Perfusione senza mezzo di contrasto mediante imaging RM marcato con spin arterioso per la valutazione della risposta terapeutica nel carcinoma a cellule renali metastatico

L'incidenza del cancro del rene è costantemente aumentata negli ultimi tre o quattro decenni ed è tra i 10 tumori più frequentemente diagnosticati negli Stati Uniti. Nel 2017 sono stimati circa 63.990 nuovi casi di cancro del rene e la prognosi è stata storicamente sfavorevole. Gli attuali tassi di sopravvivenza a 5 anni sono stimati complessivamente al 74%, scendendo al 53% tra i pazienti con malattie localmente avanzate.

La forma più comune di cancro del rene, carcinoma a cellule renali (RCC), si verifica nel 90% di tutti i tumori del rene. Tra i pazienti con RCC localizzato trattati con nefrectomia, circa un quarto presenta recidive in sedi distanti. Tra i pazienti con RCC metastatico, i tassi di sopravvivenza a 5 anni sono circa l'8%. Con una migliore comprensione della patogenesi del tipo più comune di RCC, il carcinoma a cellule renali a cellule chiare (ccRCC), si stanno sviluppando nuove opzioni terapeutiche con nuovi agenti per aumentare i tassi di sopravvivenza.

Il costo elevato ei rischi potenziali associati alle sperimentazioni sull'uomo per le terapie sperimentali di nuova concezione 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. size) 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). 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.

L'ASL-MRI 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.