Ikke-kontrastperfusjon ved bruk av arteriell spin-merket MR-avbildning for vurdering av terapirespons ved metastatisk nyrecellekarsinom

Forekomsten av nyrekreft har økt jevnt de siste tre til fire tiårene og er blant de 10 hyppigst diagnostiserte kreftformene i USA. Omtrent 63 990 nye tilfeller av nyrekreft er anslått i 2017 og prognosen har vært historisk dårlig. Den nåværende 5-års overlevelsesraten er estimert til 74 % totalt, og synker til 53 % blant pasienter med lokalt avanserte sykdommer.

Den vanligste formen for nyrekreft, nyrecellekarsinom (RCC), forekommer i 90 % av alle nyrekrefttilfeller. Blant pasienter med lokalisert RCC som behandles med nefrektomi, har omtrent en fjerdedel tilbakefall på fjerne steder. Blant pasienter med metastatisk RCC er 5-års overlevelsesraten omtrent 8 %. Med bedre forståelse av patogenesen til den vanligste typen RCC, klarcellet nyrecellekarsinom (ccRCC), utvikles nyere behandlingsalternativer med nye midler for å øke overlevelsesraten.

De høye kostnadene og potensielle risikoene forbundet med forsøk på mennesker for de nyutviklede eksperimentelle terapiene har understreket behovet for sensitiv overvåking av tumorrespons. Bildetilnærminger kan spille en viktig rolle i evaluering og valg av potensielle nye terapier med ikke-invasiv longitudinell overvåking av behandlingsrespons. For tiden er den radiologiske vurderingen av behandlingsresultater hovedsakelig avhengig av morfologiske (dvs. størrelse) endringer ved å bruke responsevalueringskriteriene i solide svulster (RECIST) og andre lignende skårer. Dette er en viktig begrensende faktor ettersom effekten av mange terapeutiske midler på mikroskopisk nivå går foran de eventuelle endringene i tumorstørrelse. En slik tumoregenskap som har fått økt oppmerksomhet er angiogenese, som har vist seg å støtte tumorproliferasjon og infiltrasjon. Økende antall kliniske studier har begynt å målrette svulstvaskulære forsyninger ved direkte å hemme angiogenese (f. antiangiogene terapi). Slike kliniske studier og eventuell klinisk bruk av disse terapiene vil i stor grad hjelpes av tilgjengeligheten av robuste bildeindikatorer for angiogenese (dvs. vevsperfusjon).

Positron Emission Tomography (PET) ved bruk av 15O-merket vann (15O-PET) regnes som gullstandarden for ikke-invasiv måling av vevsperfusjon. Bruken av 15O-PET krever imidlertid en syklotron i umiddelbar nærhet til PET for å produsere kortvarig 15O-vann (halveringstid 2,4 min), noe som begrenser dets anvendelighet i kliniske omgivelser. Alternative bildeteknikker inkluderer ultralyd ved bruk av mikrobobler, perfusjonscomputertomografi (CT) ved bruk av jodert kontrastmiddel og perfusjons-MR ved bruk av gadoliniumbaserte kontrastmidler. Alle disse teknikkene krever eksogene midler, noe som begrenser deres bruk i langsgående overvåking av behandlingsrespons.

ASL-MRI har nylig dukket opp som en kvantitativ avbildningsmetode (QI) for å måle perfusjon (eller kapillær blodstrøm) uten administrering av eksogene kontrastmidler. ASL "merker" magnetisk det svært permeable vannet i blodet som et sporstoff og måler deres akkumulering i vevet av interesse, uten å injisere noen eksogen kontrast. Ulike versjoner av ASL har blitt validert i dyr som bruker mikrosfærer, og hos mennesker som bruker 15O-PET i hjernen. ASL har også en rekke fordeler sammenlignet med dynamisk kontrastforsterket (DCE) og dynamisk følsomhetskontrast (DSC) baserte MR-perfusjonsmålinger. Spesifikt krever ASL ikke eksogent middel som lindrer bekymringene for gadoliniumakkumulering eller nefrogen systemisk fibrose (NSF) hos pasienter med nedsatt nyrefunksjon, og i motsetning til DCE/DSC er bidraget fra vaskulær permeabilitet til ASL målt perfusjon ubetydelig, noe som muliggjør absolutt perfusjonskvantifisering i fysiologiske enheter.