Hersen-MRF bij kinderen, adolescenten en jongvolwassenen met acute leukemie

Acute leukemie (AL), waaronder acute lymfoblastische leukemie (ALL), acute myeloïde leukemie (AML) en myeloproliferatieve neoplasmata (MPN) behoren tot de meest voorkomende vormen van kanker bij kinderen. De algehele vijfjaarsoverleving van kinderen met leukemie is aanzienlijk verbeterd met de huidige behandelmethoden, en bedraagt ​​nu ~90% voor ALLE deelnemers en ~70% voor AML-deelnemers. Er heeft een opmerkelijke verschuiving plaatsgevonden in de behandelingsstrategie voor acute leukemie bij kinderen om de last van therapiegerelateerde complicaties te verminderen. Het meest opvallend is dat de toevoeging van op het centrale zenuwstelsel (CZS) gerichte, geïntensiveerde intraveneuze en intrathecale chemotherapieregimes voor de meeste standaardrisicodeelnemers de noodzaak van craniospinale radiotherapie (CRT) heeft overbodig gemaakt, waardoor CRT gereserveerd is voor deelnemers met een hoog risico. Met de verbeterde algehele overlevingspercentages is er steeds meer aandacht voor het karakteriseren en verzachten van de langetermijneffecten van de ziekte en therapie die de kwaliteit van leven van deze deelnemers kunnen beïnvloeden. De resultaten van meerdere onderzoeken hebben aangetoond dat de overlevenden van ALL en AML op de lange termijn in verschillende mate neurocognitieve tekorten ervaren, waaronder geheugenverlies, slechte concentratie, tekorten in het uitvoerend functioneren en persoonlijkheidsveranderingen5-9. Van methotrexaat, een belangrijk chemotherapeutisch middel bij de behandeling van acute leukemie, is bekend dat het door chemotherapie geïnduceerde cognitieve stoornissen (CICI) veroorzaakt door complexe gliale disfunctie te veroorzaken, wat leidt tot verstoring van activiteitsafhankelijke myelinisatie in het centrale zenuwstelsel.

Studies die zijn ontworpen om de normale hersenontwikkeling in de vroege kinderjaren te karakteriseren, hebben niet alleen aanzienlijk bijgedragen aan ons begrip van gezonde neurologische ontwikkeling, maar hebben ook geholpen neurologische ontwikkelingsproblemen in een vroeg stadium te identificeren, waardoor de toepassing van behandelingsinterventies tijdig kan worden toegepast. Hoewel voor dit doel magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) is gebruikt, wordt de toepassing ervan belemmerd door verschillende beperkingen, waaronder de gevoeligheid voor bewegingsartefacten, de tijd die nodig is om een ​​scan uit te voeren en de vereiste van sedatie voor jongere deelnemers. Deze beperkingen kunnen worden overwonnen met behulp van een nieuwe technologie die bekend staat als magnetische resonantievingerafdruk (MRF), die snelle, efficiënte en gelijktijdige kwantificering van meerdere weefseleigenschappen mogelijk maakt en tegelijkertijd T1, T2 en Myeline Water Fractie (MWF) kwantificeert. Sedatie is niet nodig omdat MRF-beeldvorming van de hele hersenen ongeveer 5 minuten in beslag neemt en bestand is tegen bewegingsartefacten.

Deze eigenschappen positioneren MRF voor gebruik om meerdere weefseleigenschappen te beoordelen bij zowel pediatrische als AYA-deelnemers met de diagnose acute leukemie, vóór, tijdens en na blootstelling aan CZS-gerichte chemotherapie. De onderzoeker stelt voor om MRF te gebruiken om demyelinisatie te monitoren, wat is gedocumenteerd als een onderliggend mechanisme dat bijdraagt ​​aan de neurocognitieve tekorten op lange termijn die worden gezien bij deelnemers die chemotherapie ondergaan. Het doel van het gebruik van MRF in deze context is dat het uiteindelijk zou kunnen dienen als een waardevolle beeldvormende biomarker die vroegtijdige detectie mogelijk zou maken van de deelnemers die een verhoogd risico lopen op het ontwikkelen van neurocognitieve stoornissen als gevolg van blootstelling aan antineoplastische chemotherapie, door het detecteren van de myeline. veranderingen zoals gedefinieerd door MRF-kwantificering van de myeline-waterfractie. Het detectievermogen zou de ontwikkeling van vroegtijdige interventies voor deze risicovolle deelnemers vergemakkelijken, zodat hun levenskwaliteit zoveel mogelijk behouden blijft.

De studie zal de haalbaarheid evalueren van het verkrijgen van MRF-beeldvormingsgegevens samen met beoordelingen van de neurocognitieve functie. Veranderingen/achteruitgang in de neurocognitieve functie bij pediatrische deelnemers die een behandeling voor acute leukemie ondergaan, zijn getest, gevalideerd en gerapporteerd door de Children's Oncology Group met behulp van een reeks beoordelingen ontwikkeld door Cogstate®. De geautomatiseerde cognitieve tests zijn snel, betrouwbaar en hebben aangetoond dat ze gevoelig zijn voor drugsgerelateerde veranderingen in de cognitie. De tests zijn ontworpen en gevalideerd om operationele uitdagingen tijdens de uitvoering van klinische onderzoeken te weerstaan. Het datasysteem is HIPAA-compatibel met het Amerikaanse FDA Class II Exempt Digital Medical Device.