膠芽腫における治療反応の評価のための動脈スピン標識 MR イメージングを使用した非造影灌流

膠芽腫 (GBM) は、すべての原発性脳腫瘍の約 15% を占め、毎年約 19,000 の新しい症例が診断されています。 GBM 患者の診断からの 1 年、5 年、10 年生存率はそれぞれ 37.2%、5.1%、2.6% であり、すべてのがんの中で最も致命的ながんの 1 つとなっています。 GBM は治療が困難な場合があり、GBM 治療のための新しいがん治療法が継続的に開発されています。

これらの実験的治療の人体試験に伴う高コストと潜在的なリスクにより、腫瘍反応の高感度モニタリングの必要性が強調されています。 イメージング アプローチは、治療反応の非侵襲的な縦断的モニタリングによる潜在的な新しい治療法の評価と選択において重要な役割を果たすことができます。 現在、治療結果の放射線学的評価は、主に形態学的（すなわち、 サイズ) は、固形腫瘍の応答評価基準 (RECIST) およびその他の同様のスコアを使用して変化します。 これは、顕微鏡レベルでの多くの治療薬の効果が腫瘍サイズの最終的な変化に先行するため、主要な制限要因です。 注目を集めているそのような腫瘍特性の 1 つは血管新生であり、これは腫瘍の増殖と浸潤をサポートすることが示されています。 ますます多くの臨床試験が、血管新生を直接阻害する腫瘍血管供給を標的にし始めています (例: 抗血管新生療法）または間接的に細胞増殖を阻害し、最終的に血管新生を阻害します（例：血管新生）。 細胞傷害性化学放射線療法）。 このような臨床試験とこれらの治療法の最終的な臨床使用は、血管新生の堅牢な画像化指標 (すなわち、 組織灌流）。

15O 標識水 (15O-PET) を使用した陽電子放出断層撮影法 (PET) は、組織灌流の非侵襲的測定のゴールド スタンダードと見なされています。 ただし、15O-PET を使用するには、PET に近接してサイクロトロンを使用して短寿命の 15O-水 (半減期 2.4 分) を生成する必要があり、臨床環境での適用性が制限されます。 代替のイメージング技術には、マイクロバブルを使用した超音波、ヨード造影剤を使用した灌流コンピュータ断層撮影 (CT)、およびガドリニウムベースの造影剤を使用した灌流 MRI が含まれます。 これらの技術はすべて外因性物質を必要とするため、治療反応の縦断的モニタリングでの使用が制限されます。

動脈スピン標識 (ASL) MRI は、外因性造影剤を投与せずに灌流 (または毛細血管の血流) を測定する定量的イメージング (QI) 法として最近登場しました。 ASL は、血液中の透過性の高い水をトレーサーとして磁気的に「標識」し、外因性の造影剤を注入することなく、目的の組織への蓄積を測定します。 さまざまなバージョンの ASL が、ミクロスフェアを使用して動物で、および脳で 15O-PET を使用して人間で検証されています。 また、ASL には、ダイナミック コントラスト増強 (DCE) およびダイナミック感受率コントラスト (DSC) ベースの MR 灌流測定と比較して多くの利点があります。 具体的には、ASL は、腎機能障害のある患者におけるガドリニウム蓄積または腎性全身性線維症 (NSF) の懸念を軽減する外因性薬剤を必要とせず、DCE/DSC とは異なり、ASL 測定された灌流に対する血管透過性の寄与はごくわずかであり、絶対的な灌流の定量化を可能にします。生理学的単位 (ml/100g/分)。