Hyperpolarized MRI for GIST on Imatinib (DNP_GIST)
2026年7月21日 更新者:Chang Gung Memorial Hospital
Integrated Precision Imaging for GIST Patients on Imatinib Therapy: Combining Hyperpolarized 13C-MRI, Metabolomics, and Radiomics
Conventional imaging methods, such as CT and MRI, are limited in evaluating GIST response to imatinib, as they mainly reflect tumor size and fail to capture early metabolic or molecular changes.
This study investigates GISTs from a metabolic perspective by integrating hyperpolarized (HP) 13C-MRI, metabolomics, and radiomics.
HP 13C-MRI enables real-time monitoring of metabolic flux in vivo, while NMR-based metabolomics provides systemic insights.
In this single-center, prospective observational cohort study, 30 GIST patients receiving imatinib will undergo pre-treatment CT, HP 13C-MRI, metabolomics, and biopsy.
Early response will be assessed at one month, with routine evaluation at four months.
Patients will be categorized as responders or non-responders, and multi-omics data will be analyzed using machine learning.
The study hypothesizes that metabolic changes detected by HP 13C-MRI can predict treatment response, offering reproducible, quantifiable metrics to improve evaluation and patient care.
調査の概要
詳細な説明
Conventional imaging techniques, such as CT and MRI, have limitations in assessing GIST response to imatinib.
They primarily focus on tumor size, which may not reflect early therapeutic effects, as GISTs can show necrosis or cystic changes that don't correlate with viable tumor tissue reduction.
These methods also fail to capture metabolic and molecular alterations within the tumor.
As a result, relying solely on size changes can lead to inaccurate or delayed treatment response evaluations, underscoring the need for more advanced imaging techniques.
This project is novel because it aims to investigate GISTs undergoing imatinib treatment from a metabolic perspective by integrating hyperpolarized (HP) 13C MRI, metabolomics, and radiomics.
HP 13C-MRI is a cutting-edge, non-invasive, real-time dynamic imaging technique used to monitor metabolic flux in vivo.
Dynamic nuclear polarization (DNP) enhances the signal of 13C-labeled probes by up to 50,000 times.
With DNP, [1-13C]pyruvate can be utilized to study various metabolic pathways, including its conversion to lactate (anaerobic glycolysis), alanine (transamination), and bicarbonate (an indirect marker for the TCA cycle).
In our preliminary GIST cell models, significant changes in pyruvate metabolism were observed following imatinib treatment depending on their imatinib resistance.
Additionally, NMR-based metabolomics analysis of tumor tissue and blood samples will provide a comprehensive view of systemic metabolic changes.
These metabolic alterations will then be linked to MRI radiomics features for a more holistic understanding of treatment response.
In this single-center, cross-sectional study, a prospective trial integrates advanced MRI techniques to address clinical challenges and improve patient care in GIST treatment.
This 3-year project follows a non-randomized, two-group observational cohort design with 30 GIST patients undergoing imatinib therapy at Chang Gung Memorial Hospital at Linkou (CGMH).
Pre-treatment assessments include standard-of-care CT, HP 13C-MRI, 1H-NMR metabolomics, and biopsy of the tumor tissue.
HP 13C-MRI will be used to assess metabolic activity in the tumors, while 1H-NMR metabolomics will provide additional insights into systemic metabolic changes.
Early response assessment one month after starting imatinib will involve HP 13C-MRI and metabolomics analysis, followed by routine response evaluation at four months using standard CT.
Patients will be categorized into responders and non-responders based on treatment efficacy, and data from HP 13C-MRI, metabolomics, and radiomics will be analyzed.
Machine learning techniques will integrate multi-omics data for more precise response prediction.
We hypothesize that metabolic changes detected through HP 13C-MRI can predict GIST response to imatinib therapy.
The extent of metabolic alterations will be correlated with tumor response, providing a new way to evaluate treatment effectiveness.
By combining metabolic data with radiomic tissue characteristics, we aim to track dynamic changes in GIST metabolism with reproducible, quantifiable metrics.
Ultimately, the integration of HP 13C-MRI and metabolomics will offer a deeper understanding of GIST pathophysiology from a metabolic perspective and could lead to new therapeutic strategies.
研究の種類
観察的
入学 (推定)
30
連絡先と場所
このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。
研究連絡先
- 名前:Ying-Chieh Lai, MD
- 電話番号:2585 +88633281200
- メール:cappolya@gmail.com
研究場所
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Taoyuan、台湾、333
- Chang Gung Memorial Hospital
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コンタクト:
- Ying-Chieh Lai, MD
- 電話番号:2585 +88633281200
- メール:cappolya@gmail.com
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参加基準
研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
- 高齢者
健康ボランティアの受け入れ
はい
サンプリング方法
非確率サンプル
調査対象母集団
The study population consists of 30 patients with gastrointestinal stromal tumors (GIST) undergoing imatinib therapy at a single center.
Eligible participants are adults diagnosed with GIST who receive standard-of-care imatinib treatment and undergo imaging and metabolic assessments.
説明
Inclusion Criteria:
- Patients with biopsy proved GIST.
- Patents will undergo imatinib.
- Patients have measurable disease on imaging study.
- Patients more than 18-year-old.
Exclusion Criteria:
- Pregnant or breast-feeding women.
- Contraindication to MRI study (e.g., claustrophobia or non-removable devices or implants that are incompatible with MRI).
- Intercurrent illness that will affect the compliance of the patient during the MRI study (e.g., active infection, symptomatic congestive heart failure, uncontrollable angina, arrhythmia, psychiatric disorders, dyspnea, or diarrhea).
- Severe hepatic dysfunction (alkaline phosphatase/aspartate aminotransferase/alanine aminotransferase >20 × upper limit of normal [ULN] or bilirubin > 10 × ULN).
- Severe renal impairment (eGFR <30 ml/min/1.73m2).
研究計画
このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
コホートと介入
グループ/コホート |
介入・治療 |
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Responders
GIST patients who show response to imatinib therapy, as assessed by imaging and metabolic changes.
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Metabolic MRI using IV injection of hyperpolarized [1-13C]pyruvate.
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Non-responders
GIST patients who do not show response to imatinib therapy, as assessed by imaging and metabolic changes.
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Metabolic MRI using IV injection of hyperpolarized [1-13C]pyruvate.
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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ピルビン酸から乳酸への変換率として測定される脾臓の代謝活性
時間枠:HP 13C-MRI後7日以内のデータ解析
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ピルビン酸から乳酸への変換は、速度論モデリングに基づいたピルビン酸から乳酸への変換率 (kPL) およびモデルフリーの測定基準 (信号対雑音比および曲線下面積) によって計算されます。
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HP 13C-MRI後7日以内のデータ解析
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協力者と研究者
ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。
捜査官
- 主任研究者:Ying-Chieh Lai, MD、Chang Gung Memorial Hospital, Link
研究記録日
これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。
主要日程の研究
研究開始 (推定)
2027年1月1日
一次修了 (推定)
2028年7月31日
研究の完了 (推定)
2028年10月31日
試験登録日
最初に提出
2026年7月21日
QC基準を満たした最初の提出物
2026年7月21日
最初の投稿 (実際)
2026年7月24日
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
2026年7月24日
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
2026年7月21日
最終確認日
2026年7月1日
詳しくは
本研究に関する用語
その他の研究ID番号
- DNP_GIST
- 114-2314-B-182A-118-MY3 (その他の識別子:National Science and Technology Council (Taiwan))
個々の参加者データ (IPD) の計画
個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?
いいえ
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
はい
米国FDA規制機器製品の研究
いいえ
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