Perfusione senza contrasto mediante imaging RM marcato con spin arterioso per la valutazione della risposta terapeutica nel glioblastoma

Il glioblastoma (GBM) rappresenta circa il 15% di tutti i tumori cerebrali primari con circa 19.000 nuovi casi diagnosticati ogni anno. I tassi di sopravvivenza a uno, cinque e dieci anni per i pazienti con GBM sono rispettivamente del 37,2%, 5,1% e 2,6% dalla diagnosi, rendendolo uno dei tumori più letali conosciuti, tra tutti i tumori. Il GBM può essere difficile da trattare e vengono continuamente sviluppate nuove terapie antitumorali per il trattamento del GBM.

L'alto costo e i rischi potenziali associati agli studi sull'uomo per queste terapie sperimentali hanno sottolineato la necessità di un monitoraggio sensibile della risposta del tumore. Gli approcci di imaging possono svolgere un ruolo importante nella valutazione e nella selezione di potenziali nuove terapie con il monitoraggio longitudinale non invasivo della risposta al trattamento. Attualmente, la valutazione radiologica dei risultati del trattamento si basa prevalentemente su dati morfologici (ad es. dimensione) cambia utilizzando i criteri di valutazione della risposta nei tumori solidi (RECIST) e altri punteggi simili. Questo è un importante fattore limitante poiché gli effetti di molti agenti terapeutici a livello microscopico precedono gli eventuali cambiamenti nelle dimensioni del tumore. Una di queste proprietà del tumore che ha guadagnato maggiore attenzione è l'angiogenesi, che ha dimostrato di supportare la proliferazione e l'infiltrazione del tumore. Un numero crescente di studi clinici ha iniziato a prendere di mira i rifornimenti vascolari tumorali inibendo direttamente l'angiogenesi (ad es. terapia antiangiogenica) o che interferiscono indirettamente con la proliferazione cellulare e infine con l'angiogenesi (ad es. chemioradioterapia citotossica). Tali studi clinici e l'eventuale uso clinico di queste terapie sarebbero notevolmente aiutati dalla disponibilità di robusti indicatori di imaging dell'angiogenesi (ad es. perfusione tissutale).

La tomografia a emissione di positroni (PET) che utilizza acqua marcata con 15O (15O-PET) è considerata il gold standard per la misurazione non invasiva della perfusione tissutale. Tuttavia, l'uso di 15O-PET richiede un ciclotrone in prossimità del PET per produrre 15O-acqua di breve durata (emivita 2,4 min), limitando la sua applicabilità in ambito clinico. Tecniche di imaging alternative includono l'ecografia con microbolle, la tomografia computerizzata (TC) di perfusione con mezzo di contrasto iodato e la risonanza magnetica perfusionale con mezzo di contrasto a base di gadolinio. Tutte queste tecniche richiedono agenti esogeni, limitando il loro uso nel monitoraggio longitudinale della risposta al trattamento.

La risonanza magnetica marcata con spin arterioso (ASL) è recentemente emersa come metodo di imaging quantitativo (QI) per misurare la perfusione (o flusso sanguigno capillare) senza la somministrazione di agenti di contrasto esogeni. L'ASL "etichetta" magneticamente l'acqua altamente permeabile nel sangue come tracciante e ne misura l'accumulo nel tessuto di interesse, senza iniettare alcun mezzo di contrasto esogeno. Varie versioni di ASL sono state convalidate negli animali utilizzando microsfere e negli esseri umani utilizzando 15O-PET nel cervello. L'ASL presenta anche una serie di vantaggi rispetto alle misurazioni della perfusione RM basate sul contrasto dinamico potenziato (DCE) e sul contrasto dinamico di suscettibilità (DSC). In particolare, l'ASL non richiede agenti esogeni che allevino i problemi di accumulo di gadolinio o fibrosi sistemica nefrogenica (NSF) nei pazienti con funzionalità renale compromessa e, a differenza di DCE/DSC, il contributo della permeabilità vascolare alla perfusione misurata dell'ASL è trascurabile consentendo la quantificazione assoluta della perfusione in unità fisiologiche (ml/100g/min).