13C Pyruvaatti DNP MR -spektroskopia lymfoomahoitovasteen arviointiin

Taustatieto

Metaboliitit poikkeavista aineenvaihduntareiteistä lymfoomassa Solut voidaan havaita DNP 13C Pyruvaatti MR -spektroskopian avulla ja sen mahdollinen hyöty lymfoomapotilailla

Lymfooma on yleinen pahanlaatuisuuden syy. Kasvainvasteen arviointi hoidon jälkeen riippuu suurelta osin kasvaimen koon ennen hoitoa ja hoidon jälkeen tapahtuneiden muutosten vertailusta, kun taas kehittyneemmät kuvantamismenetelmät, kuten metabolinen kuvantaminen, ovat tärkeämpiä tehtäviä kasvainvasteen varhaisessa havaitsemisessa. Lisäksi varhainen kasvaimen vaste hoitoon oli myös indikaattoreita tulevasta kliinisestä tuloksesta. Kasvaimen koon muutosten mittaaminen voi olla ei-invasiivinen ja yksinkertainen menetelmä hoitovasteen arvioimiseksi, mutta tämä menetelmä puuttuu herkkyydestä, koska joillakin potilailla voi kestää yli useita viikkoja, ennen kuin todisteita kasvaimen kutistumisesta voidaan osoittaa. Lisäksi kasvainhoito voi johtaa kasvaimen koon pysähtymiseen, mikä voi myös olla haastavaa erottaa hoidon jälkeen jäännöskasvaimet elottomasta massasta. Jos kasvain ei reagoi, voidaan aloittaa tehokkaampi hoito-ohjelma; potilaan nopea vaihtaminen tehokkaampaan lääkkeeseen ei ole ainoastaan ​​kustannustehokasta, vaan se voi myös parantaa merkittävästi sairastuvuutta ja kuolleisuutta.

Kasvaimen metabolinen kuvantaminen hyödyntää kasvaimen metabolista dominanssia glykolyysiprosessin kautta, joka on Warburg-ilmiö. Samanlainen kuin 18F-FDG PET/CT, jonka välillä glykolyysi on lisääntynyt pahanlaatuisessa kasvaimessa normaaliin kudokseen verrattuna; Pyruvaatti, glykolyysin välituotteena oleva metaboliitti ja tutkimuksemme pääsubstraatti, voidaan metaboloida edelleen seuraavien reittien mukaisesti:

(A) Laktaatti laktaattidehydrogenaattireitin kautta, joka on tutkimuksemme analyysin pääkohde (B) Bikarbonaatti (HCO3) nikotiiniamidiadeniinidinukleotidin (NAD) kautta <--> NADH (H vety) -reitin kautta (C) Glutamaatti ja alaniini trikarboksyylihapposyklin (TCA) läpi

Yllä kuvatut aineenvaihduntareitit eivät ole yksisuuntaisia, vaan aineenvaihdunnan välituotteiden muodostumista voidaan muuttaa edestakaisin entsyymien kautta, aineenvaihduntareitit voivat olla poikkeavia ja aineenvaihduntatuotteiden virtaus voi muuttua tai lisääntyä soluympäristön muutosten vuoksi. ja erityisesti kasvaimen läsnä ollessa. Kasvainsolujen näyttämä poikkeava aineenvaihdunta aerobisen glykolyysin kautta tarjoaa mahdollisuuksia kasvaimen havaitsemiseen ja hoitovasteen seurantaan metabolisen kuvantamisen avulla. Sen sijaan, että ne suuntautuisivat alaspäin TCA-sykliin, kuten normaalit solut tekisivät, syöpäsolut pyrkivät säätelemään pyruvaatin metaboliaa kohti laktaatin tuotantoa.

