PET/MR-karakterisering av nyrecellekarsinomer

Samtidig PET/MR-avbildning [1]-[7] gir spennende muligheter for å visualisere og kvantifisere bløtvevssvulster [2]. MR tilbyr suveren bløtvevskontrast for anatomisk informasjon, samt en fleksibel rekke andre teknikker som gir funksjonell og fysiologisk informasjon. PET tilbyr sensitiv molekylær avbildning via radioaktive sporstoffer og er mye brukt for vurdering av tumorglukosemetabolisme. Sammen gir de to modalitetene komplementær, synergistisk informasjon. På grunn av MRIs overlegne bløtvevskontrast, anses det som en mye bedre anatomisk veiledning for PET kvantitative analyser for svulster i bløtvevsregioner sammenlignet med standard PET-CT. Samtidig PET-MR gir også iboende justert PET og MR, effektiv samtidig anskaffelse og mulighet for nye tilnærminger til PET kvantitativ analyse veiledet av detaljerte MR-bilder.

Ikke-metastatiske klarcelle nyrecellekarsinomer behandles vanligvis med nefrektomi, selv om forskning har underklassifisert dem i to [8] eller så mange som fire [9] subtyper basert på genuttrykk; subtypene har vist seg å ha ulike prognoser og progresjon [8]-[11]. Etterforskerne fokuserer først og fremst på de to subtypene ccA og ccB [8] og spør om disse to viser distinkte PET-MRI-avbildningsegenskaper som kan brukes til å subtype dem ikke-invasivt. En åtte-fags pilotstudie utført på PET-MRI ved UNC viste at kvantitativ PET-MRI-avbildning, ved bruk av ikke-standardmål som inkorporerte hele svulsten, var sterkt korrelert med tilstedeværelse eller fravær av ccB-mønstre i svulstene [12]. Transkriptomanalyseresultater fra studien rettferdiggjorde importen av PET ved å merke seg at mange av de oppregulerte genene assosiert med ccB var involvert i glukosetransport og metabolisme, mediatorene av 18-FDG-opptak. Det er således en sterk biologisk begrunnelse for hvorfor PET-MRI kunne forutsi ccB-byrden, men det lille antallet forsøkspersoner i den studien begrenser tilliten.

Det faktum at disse svulstene er svært heterogene antyder også at bildebehandling alene gir en mulighet for tidlig karakterisering av ccB-byrden over hele svulsten der genuttrykksprofilering ville være invasiv og kostbar. Dessuten, med den utmerkede bløtvevskontrasten til MR, har systemet potensialet for større anatomiske detaljer for å veilede tolkningen av FDG-aktivitet. UNC har en av få PET-MR-skannere i landet, noe som gjør det til et av få sentre i USA som er i stand til å gjennomføre denne studien.

Dette er en prospektiv studie av bruken av kombinert PET-MR [1-7] for prediksjon av tumorsubtypesammensetning i ccRCC. Ytterligere dataanalyse ved bruk av den tidligere studien fra UNC antyder en sterk korrelasjon mellom andelen av svulsten som viser moderat til høyt FDG-opptak og antall kjerner som er funnet å være ccB-type. Disse resultatene styrer hypotesen til denne studien: den metabolsk aktive tumorvolumfraksjonen avledet fra samtidig PET-MRI-avbildning av klarcellede nyrecellekarsinomer er korrelert med fraksjonen av tumorkjerner klassifisert som ccB-subtype fra transkriptomanalyse. I så fall kan bruk av PET-MRI i fremtiden tilby prognostisk informasjon og muligheter for risikostratifisering.