Multimodaliteitsbeeldvorming bij de voorspelling van respons op systemische behandeling bij colorectale kanker

Dikkedarmkanker is een veel voorkomende vorm van kanker en ongeveer de helft van de patiënten ontwikkelt metastasen op afstand naar de lever. Slechts een subgroep van patiënten reageert op systemische behandeling, die potentieel toxisch en duur is. Daarom zijn voorspellende markers nodig om de effectiviteit van de behandeling in een vroeg stadium te bepalen. Bij voorkeur dienen ze inzicht te geven in de biologie van levermetastasen van darmkanker. In het verleden is aangetoond dat verschillende biomarkers zoals vastgesteld met PET, MRI en MRS als voorspellende markers kunnen dienen. Reactie op systemische therapie is afhankelijk van verschillende factoren: afgifte van het geneesmiddel door het tumorvasculaire systeem; cellulaire opname, retentie en metabolisme; intrinsieke gevoeligheid voor een bepaald medicijn. De relatieve bijdrage van deze factoren aan de respons zal voor verschillende geneesmiddelen verschillend zijn. Aangezien systemische behandeling van colorectale kanker een combinatie van geneesmiddelen inhoudt, zouden voorspellende markers gevoelig moeten zijn voor een reeks van deze factoren. In dit project stellen we de geïntegreerde analyse voor van niet-invasieve functionele en moleculaire in vivo beeldvormingsmethoden om de respons op behandeling te voorspellen bij patiënten met levermetastasen van colorectale kanker. Tumorvasculariteit kan worden beoordeeld door dynamische contrastversterkte magnetische resonantiebeeldvorming (DCE-MRI). De fluoropyrimidines FU en capecitabine - die deel uitmaken van standaardbehandelingsregimes - bevatten een fluoratoom dat kan worden gemeten met fluor-19 MR-spectroscopie (19F MRS). De intracellulaire opname en het metabolisme van geneesmiddelen is een energieverslindend proces. 18F-fluor-2-deoxyglucose positronemissietomografie (FDG-PET) geeft informatie over glucoseopname en hexokinase-activiteit. Tumorkarakterisering in termen van graad en agressiviteit kan een relevante benadering geven van de intrinsieke gevoeligheid van een tumor voor een geneesmiddel. Met 1H MRS kan de totale hoeveelheid choline (tCho), een voorloper van celmembranen, worden gemeten. De cellulariteit van de tumor en de samenstelling van de extracellulaire matrix kunnen worden beoordeeld met diffusiegewogen MRI (DWI).

Het doel van deze studie is om gegevens te verkrijgen over de biologische gegevens van colorectale kanker levermetastase, namelijk tumorvascularisatie (DCE-MRI), tumorcellulariteit (DWI), tumor (choline) metabolisme (1H MRS) en tumorglucosemetabolisme (FDG- HUISDIER). Deze gegevens zullen worden gecorreleerd met de klinische uitkomst van patiënten en met de opname en het metabolisme van geneesmiddelen (19F MRS). We zullen de relatieve bijdrage van elke beeldvormingsmethode bestuderen om de uitkomst van patiënten met darmkanker in een vroeg stadium te voorspellen.

Onderzoeksvragen:

1. Voorspellen pre-behandelingskarakteristieken van levermetastasen van colorectale kanker zoals beoordeeld door dynamische contrastversterkte MRI (DCE-MRI), diffusiegewogen MRI (DWI), 1H MR-spectroscopie (MRS) en FDG-PET het behandelresultaat?
2. Voorspellen vroege veranderingen (een week na start van de behandeling) in DCE-MRI, DWI, 1H MRS en FDG-PET kenmerken van levermetastasen van colorectale kanker het behandelresultaat?
3. Voorspellen 19F MRS-parameters van het fluoropyrimidinemetabolisme bij levermetastasen van colorectale kanker het behandelresultaat in een vroeg stadium (één week na start van de behandeling)?
4. Wat is de relatieve bijdrage van elke bovengenoemde beeldvormende methode om het behandelresultaat van colorectale levermetastasen te voorspellen? Opzet: 60 patiënten met levermetastasen van dikkedarmkanker die worden behandeld met fluoropyrimidine-gebaseerde therapie zullen deelnemen aan de studie. Baseline 1H MRS van de lever wordt uitgevoerd in een sessie bij 3 Tesla, gevolgd door DCE-MRI en DWI bij 1,5 Tesla. FDG-PET zal worden toegevoegd aan de standaard baseline CT-scan, met behulp van onze klinische PET-CT-scanner. DCE-MRI, DWI, 1H en 19F MRS evenals FDG-PET van de lever zullen een week na aanvang van de behandeling herhaald worden. De klinische respons zal na drie behandelingscycli worden geëvalueerd door middel van FDG-PET-CT. We zullen de relatieve bijdrage van elke beeldvormingsmethode beoordelen, evenals het geïntegreerde gebruik van deze methoden voor de identificatie van voorspellende biomarkers voor respons op behandeling.

Relevantie van deze studie: Aangezien de respons van een tumor op systemische geneesmiddelen zeer variabel kan zijn tussen patiënten, zou een methode die de gevoeligheid van een tumor voor behandeling in een vroeg stadium voorspelt, individualisering van de therapie mogelijk maken en bijgevolg patiënten beschermen tegen de toxische effecten van een ineffectieve behandeling. Die voorspellende merkers zouden ons bij voorkeur ook meer inzicht moeten geven in de biologie van dikkedarmkanker. Om deze reden stellen we voor om een ​​combinatie van in vivo niet-invasieve beeldvormingsmethoden te bestuderen die het monitoren van relevante biomarkers mogelijk maken