Yllä esitetyt muutokset metaboliitissa glykolyysin jälkeen ovat perusta edistyneen metabolisen kuvantamisen kehittymiselle lymfoomassa; jossa lymfoomasolujen osoitettiin säätelevän LDH:n katalysoimaa keskinäistä muuntumista pyruvaatista laktaatiksi. MRS on ihanteellinen työkalu ei-invasiiviseen aineenvaihdunnan tutkimukseen, koska se pystyy havaitsemaan laajan valikoiman yhdisteitä. 13C MRS:ää, joka pystyy havaitsemaan signaaleja useista solun metaboliiteista 13C-leimatun aineen, kuten pyruvaatin, antamisen jälkeen, on käytetty aineenvaihduntaprosessien seuraamiseen in vivo. Ensimmäisen prekliinisen tutkimuksen jälkeen, jossa käytettiin 13C-leimattua substraatin DNP MRS:ää havaitsemisherkkyyden lisäämiseksi >10 000-kertaiseksi, 13C-pyruvaatin DNP MRS on edelleen pääsubstraatti sekä prekliinisissä eläintutkimuksissa että viimeaikaisissa syöpiä koskevissa ihmistutkimuksissa. eri elimissä, kuten aivoissa, munuaisissa ja eturauhasessa. Nämä tutkimukset osoittivat, että vaikka tällä hetkellä saatavilla olevaa kliinistä ihmistutkimusta ei ole tehty lymfoomapotilailla, jotka käyttävät 13C-Pyruvate DNP MRS:ää, tämä menetelmä on käyttökelpoinen kasvainhoidon vasteen arvioinnissa laktaatti-pyruvaatti-suhteen perusteella vastaavissa prekliinisissä eläinlymfoomatutkimuksissa. , joiden turvallisuus on vahvistettu muissa kliinisissä ihmisillä tehdyissä tutkimuksissa.

Materiaali ja metodit

Potilaiden rekisteröinti ja kliinisen tiedon kerääminen Tämä tutkimus suoritetaan kahdessa vaiheessa ja sen odotetaan valmistuvan kahdessa vuodessa. Vaiheessa 1 tutkijat odottivat ottavansa mukaan 8 ensimmäistä kertaa diagnosoitua lymfoomapotilasta, jotka lääkärit lähettivät 13C-pyruvaatti-DNP MRS:ään. Vaiheessa 2 kliinikot ohjaavat 13C-pyruvaatti-DNP MRS:ään 8 toista potilasta, joilla on todettu uusiutuminen. Tutkijat keräävät asiaan liittyviä kliinisiä tietoja, potilaiden seurantatietoja, mukaan lukien hoidon tulokset, ja kuvantamisparametreja magneettikuvauksesta ja PET/CT:stä.

Potilaiden mukaanottokriteerit ovat:

1. Pystyy ymmärtämään ja antamaan allekirjoitetun tietoon perustuvan suostumuksen
2. Valmis vastaanottamaan 13C-pyruvaatti DNP MRS:ää ja palaamaan hoidon jälkeiseen arviointiin suunniteltua seurantakuvausta varten noin viikon kuluttua kemoterapian aloittamisesta.
3. Halukas saamaan terapiaa ja seurantaa laitoksemme kasvainlautakunnan ja yhdistetyn konferenssikokouksen ehdotuksen mukaisesti
4. Suurentuneet kaulan imusolmukkeet ja/tai perna toimimaan paikallisena kohteena 3C-pyruvaatti DNP MRS:lle

Poissulkemiskriteereitä ovat:

1. Vasta-aiheinen MRI-tutkimukselle: kuten sydämentahdistin, sisäkorvaistutus, metalliesine silmämunassa
2. Potilaat, jotka kieltäytyvät tai joilla on heikko kyky ymmärtää ja noudattaa tutkimusehtoja, kuten vaikea dementia tai liikkumisvaikeudet

Ensimmäisen vaiheen suunnittelu Vaihe 1 aloitettiin ensimmäisenä vuonna, ja sen tarkoituksena on arvioida 8 kliinikoilta 13C-pyruvaatti-DNP MRS:ään lähetetyn ensimmäisen kerran diagnosoidun lymfoomapotilaan kykyä. Tutkijat odottavat saavansa 8 ensimmäistä potilasta päätökseen ensimmäisen vuoden aikana.

13C-Pyruvate DNP MRS-skannausprotokolla sekä vaiheelle 1 että vaiheelle 2: Sekä vaiheen 1 että vaiheen 2 MRI-skannausprotokolla on kuvattu alla lisäliitteen 1 mukaisesti.

13C-Pyruvate DNP MRS -tietojen analyysi ja jälkikäsittely: Sekä vaiheen 1 että vaiheen 2 MRI-jälkikäsittelymenetelmät on kuvattu alla lisäliitteen 2 mukaisesti.

Kahden vaiheen odotettu valmistuminen Vaihe 1: Tutkijat odottavat saavansa 8 potilaan kuvantamisen päätökseen ensimmäisen vuoden loppuun mennessä.

Vaihe 2: Tutkijat odottavat saavansa 8 potilaan kuvantamisen päätökseen toisen vuoden loppuun mennessä.