BIOhabitats: Verisuonten elinympäristöjen biologinen validointi astrosytooman asteen 4 sisällä molekyyli-, solu- ja histopatologisella tasolla (BIOhabitats)

Korkea-asteen gliooma (HGG) on aikuisten aggressiivisin pahanlaatuinen primaarinen aivokasvain, jonka mediaani eloonjäämisaste on 12–15 kuukautta. Sillä on edelleen huono ennuste huolimatta aggressiivisesta hoidosta, johon kuuluu kasvaimen resektio ja sen jälkeen kemosädehoitojaksot. Potilaiden välinen ja potilaan sisäinen kasvainten heterogeenisyys on yksi vastuullisista tekijöistä kiinteiden pahanlaatuisten kasvainten korkeaan aggressiivisuuteen ja niiden vastustuskykyyn tehokkaita hoitoja vastaan.

Tämän kasvaimen äärimmäisen monimutkaisen ja heterogeenisen biologian vuoksi samanlainen hoito kaikille lähestymistavoille ei toimi hyvin tässä taudissa, eikä tavallinen hoito ole aina paras vaihtoehto, mikä vaatii tarkkuuslääketieteen valitsemaan parhaan terapeuttisen vaihtoehdon. hetki jokaiselle potilaalle. Tämä edellyttää kvantitatiivista lääketieteellistä kuvantamista, potilaan profilointia, ennusteen arviointia ja odotettua hoitovastetta objektiivista päätöksentekoa varten sekä potilaan hallintaa.

Hemodynamic Tissue Signature (HTS) -metodologia, joka sisältyy ONCOhabitats-sivustoon (www.oncohabitats.upv.es), tarjoaa automatisoidun valvomattoman menetelmän kuvaamaan lisääntyvien kasvain- ja turvotusalueiden heterogeenisyyttä näillä alueilla sijaitsevan angiogeenisen prosessin kannalta. HTS ottaa huomioon 4 kasvaimen sisällä olevaa elinympäristöä: 1) HAT-ympäristö, joka viittaa kasvaimen korkean angiogeenisen kasvaimen osaan, 2) LAT-elinympäristö, joka viittaa kasvaimen vähemmän angiogeenistä lisääntyvään kasvainalueeseen, 2) IPE. elinympäristö, joka viittaa mahdollisesti infiltroituneeseen perifeeriseen turvotukseen, ja 4) VPE-ympäristö, joka viittaa kasvaimen vasogeeniseen perifeeriseen turvotukseen (Juan-Albarracin et al, 2016). Perfuusiokuvausmarkkerit, kuten suhteellinen aivoveren tilavuus, voidaan laskea näistä erilaisista vaskulaarisista elinympäristöistä, ja ne on osoitettu kliinisesti merkityksellisiksi ennusteen kannalta. HTS-metodologia sekä näiden perfuusiokuvausmarkkerien prognostinen kapasiteetti on validoitu retrospektiivisellä monikeskustutkimuksella, johon osallistui 184 korkea-asteista glioomapotilasta 7 eurooppalaisesta keskuksesta.

Lisäksi perfuusiomarkkerien ja kliinisten rutiinibiomarkkerien, kuten IDH-mutaatio, MGMT-metylaatio (Fuster-Garcia et al, 2020), molekyylialatyyppi tai mikroverisuonialue, välillä on löydetty relevantteja yhteyksiä.

Ottaen huomioon nämä lupaavat tulokset ja kehittääksemme pikselitason tekoälymalleihin perustuvan päätöksenteon tukijärjestelmän korkea-asteen gliooman hoidon päättämiseen, on tarpeen kehittää prospektiivinen tutkimus ja validoida biologisella tasolla laitoksen määrittelemät vaskulaariset elinympäristöt. HTS-metodologia.

Ehdotetut tavoitteet perustuvat seuraavaan olettamukseen:

I. Koska kasvaimen ja turvotuksen HTS-elinympäristöt (HAT, LAT, IPE ja VPE) on todistettu erilaisiksi suhteessa niiden hemodynaamiseen ja verisuonikäyttäytymiseen, päähypoteesi on, että nämä elinympäristöt ovat myös merkittävästi erilaisia ​​verisuonissa, kudoksissa, solu- ja molekyylitasolla.

II. Aiemmissa tutkimuksissa on havaittu merkittäviä assosiaatioita HTS-metodologialla laskettujen perfuusiokuvausmarkkereiden ja molekylaaristen ja histopatologisten markkerien välillä (hyödyllisiä hoitojen ennustamisessa, seurannassa ja arvioinnissa). Siksi hypoteesi on, että kuvantamismarkkerien ja kliinisten rutiinibiomarkkerien, kuten molekyyli- ja histopatologisten markkerien, välillä on asiaankuuluvia assosiaatioita.

III. Alustavat tutkimukset ovat osoittaneet yhteyksiä perfuusiokuvausmarkkerien ja molekyylimarkkerien välillä, jotka liittyvät immuunitoimintaan/suppressioon. Lisäksi aiemmat työt ovat osoittaneet, että glioblastooman immuuni- ja genomikorrelaatiot vasteen immunoterapiahoitoihin, kuten anti-PD-1:een. Siksi korrelaatioiden löytäminen näiden immuuni- ja genomisten allekirjoitusten välillä perfuusiokuvausmarkkereiden kanssa voi olla hyödyllistä päätöksenteossa ja immuunihoitojen arvioinnissa.

IV. Alustavat retrospektiiviset tutkimukset ovat osoittaneet vankan yhteyden korkean ja alhaisen angiogeenisillä elinympäristöillä laskettujen perfuusiokuvausmarkkerien ja potilaan kokonaiseloonjäämisen välillä. Nämä vahvat yhteydet perfuusiokuvausmarkkerien ja eloonjäämisaikojen välillä osoitetaan tulevalla tutkimuksella.