Gehirn-MRF bei Kindern, Jugendlichen und jungen Erwachsenen mit akuter Leukämie

Akute Leukämie (AL), einschließlich akuter lymphatischer Leukämie (ALL), akute myeloische Leukämie (AML) und myeloproliferative Neoplasien (MPN), gehören zu den häufigsten Krebsarten im Kindesalter. Das 5-Jahres-Gesamtüberleben von Kindern mit Leukämie hat sich mit der aktuellen Situation deutlich verbessert Behandlungsmethoden und beträgt nun ~90 % für ALLE Teilnehmer und ~70 % für AML-Teilnehmer. Es gab eine bemerkenswerte Änderung in der Behandlungsstrategie für akute Leukämie im Kindesalter, um die Belastung durch therapiebedingte Komplikationen zu verringern. Besonders hervorzuheben ist, dass durch die Einführung intensivierter intravenöser und intrathekaler Chemotherapien, die auf das Zentralnervensystem (ZNS) gerichtet sind, bei den meisten Teilnehmern mit Standardrisiko die Notwendigkeit einer kraniospinalen Strahlentherapie (CRT) entfällt, sodass die CRT Hochrisikoteilnehmern vorbehalten bleibt. Angesichts der verbesserten Gesamtüberlebensraten liegt der Schwerpunkt zunehmend auf der Charakterisierung und Abschwächung der langfristigen Auswirkungen der Krankheit und Therapie, die sich auf die Lebensqualität dieser Teilnehmer auswirken können. Die Ergebnisse mehrerer Studien deuten darauf hin, dass Langzeitüberlebende von ALL und AML neurokognitive Defizite unterschiedlichen Ausmaßes aufweisen, darunter Gedächtnisverlust, Konzentrationsschwäche, Defizite in der exekutiven Funktion und Persönlichkeitsveränderungen5–9. Methotrexat, ein wichtiges Chemotherapeutikum bei der Behandlung akuter Leukämie, verursacht bekanntermaßen eine chemotherapieinduzierte kognitive Beeinträchtigung (CICI), indem es eine komplexe gliale Dysfunktion verursacht, die zu einer Störung der aktivitätsabhängigen Myelinisierung im ZNS führt.

Studien zur Charakterisierung der normalen Gehirnentwicklung in der frühen Kindheit haben nicht nur wesentlich zu unserem Verständnis einer gesunden neurologischen Entwicklung beigetragen, sondern auch dazu beigetragen, neurologische Entwicklungsprobleme frühzeitig zu erkennen und so die rechtzeitige Anwendung von Behandlungsinterventionen zu ermöglichen. Obwohl für diesen Zweck die Magnetresonanztomographie (MRT) verwendet wurde, wurde ihre Anwendung durch mehrere Einschränkungen behindert, darunter die Empfindlichkeit gegenüber Bewegungsartefakten, die für die Durchführung eines Scans erforderliche Zeitdauer und die Notwendigkeit einer Sedierung für jüngere Teilnehmer. Diese Einschränkungen können mithilfe einer neuen Technologie namens Magnetresonanz-Fingerprinting (MRF) überwunden werden, die eine schnelle, effiziente und gleichzeitige Quantifizierung mehrerer Gewebeeigenschaften ermöglicht und gleichzeitig T1, T2 und Myelinwasserfraktion (MWF) quantifiziert. Eine Sedierung ist nicht erforderlich, da die MRF-Bildgebung des gesamten Gehirns etwa 5 Minuten dauert und Bewegungsartefakte resistent sind.

Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich MRF zur Beurteilung mehrerer Gewebeeigenschaften sowohl bei pädiatrischen als auch bei AYA-Teilnehmern mit diagnostizierter akuter Leukämie vor, während und nach der Exposition gegenüber einer ZNS-gesteuerten Chemotherapie. Der Forscher schlägt vor, MRF zur Überwachung der Demyelinisierung zu verwenden, die als zugrunde liegender Mechanismus dokumentiert wurde, der zu den langfristigen neurokognitiven Defiziten beiträgt, die bei Teilnehmern beobachtet werden, die sich einer Chemotherapie unterziehen. Das Ziel der Verwendung von MRF in diesem Zusammenhang besteht darin, dass es letztendlich als wertvoller bildgebender Biomarker dienen könnte, der durch den Nachweis des Myelins eine frühzeitige Erkennung von Teilnehmern ermöglichen würde, bei denen aufgrund der Exposition gegenüber einer antineoplastischen Chemotherapie ein erhöhtes Risiko für die Entwicklung neurokognitiver Defizite besteht Veränderungen, wie durch MRF-Quantifizierung der Myelinwasserfraktion definiert. Die Fähigkeit zur Erkennung würde die Entwicklung früher Interventionen für diese Hochrisikoteilnehmer erleichtern, damit ihre Lebensqualität so weit wie möglich erhalten bleiben kann.

Die Studie wird die Machbarkeit der Gewinnung von MRF-Bildgebungsdaten zusammen mit Bewertungen der neurokognitiven Funktion bewerten. Veränderungen/Rückgänge der neurokognitiven Funktion bei pädiatrischen Teilnehmern, die sich einer Behandlung wegen akuter Leukämie unterziehen, wurden von der Children's Oncology Group mithilfe einer von Cogstate® entwickelten Bewertungsbatterie getestet, validiert und berichtet. Die computergestützten kognitiven Tests sind schnell, zuverlässig und haben gezeigt, dass sie empfindlich auf drogenbedingte Veränderungen der Wahrnehmung reagieren. Die Tests wurden so konzipiert und validiert, dass sie den betrieblichen Herausforderungen während der Durchführung klinischer Studien standhalten. Das Datensystem ist ein HIPAA-konformes, von der US-amerikanischen FDA ausgenommenes digitales Medizinprodukt der Klasse II.