Obrazowanie multimodalne w przewidywaniu odpowiedzi na leczenie systemowe raka jelita grubego

Rak jelita grubego jest często występującym nowotworem i u około połowy pacjentów rozwijają się odległe przerzuty do wątroby. Tylko część pacjentów reaguje na leczenie systemowe, które jest potencjalnie toksyczne i kosztowne. Dlatego potrzebne są markery prognostyczne, aby określić skuteczność leczenia na wczesnym etapie. Najlepiej, gdyby zapewniały wgląd w biologię przerzutów raka jelita grubego do wątroby. W przeszłości wykazano, że kilka biomarkerów ocenianych za pomocą PET, MRI i MRS może służyć jako markery prognostyczne. Odpowiedź na leczenie systemowe zależy od kilku czynników: dostarczenia leku przez układ naczyniowy guza; wychwyt komórkowy, retencja i metabolizm; wrodzona wrażliwość na określony lek. Względny udział tych czynników w odpowiedzi będzie różny dla różnych leków. Ponieważ systemowe leczenie raka jelita grubego obejmuje kombinację leków, markery prognostyczne powinny być wrażliwe na szereg tych czynników. W tym projekcie proponujemy zintegrowaną analizę nieinwazyjnych funkcjonalnych i molekularnych metod obrazowania in vivo w celu przewidywania odpowiedzi na leczenie u pacjentów z przerzutami raka jelita grubego do wątroby. Unaczynienie guza można ocenić za pomocą rezonansu magnetycznego ze wzmocnieniem dynamicznym (DCE-MRI). Fluoropirymidyny FU i kapecytabina – które są częścią standardowych schematów leczenia – zawierają atom fluoru, który można zmierzyć za pomocą spektroskopii fluoru-19 MR (19F MRS). Wewnątrzkomórkowe wchłanianie i metabolizm leków jest procesem energochłonnym. Pozytonowa tomografia emisyjna 18F-Fluoro-2-dezoksyglukozy (FDG-PET) dostarcza informacji na temat wychwytu glukozy i aktywności heksokinazy. Charakterystyka guza pod względem stopnia zaawansowania i agresywności może dać odpowiednie przybliżenie wewnętrznej wrażliwości guza na lek. Za pomocą 1H MRS można zmierzyć całkowitą ilość choliny (tCho), prekursora błon komórkowych. Komórkowość guza i skład macierzy pozakomórkowej można ocenić za pomocą MRI ważonego dyfuzją (DWI).

Celem tego badania jest uzyskanie danych na temat danych biologicznych przerzutów raka jelita grubego do wątroby, a mianowicie unaczynienia guza (DCE-MRI), komórkowości guza (DWI), metabolizmu guza (choliny) (1H MRS) i metabolizmu glukozy guza (FDG- ZWIERZAK DOMOWY). Dane te zostaną skorelowane z wynikami klinicznymi pacjentów oraz z wchłanianiem i metabolizmem leku (19F MRS). Zbadamy względny udział każdej metody obrazowania w przewidywaniu wyników pacjentów z rakiem jelita grubego na wczesnym etapie.

Pytania badawcze:

1. Czy charakterystyka przerzutów raka jelita grubego do wątroby przed leczeniem oceniana za pomocą MRI z dynamicznym kontrastem (DCE-MRI), MRI ważonego dyfuzją (DWI), spektroskopii 1H MR (MRS) i FDG-PET pozwala przewidywać wynik leczenia?
2. Czy wczesne zmiany (po tygodniu od rozpoczęcia leczenia) w charakterystyce DCE-MRI, DWI, 1H MRS i FDG-PET przerzutów raka jelita grubego do wątroby pozwalają przewidzieć wynik leczenia?
3. Czy parametry 19F MRS metabolizmu fluoropirymidyny w przerzutach raka jelita grubego do wątroby przewidują wynik leczenia we wczesnym stadium (tydzień po rozpoczęciu leczenia)?
4. Jaki jest względny udział każdej z wyżej wymienionych metod obrazowania w przewidywaniu wyniku leczenia przerzutów do wątroby jelita grubego? Projekt: W badaniu weźmie udział 60 pacjentów z przerzutami raka jelita grubego do wątroby leczonych terapią opartą na fluoropirymidynie. Wyjściowe 1H MRS wątroby zostanie przeprowadzone w sesji przy 3 Tesli, a następnie DCE-MRI i DWI przy 1,5 Tesli. FDG-PET zostanie dodany do standardowego wyjściowego tomografii komputerowej przy użyciu naszego klinicznego skanera PET-CT. DCE-MRI, DWI, 1H i 19F MRS oraz FDG-PET wątroby zostaną powtórzone tydzień po rozpoczęciu leczenia. Odpowiedź kliniczna zostanie oceniona po trzech cyklach leczenia za pomocą FDG-PET-CT. Ocenimy względny wkład każdej metody obrazowania, jak również zintegrowane wykorzystanie tych metod do identyfikacji predykcyjnych biomarkerów odpowiedzi na leczenie.

Trafność tego badania: Ponieważ odpowiedź guza na leki ogólnoustrojowe może być bardzo zróżnicowana między pacjentami, metoda przewidująca wrażliwość guza na leczenie we wczesnym stadium umożliwiłaby indywidualizację terapii i w konsekwencji uchroniłaby pacjentów przed skutkami toksycznymi nieskutecznego leczenia. Korzystnie, te markery predykcyjne powinny również dać nam dalszy wgląd w biologię raka jelita grubego. Z tego powodu proponujemy zbadanie kombinacji nieinwazyjnych metod obrazowania in vivo, które umożliwiają monitorowanie odpowiednich biomarkerów