Karakterisering av seriell magnetisk resonansspektroskopi hos pasienter med ondartet gliom som gjennomgår strålebehandling

Bakgrunn:

Ondartet gliom er den vanligste primære hjernesvulsten hos voksne. Til tross for aggressiv terapi forventes mindre enn 40 % av disse pasientene å leve lenger enn 5 år. Ekstern strålebehandling etter maksimal kirurgisk reseksjon er bærebjelken i behandlingen for denne pasientgruppen. Nylig intensivering av lokal terapi med fokusert strålebehandlingsplanlegging har resultert i vellykket doseeskalering. Ytterligere forbedring av den terapeutiske indeksen for terapi er ønskelig.

Radiologisk karakterisering av glialtumorer er hovedsakelig avhengig av CT- og MR-bilder; disse studiene gir god anatomisk informasjon om størrelsen og plasseringen av svulsten, så vel som omkringliggende strukturer, men er ikke i stand til å evaluere levedyktighet eller proliferativ aktivitet av svulster. Dermed kan det hende at den forsterkende lesjonen på CT eller MR ikke samsvarer nøyaktig med områder med levedyktig svulst, spesielt etter kirurgi og strålebehandling. Fordi kontrastforsterket MR er avhengig av regioner med nedbrytning av blod-hjernebarrieren (BBB), er den ikke tumorspesifikk, og derfor kan ikke-neoplastiske prosesser føre til funn som ligner på sykdomsprogresjon. Dette fenomenet kan gjøre konvensjonell radiologisk oppfølging vanskelig hos pasienter som har mottatt strålebehandling, da slike avbildningsteknikker er begrenset i deres evne til å skjelne strålebehandlingseffekt og nekrose fra tilbakefall og progresjon. Til slutt, fordi de ikke diskriminerer levedyktig tumor, er CT og MR av begrenset nytte for å vurdere respons på terapi, og er ikke i stand til effektivt å forutsi utfallet. Magnetisk resonansspektroskopi (MRS) er en relativt ny teknologi som kanskje kan løse disse problemene.

Målet med den nåværende studien er å undersøke endringene som skjer i tumorrelaterte magnetiske resonansspektre (MR) i løpet av radikal strålebehandling for ondartet gliom. Det primære endepunktet for studien vil være å identifisere karakteristiske utviklende metabolittmønstre på MRSI, før, under og etter strålebehandling som korrelerer med total overlevelse, og progresjonsfri overlevelse i høygradige gliomer. Sekundære endepunkter vil involvere korrelasjon av MRSI-metabolittmønstre med tid til progresjon og Karnofsky-ytelsesstatus.

Kvalifikasjonskriterier:

• Pasienter må være eldre enn 18 år.
• Pasienter må ha histologisk påvist malignt gliom i hjernen.
• Pasienter må ha toveis målbar forsterkende gjenværende sykdom ved T1-vektet bilde.
• Pasienter må være villige til å gjennomgå høydose strålebehandling til hjernen for behandling av glialtumoren.
• Pasienter må være villige og i stand til å etterkomme alle studiekrav.
• Pasienten eller juridisk autorisert representant må fullt ut forstå alle elementer av informert samtykke, og signere samtykkedokumentet.

Kriterier for manglende valgbarhet:

Kriterier for manglende valgbarhet inkluderer:

• Historie om tidligere RT til hode- og nakkeregionen
• Anamnese med lupus, sklerodermi eller RT-overfølsomhet
• Sameksisterende medisinsk tilstand som utelukker strålebehandling
• Psykiatriske tilstander som utelukker informert samtykke.
• Medisinske eller psykiatriske tilstander som utelukker MR-studier (f. pacemaker, aneurismeklemmer, nevrostimulator, cochleaimplantat, alvorlig klaustrofobi/angst)

Pasienter vil bli kontaktet for studiedeltakelse på tidspunktet for deres første stråleonkologiske konsultasjon i poliklinisk avdeling ved Cross Cancer Institute (CCI). Pasienter som ønsker å delta, og som tilfredsstiller kvalifikasjons- og eksklusjonskriteriene, må gjennomgå og signere samtykkeskjemaet på det tidspunktet. Pasientene vil deretter gjennomgå regelmessige stadieundersøkelser, konstruksjon av et immobiliserende skall, behandlingsplanlegging MR og CT-simulering. Disse studiene er vanligvis fullført 2 uker etter den første konsultasjonen. Strålebehandling vil starte ca. 3-4 uker etter den første konsultasjonen. Ved uke 0 av RT, før behandlingsstart, vil pasienten gjennomgå baseline MRS. Midt-RT MRS-studien vil bli utført i uke 4 av RT. Skanningen etter terapi vil finne sted 2 måneder etter terapi. Fra da av vil pasienter ses i klinikken hver 2.-4. måned for oppfølging, og vil gjennomgå MR- og MRS-skanning ved hvert besøk i 1 år.

Datainnsamling og statistisk analyse:

Høyden på hver MRS-metabolitttopp vil bli målt fra voxels innenfor den forsterkende MR-lesjonen og fra voxels i normal hjerne for hver pasient. Relative metabolittverdier (normalisert til verdien i normal hjerne) vil da bli generert, så vel som relative metabolittforhold (f.eks. relativ kolin/relativ NAA) for hvert tidspunkt (uke 0, uke 4 og post-RT, ved oppfølging). For hver pasient vil de relative metabolittnivåene (og forholdene) plottes over tid. Pasienter vil deretter bli delt inn i grupper, basert på lignende utviklende MRS-mønster. For hver av gruppene vil kurver for overlevelse og sykdomsfri progresjon bli generert ved hjelp av Kaplan-Meier-metoden. Kurvene vil bli analysert for statistisk signifikans ved log-rank metoden.

Etterforskerne planlegger å samle 30 pasienter til denne studien. De er sikre på at 30 pasienter vil være tilstrekkelig til å generere statistisk signifikante resultater. I en studie av effekten av hjernesvulststrålebehandling på normal hjerne som avbildet ved NMR-spektroskopi, var Urtasun et al i stand til å finne statistisk signifikante metabolittendringer på proton MRS-bilder med kun 10 pasienter. I tillegg inneholder dataene som skal brukes i det retrospektive aspektet av studien informasjon om omtrent 30 pasienter og deres MRS-skanninger. Trendene som finnes i disse dataene vil bli brukt til å veilede dataanalyse for den prospektive studien. Til slutt, gitt den relative fordelingen og frekvensen av histologier som er sett i den nye pasientens CNS-klinikken ved CCI, mener etterforskerne at målet på 30 pasienter er gjennomførbart innenfor prosjektets tidsbegrensninger.