13C Pyruvate DNP MR-spektroskopi for lymfombehandlingsresponsvurdering

Bakgrunnsinformasjon

Metabolitter fra avvikende metabolske veier i lymfomceller kan påvises gjennom DNP 13C Pyruvate MR-spektroskopi og dens potensielle fordel hos lymfompasienter

Lymfom er en vanlig årsak til malignitet. Vurderingen av tumorrespons etter behandling avhenger i stor grad av sammenligning av endringer i tumorstørrelse før og etter behandling, mens mer avanserte avbildningsmetoder, som for eksempel metabolsk avbildning, tar viktigere roller i tidlig påvisning av tumorrespons. Dessuten var tidlig tumorrespons på behandling også indikatorer på fremtidig klinisk utfall. Måling av endringer i tumorstørrelse kan være en ikke-invasiv og enkel metode for å evaluere behandlingsrespons, men denne metoden mangler sensitivitet fordi noen pasienter kan kreve mer enn flere uker før tegn på tumorkrymping kan vises. I tillegg kan svulstbehandling resultere i en stase av tumorstørrelse, som differensieringen mellom gjenværende svulst etter behandling og ikke-levedyktig masse også kan være utfordrende. Hvis svulsten ikke reagerer, kan et mer effektivt behandlingsregime startes; Å raskt endre pasienten til et mer effektivt medikament er ikke bare kostnadseffektivt, men kan også i stor grad forbedre sykelighet og dødelighet.

Metabolsk avbildning av svulst utnytter svulstens metabolske dominans gjennom glykolyseprosessen, som er Warburg-effekten. I likhet med 18F-FDG PET/CT, som glykolyse er oppregulert mellom i ondartet svulst sammenlignet med normalt vev; Pyruvat, den mellomliggende metabolitten fra glykolyse og hovedsubstratet for vår studie, kan metaboliseres videre i henhold til veiene:

(A) Laktat gjennom laktatdehydrogenatveien som er hovedmålet for analysen i vår studie (B) Bikarbonat (HCO3) gjennom nikotinamidadenindinukleotid (NAD) <--> NADH (H for hydrogen) veien (C) Glutamat og alanin gjennom trikarboksylsyresyklusen (TCA).

De metabolske veiene beskrevet ovenfor er ikke enveisveier, men genereringen av metabolske mellomprodukter kan omtales frem og tilbake gjennom enzymer, de metabolske veiene kan være avvikende, og fluksen av metabolitter kan endres eller oppreguleres av endringer i cellemiljøet og spesielt i nærvær av svulst. Den avvikende metabolismen gjennom aerob glykolyse som vises av tumorceller gir muligheter for tumordeteksjon og behandlingsresponsovervåking ved bruk av metabolsk avbildning. I stedet for nedover til TCA-syklusen som normale celler ville, har kreftceller en tendens til å oppregulere metabolismen av pyruvat mot laktatproduksjon.

Endringene i metabolitten etter glykolyse vist ovenfor er grunnlaget for utvikling av avansert metabolsk avbildning ved lymfom; hvor lymfomceller ble vist å oppregulere den LDH-katalyserte interkonversjonen fra pyruvat til laktat. MRS er et ideelt verktøy for ikke-invasiv studie av metabolisme på grunn av det omfattende utvalget av forbindelser den kan oppdage. 13C MRS, som kan oppdage signaler fra flere cellulære metabolitter etter administrering av et 13C-merket stoff, slik som pyruvat, har blitt brukt til å følge metabolske prosesser in vivo. Etter den første prekliniske studien med DNP MRS av 13C-merket substrat for å øke deres påvisningsfølsomhet med >10 000 ganger, forblir DNP MRS av 13C-pyruvat hovedsubstratet for både prekliniske dyrestudier og nylige menneskelige studier fra kreft. i ulike organer, som hjerne, nyre og prostata. Disse studiene viste at til tross for at ingen tilgjengelig klinisk human forskning har blitt utført på lymfompasienter som bruker 13C-Pyruvat DNP MRS, er denne metoden mulig i vurdering av tumorbehandlingsrespons fra laktat-til-pyruvat-forholdet i relaterte prekliniske dyrelymfomstudier. , med sikkerhet etablert i andre kliniske studier på mennesker.

Materialer og metoder

Pasientregistrering og klinisk datainnsamling Denne studien skal utføres i to stadier og forventes fullført om to år. I trinn 1 forventet etterforskerne å registrere 8 førstegangsdiagnostiserte lymfompasienter henvist fra klinikere for 13C-pyruvat DNP MRS. I stadium 2 vil ytterligere 8 pasienter med påvist tilbakefall bli henvist fra klinikere for 13C-pyruvat DNP MRS. Etterforskerne vil samle inn relatert klinisk informasjon, informasjon om pasientoppfølging, inkludert behandlingsresultat, og bildediagnostiske parametere fra MR og PET/CT.

Inklusjonskriteriene for pasientregistrering inkluderer:

1. Kunne forstå og gi signert informert samtykke
2. Villig til å motta 13C-pyruvat DNP MRS og returnere for evaluering etter behandling for den planlagte oppfølgingsavbildningen ca. 1 uke etter oppstart av kjemoterapi.
3. Villig til å motta terapi og oppfølging som foreslått av svulststyret og kombinert konferansemøte i vår institusjon
4. Tilstedeværelse av forstørrede halslymfeknuter og/eller milt for å tjene som lokalisert mål for 3C-pyruvat DNP MRS

Ekskluderingskriteriene inkluderer:

1. Kontraindisert til MR-studie: som pacemaker, cochleaimplantasjon, metallobjekt i øyeeplet
2. Pasienter som nekter å, eller har dårlig evne til å forstå og etterleve studieforhold, slik som alvorlig demens eller vanskeligheter med mobilitet

Planleggingsfasen for første trinn startet det første året og er designet for å evaluere evnen til 8 førstegangsdiagnostiserte lymfompasienter henvist fra klinikere for 13C-pyruvat DNP MRS. Etterforskerne forventer å fullføre registreringen av de første 8 pasientene i løpet av det første året.

13C-Pyruvate DNP MRS-skanneprotokoll for både trinn 1 og trinn 2: MR-skanneprotokollen for både trinn 1 og trinn 2 er detaljert som under tilleggsvedlegg 1.

13C-Pyruvat DNP MRS-dataanalyse og etterbehandling: MR-etterbehandlingsmetodene for både trinn 1 og trinn 2 er detaljert som under tilleggsvedlegg 2.

Forventet fullføring av to stadier For stadium 1: Etterforskerne forventer å fullføre bildediagnostikk for de 8 pasientene innen utgangen av det første året.

For trinn 2: Etterforskerne forventer å fullføre bildediagnostikk for de 8 pasientene innen utgangen av det andre året.