BIOhabitats: biologische validatie van vasculaire habitats binnen astrocytoom graad 4 op moleculair, cellulair en histopathologisch niveau (BIOhabitats)

Hooggradig glioom (HGG) is de meest agressieve kwaadaardige primaire hersentumor bij volwassenen met een mediane overlevingskans van 12-15 maanden. Het heeft nog steeds een slechte prognose ondanks agressieve behandeling, waaronder tumorresectie gevolgd door chemo-radiotherapiecycli. De interpatiënt- en intrapatiënttumorheterogeniteit is een van de verantwoordelijke factoren voor de hoge agressiviteit van solide kwaadaardige tumoren en hun weerstand tegen effectieve therapieën.

Vanwege de uiterst complexe en heterogene biologie van deze tumor, werkt dezelfde behandeling voor alle benaderingen niet goed bij deze ziekte, en standaardzorg is niet altijd de beste optie, waardoor precisiegeneeskunde nodig is om de beste therapeutische optie op de juiste manier te selecteren. moment voor elke patiënt. Dit vereist kwantitatieve medische beeldvorming, patiëntprofilering, schatting van de prognose en verwachte respons op de behandeling voor objectieve besluitvorming, samen met het patiëntenbeheer.

De Hemodynamische Tissue Signature (HTS)-methode, opgenomen in de ONCOhabitats-site (www.oncohabitats.upv.es), biedt een geautomatiseerde methode zonder toezicht om de heterogeniteit van de versterkende tumor- en oedeemgebieden te beschrijven in termen van het angiogeneseproces dat zich in deze regio's bevindt. HTS beschouwt 4 habitats binnen de tumor: 1) de HAT-habitat, die verwijst naar het sterk angiogene versterkende tumorgedeelte van de tumor, 2) de LAT-habitat, die verwijst naar het minder angiogene versterkende tumorgebied van de tumor, 2) de IPE habitat, die verwijst naar het mogelijk geïnfiltreerde perifere oedeem, en 4) de VPE-habitat, die verwijst naar het vasogene perifere oedeem van de tumor (Juan-Albarracin et al, 2016). Perfusiebeeldvormingsmarkers, zoals het relatieve cerebrale bloedvolume, kunnen worden berekend op basis van deze verschillende vasculaire habitats, en het is bewezen dat ze klinisch relevant zijn voor de prognose. De HTS-methodologie, evenals de prognostische capaciteit van deze markers voor perfusiebeeldvorming, zijn gevalideerd met een retrospectieve multicenter studie met 184 hooggradige glioompatiënten uit 7 Europese centra.

Verder zijn er relevante associaties gevonden tussen de perfusiemarkers en klinisch-routinematige biomarkers, zoals IDH-mutatie, MGMT-methylatie (Fuster-Garcia et al, 2020), moleculair subtype of microvatgebied.

Gezien deze veelbelovende resultaten en om een ​​beslissingsondersteunend systeem te ontwikkelen op basis van kunstmatige intelligentiemodellen op pixelniveau voor het bepalen van de behandeling van hooggradig glioom, is het noodzakelijk om een ​​prospectieve studie te ontwikkelen en op biologisch niveau de vasculaire habitats te valideren die zijn gedefinieerd door de HTS-methodiek.

De voorgestelde doelstellingen zijn gebaseerd op de volgende hypothese:

I. Aangezien bewezen is dat de HTS-habitats van de tumor en het oedeem (HAT, LAT, IPE en VPE) verschillend zijn in relatie tot hun hemodynamisch en vasculair gedrag, is de belangrijkste hypothese dat deze habitats ook significant verschillen in de vasculaire, weefsel-, cellulair en moleculair niveau.

II. Significante associaties tussen de perfusiebeeldvormingsmarkers berekend met de HTS-methodologie en zowel moleculaire als histopathologische markers (nuttig bij prognose, monitoring en evaluatie van therapieën) zijn gevonden in eerdere studies. Daarom is de hypothese dat er relevante associaties bestaan ​​tussen de beeldvormingsmarkers en klinisch-routinematige biomarkers, zoals moleculaire en histopathologische markers.

III. Voorlopige studies hebben associaties aangetoond tussen de perfusie-beeldvormingsmarkers en moleculaire markers die verband houden met de immuunactie/onderdrukking. Bovendien hebben eerdere werken aangetoond dat immuun- en genomische correlaten van respons op immunotherapiebehandelingen, zoals anti-PD-1, bij glioblastoom. Daarom kan het vinden van correlaties tussen deze immuun- en genomische handtekeningen met perfusiebeeldvormingsmarkers nuttig zijn voor besluitvorming en evaluatie van immunotherapieën.

IV. Voorlopige retrospectieve studies hebben een robuust verband aangetoond tussen de perfusiebeeldvormingsmarkers berekend bij hoge en lage angiogene habitats en de algehele overleving van de patiënt. Deze robuuste associaties tussen de perfusiebeeldvormingsmarkers en overlevingstijden zullen worden aangetoond met een prospectieve studie.