Perfusion sans contraste à l'aide de l'imagerie IRM marquée par spin artériel pour l'évaluation de la réponse thérapeutique dans le carcinome à cellules rénales métastatique

L'incidence du cancer du rein a augmenté régulièrement au cours des trois à quatre dernières décennies et fait partie des 10 cancers les plus fréquemment diagnostiqués aux États-Unis. Environ 63 990 nouveaux cas de cancer du rein sont estimés en 2017 et le pronostic est historiquement sombre. Les taux de survie actuels à 5 ans sont estimés à 74 % dans l'ensemble, diminuant à 53 % chez les patients atteints de maladies localement avancées.

La forme la plus courante de cancer du rein, le carcinome à cellules rénales (RCC), survient dans 90 % de tous les cancers du rein. Parmi les patients atteints de RCC localisé qui sont traités par néphrectomie, environ un quart ont des rechutes dans des sites distants. Parmi les patients atteints de RCC métastatique, les taux de survie à 5 ans sont d'environ 8 %. Avec une meilleure compréhension de la pathogenèse du type le plus courant de RCC, le carcinome à cellules claires du rein (ccRCC), de nouvelles options de traitement avec de nouveaux agents sont en cours de développement pour augmenter les taux de survie.

Le coût élevé et les risques potentiels associés aux essais sur l'homme pour les thérapies expérimentales nouvellement développées ont souligné la nécessité d'une surveillance sensible de la réponse tumorale. Les approches d'imagerie peuvent jouer un rôle important dans l'évaluation et la sélection de nouvelles thérapies potentielles avec une surveillance longitudinale non invasive de la réponse au traitement. Actuellement, l'évaluation radiologique des résultats du traitement repose principalement sur des critères morphologiques (c'est-à-dire taille) change à l'aide des critères d'évaluation de la réponse dans les tumeurs solides (RECIST) et d'autres scores similaires. Il s'agit d'un facteur limitant majeur car les effets de nombreux agents thérapeutiques au niveau microscopique précèdent les modifications éventuelles de la taille de la tumeur. Une de ces propriétés tumorales qui a attiré une attention accrue est l'angiogenèse, dont il a été démontré qu'elle favorise la prolifération et l'infiltration tumorales. Un nombre croissant d'essais cliniques ont commencé à cibler les apports vasculaires tumoraux en inhibant directement l'angiogenèse (par ex. traitement anti-angiogénique). De tels essais cliniques et l'utilisation clinique éventuelle de ces thérapies seraient grandement facilités par la disponibilité d'indicateurs d'imagerie robustes de l'angiogenèse (c. La perfusion tissulaire).

La tomographie par émission de positrons (TEP) utilisant de l'eau marquée au 15O (15O-PET) est considérée comme l'étalon-or pour la mesure non invasive de la perfusion tissulaire. Cependant, l'utilisation de 15O-PET nécessite un cyclotron à proximité immédiate du PET pour produire de l'eau 15O de courte durée (demi-vie 2,4 min), ce qui limite son applicabilité en milieu clinique. Les techniques d'imagerie alternatives comprennent l'échographie utilisant des microbulles, la tomodensitométrie (TDM) de perfusion utilisant un agent de contraste iodé et l'IRM de perfusion utilisant des agents de contraste à base de gadolinium. Toutes ces techniques nécessitent des agents exogènes, limitant leur utilisation dans le suivi longitudinal de la réponse au traitement.

L'ASL-IRM est récemment apparue comme une méthode d'imagerie quantitative (QI) pour mesurer la perfusion (ou le débit sanguin capillaire) sans l'administration d'agents de contraste exogènes. L'ASL "marque" magnétiquement l'eau hautement perméable du sang comme traceur et mesure leur accumulation dans le tissu d'intérêt, sans injecter de contraste exogène. Diverses versions de l'ASL ont été validées chez l'animal à l'aide de microsphères et chez l'homme à l'aide de 15O-PET dans le cerveau. L'ASL présente également un certain nombre d'avantages par rapport aux mesures de perfusion RM basées sur le contraste dynamique amélioré (DCE) et le contraste de susceptibilité dynamique (DSC). Plus précisément, l'ASL ne nécessite pas d'agent exogène atténuant les problèmes d'accumulation de gadolinium ou de fibrose systémique néphrogénique (NSF) chez les patients présentant une fonction rénale altérée et, contrairement au DCE/DSC, la contribution de la perméabilité vasculaire à la perfusion mesurée par l'ASL est négligeable, ce qui permet une quantification absolue de la perfusion dans unités physiologiques.