiert. ASL hat auch eine Reihe von Vorteilen im Vergleich zu MR-Perfusionsmessungen, die auf dynamischem kontrastverstärktem (DCE) und dynamischem Suszeptibilitätskontrast (DSC) basieren. Insbesondere erfordert ASL keinen exogenen Wirkstoff, der die Bedenken hinsichtlich Gadolinium-Akkumulation oder nephrogener systemischer Fibrose (NSF) bei Patienten mit eingeschränkter Nierenfunktion ausräumt, und im Gegensatz zu DCE/DSC ist der Beitrag der Gefäßpermeabilität zur ASL-gemessenen Perfusion vernachlässigbar, was eine absolute Perfusionsquantifizierung ermöglicht physiologische Einheiten.