림프종 치료 반응 평가를 위한 13C 피루베이트 DNP MR 분광법

배경 정보

림프종에서 비정상적인 대사 경로의 대사 산물 세포는 DNP 13C Pyruvate MR 분광법을 통해 검출할 수 있으며 림프종 환자에서 잠재적인 이점을 얻을 수 있습니다.

림프종은 악성 종양의 일반적인 원인입니다. 치료 후 종양 반응의 평가는 종양 크기의 전처리 및 치료 후 변화의 비교에 크게 의존하는 반면, 대사 영상과 같은 고급 영상 방법은 종양 반응의 조기 발견에 더 중요한 역할을 합니다. 더욱이, 치료에 대한 초기 종양 반응은 또한 미래의 임상 결과의 지표였습니다. 종양 크기의 변화 측정은 치료 반응을 평가하는 비침습적이고 간단한 방법일 수 있지만 일부 환자는 종양 수축의 증거가 나타나기까지 몇 주 이상이 필요할 수 있기 때문에 이 방법은 민감도가 부족합니다. 또한, 종양 치료는 종양 크기의 정체를 초래할 수 있으며, 생존할 수 없는 종괴로부터 치료 후 잔류 종양을 구별하는 것도 어려울 수 있습니다. 종양이 반응하지 않으면 보다 효과적인 치료 요법을 시작할 수 있습니다. 환자를 보다 효과적인 약물로 신속하게 변경하는 것은 비용 효율적일 뿐만 아니라 이환율과 사망률을 크게 개선할 수 있습니다.

종양의 대사 영상은 Warburg 효과인 해당 과정을 통해 종양의 대사 우세를 활용합니다. 18F-FDG PET/CT와 유사하며 정상 조직과 비교하여 악성 종양에서 당분해가 상향조절됩니다. 당분해의 중간 대사산물이자 본 연구의 주요 기질인 피루베이트(Pyruvate)는 다음 경로에 따라 추가로 대사될 수 있습니다.

(A) 본 연구에서 분석 대상인 lactate dehydrogenate pathway를 통한 Lactate (B) Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) <--> NADH (H for hydrogen) pathway를 통한 Bicarbonate (HCO3) (C) Glutamate 트리카복실산 사이클(TCA) 사이클을 통한 알라닌

위에서 설명한 대사 경로는 일방통행이 아니라 대사 중간체의 생성이 효소를 통해 앞뒤로 전환될 수 있고, 대사 경로가 비정상적일 수 있으며, 대사 산물의 흐름이 세포 환경의 변화에 ​​의해 변경되거나 상향 조절될 수 있습니다. 특히 종양이 있는 경우. 종양 세포에 의해 나타나는 호기성 당분해를 통한 비정상적인 대사는 대사 영상을 사용하여 종양 검출 및 치료 반응 모니터링을 위한 기회를 제공합니다. 암세포는 정상 세포처럼 TCA 주기로 내려가지 않고 피루브산의 대사를 젖산 생산으로 상향 조절하는 경향이 있습니다.

위에 표시된 당분해 후 대사물의 변화는 림프종에서 고급 대사 이미징 개발의 기초입니다. 여기서 림프종 세포는 피루브산에서 젖산으로의 LDH 촉매 상호전환을 상향 조절하는 것으로 나타났습니다. MRS는 감지할 수 있는 광범위한 화합물로 인해 비침습적 대사 연구에 이상적인 도구입니다. 13C MRS는 피루베이트와 같은 13C 표지 물질의 투여 후 여러 세포 대사 산물의 신호를 감지할 수 있으며 생체 내에서 대사 과정을 추적하는 데 사용되었습니다. 13C-표지된 기질의 DNP MRS를 사용하여 검출 감도를 >10,000배 증가시킨 최초의 전임상 연구에 이어, 13C-피루베이트의 DNP MRS는 전임상 동물 연구 및 암에 대한 최근 인간 연구 모두에서 주요 기질로 남아 있습니다. 뇌, 신장 및 전립선과 같은 다양한 기관에서. 이러한 연구는 13C-피루베이트 DNP MRS를 사용하는 림프종 환자에서 현재 이용 가능한 인간 임상 연구가 수행되지 않았음에도 불구하고 이 방법이 관련 전임상 동물 림프종 연구에서 젖산염 대 피루베이트 비율로부터 종양 치료 반응을 평가하는 데 실현 가능함을 보여주었습니다. , 다른 임상 인간 연구에서 안전성이 확립되었습니다.

재료 및 방법

환자 등록 및 임상 데이터 수집 이 연구는 두 단계로 수행되며 2년 내에 완료될 것으로 예상됩니다. 1단계에서 조사관은 13C-피루베이트 DNP MRS에 대해 임상의로부터 추천받은 8명의 최초 진단 림프종 환자를 등록할 것으로 예상했습니다. 2단계에서는 재발이 입증된 또 다른 8명의 환자가 13C-피루베이트 DNP MRS에 대해 임상의로부터 의뢰될 것입니다. 조사관은 관련 임상 정보, 치료 결과를 포함한 환자 추적 정보, MRI 및 PET/CT의 영상 매개변수를 수집합니다.

환자 등록 포함 기준은 다음과 같습니다.

1. 서명된 동의서를 이해하고 제공할 수 있음
2. 13C-피루베이트 DNP MRS를 받고 화학 요법 시작 약 1주 후에 예정된 후속 영상 촬영을 위해 치료 후 평가를 위해 돌아올 의향이 있습니다.
3. 우리 기관의 종양위원회 및 통합 회의에서 제안한 치료 및 후속 조치를 기꺼이 받음
4. 3C-피루베이트 DNP MRS에 대한 국소화된 표적 역할을 하는 확대된 목 림프절 및/또는 비장의 존재

제외 기준은 다음과 같습니다.

1. MRI 검사 금기: 심박조율기, 인공와우 이식, 안구 내 금속 물체 등
2. 중증 치매 또는 거동이 불편한 등 연구 조건을 이해하고 순응하는 능력이 부족하거나 거부하는 환자

첫 번째 단계 계획 단계 1은 첫 해에 시작되었으며 13C-피루베이트 DNP MRS에 대해 임상의로부터 의뢰된 8명의 처음 진단된 림프종 환자의 능력을 평가하도록 설계되었습니다. 연구자들은 첫 해에 처음 8명의 환자 등록을 완료할 것으로 예상합니다.

1단계 및 2단계 모두에 대한 13C-피루베이트 DNP MRS 스캐닝 프로토콜: 1단계 및 2단계 모두에 대한 MRI 스캐닝 프로토콜은 아래 보충 부록 1과 같이 자세히 설명되어 있습니다.

13C-Pyruvate DNP MRS 데이터 분석 및 후처리 : 1단계와 2단계 모두에 대한 MRI 후처리 방법은 아래 보충 부록 2와 같이 자세히 설명되어 있습니다.

2단계의 예상 완료 1단계의 경우: 조사관은 첫 해 말까지 8명의 환자에 대한 이미징을 완료할 것으로 예상합니다.

2단계의 경우: 조사관은 2년차 말까지 8명의 환자에 대한 영상 촬영을 완료할 것으로 예상합니다.