Perfuzja bez kontrastu za pomocą obrazowania MR znakowanego wirowaniem tętniczym do oceny odpowiedzi na leczenie w przerzutowym raku nerkowokomórkowym

Częstość występowania raka nerki stale rosła w ciągu ostatnich trzech do czterech dekad i należy do 10 najczęściej diagnozowanych nowotworów w Stanach Zjednoczonych. Szacuje się, że w 2017 roku wystąpiło około 63 990 nowych przypadków raka nerki, a rokowania były historycznie złe. Obecne wskaźniki przeżycia 5-letniego szacuje się ogólnie na 74%, spadając do 53% wśród pacjentów z miejscowo zaawansowanymi chorobami.

Najczęstsza postać raka nerki, rak nerkowokomórkowy (RCC), występuje w 90% wszystkich przypadków raka nerki. Wśród pacjentów z zlokalizowanym RCC, którzy są leczeni nefrektomią, około jedna czwarta ma nawroty w odległych miejscach. Wśród pacjentów z RCC z przerzutami 5-letnie przeżycie wynosi około 8%. Dzięki lepszemu zrozumieniu patogenezy najpowszechniejszego typu RCC, jasnokomórkowego raka nerkowokomórkowego (ccRCC), opracowywane są nowsze opcje leczenia z wykorzystaniem nowych środków w celu zwiększenia przeżywalności.

Wysokie koszty i potencjalne ryzyko związane z badaniami nowo opracowanych terapii eksperymentalnych na ludziach uwydatniły potrzebę czułego monitorowania odpowiedzi nowotworu. Metody obrazowania mogą odgrywać ważną rolę w ocenie i wyborze potencjalnych nowych terapii z nieinwazyjnym długoterminowym monitorowaniem odpowiedzi na leczenie. Obecnie radiologiczna ocena wyników leczenia opiera się głównie na badaniach morfologicznych (tj. wielkości) przy użyciu kryteriów oceny odpowiedzi w guzach litych (RECIST) i innych podobnych wyników. Jest to główny czynnik ograniczający, ponieważ efekty wielu środków terapeutycznych na poziomie mikroskopowym poprzedzają ewentualne zmiany wielkości guza. Jedną z takich właściwości guza, na którą zwrócono większą uwagę, jest angiogeneza, która, jak wykazano, wspiera proliferację i naciekanie guza. Coraz więcej badań klinicznych zaczęło skupiać się na dostawach naczyń nowotworowych poprzez bezpośrednie hamowanie angiogenezy (np. terapia antyangiogenna). Takie badania kliniczne i ostateczne zastosowanie kliniczne tych terapii byłoby znacznie ułatwione dzięki dostępności solidnych obrazowych wskaźników angiogenezy (tj. perfuzja tkanek).

Pozytonowa tomografia emisyjna (PET) z użyciem wody znakowanej 15O (15O-PET) jest uważana za złoty standard nieinwazyjnego pomiaru perfuzji tkanek. Jednak użycie 15O-PET wymaga cyklotronu w pobliżu PET w celu wytworzenia krótkotrwałej wody 15O (okres półtrwania 2,4 min), co ogranicza jego zastosowanie w warunkach klinicznych. Alternatywne techniki obrazowania obejmują ultrasonografię z użyciem mikropęcherzyków, perfuzyjną tomografię komputerową (CT) z użyciem jodowego środka kontrastowego i MRI perfuzji z użyciem środków kontrastowych na bazie gadolinu. Wszystkie te techniki wymagają środków egzogennych, co ogranicza ich zastosowanie w długotrwałym monitorowaniu odpowiedzi na leczenie.

ASL-MRI pojawił się niedawno jako metoda obrazowania ilościowego (QI) do pomiaru perfuzji (lub przepływu krwi w naczyniach włosowatych) bez podawania egzogennych środków kontrastowych. ASL magnetycznie „oznacza” wysoce przepuszczalną wodę we krwi jako znacznik i mierzy ich akumulację w danej tkance, bez wstrzykiwania jakiegokolwiek egzogennego kontrastu. Różne wersje ASL zostały potwierdzone na zwierzętach przy użyciu mikrokulek oraz u ludzi przy użyciu 15O-PET w mózgu. ASL ma również szereg zalet w porównaniu z pomiarami perfuzji MR opartymi na dynamicznym wzmocnieniu kontrastowym (DCE) i dynamicznym kontraście wrażliwości (DSC). W szczególności ASL nie wymaga egzogennego środka łagodzącego obawy związane z gromadzeniem się gadolinu lub nerkopochodnym włóknieniem układowym (NSF) u pacjentów z zaburzeniami czynności nerek i, w przeciwieństwie do DCE/DSC, udział przepuszczalności naczyń w mierzonej perfuzji ASL jest pomijalny, umożliwiając ilościową ocenę bezwzględnej perfuzji w jednostki fizjologiczne.