13C Piruvato DNP Espectroscopia de RM para Avaliação da Resposta ao Tratamento de Linfoma

Informações básicas

Metabólitos de vias metabólicas aberrantes em células de linfoma podem ser detectados por espectroscopia de RM de piruvato DNP 13C e seu benefício potencial em pacientes com linfoma

O linfoma é uma causa comum de malignidade. A avaliação da resposta tumoral após o tratamento depende em grande parte da comparação das alterações pré-tratamento e pós-tratamento no tamanho do tumor, enquanto métodos de imagem mais avançados, como imagens metabólicas, estão assumindo papéis mais importantes na detecção precoce da resposta tumoral. Além disso, a resposta precoce do tumor ao tratamento também foram indicadores de resultados clínicos futuros. A medição das alterações no tamanho do tumor pode ser um método não invasivo e simples de avaliar a resposta ao tratamento, mas esse método carece de sensibilidade porque alguns pacientes podem exigir mais de várias semanas antes que a evidência de encolhimento do tumor possa ser mostrada. Além disso, o tratamento do tumor pode resultar em uma estase do tamanho do tumor, o que também pode ser um desafio para a diferenciação entre o tumor residual pós-tratamento e a massa inviável. Se o tumor não estiver respondendo, um regime de tratamento mais eficaz pode ser iniciado; mudar rapidamente o paciente para um medicamento mais eficaz não só é custo-efetivo, mas também pode melhorar muito a morbidade e a mortalidade.

A imagem metabólica do tumor utiliza a predominância metabólica do tumor através do processo de glicólise, que é o efeito Warburg. Semelhante ao 18F-FDG PET/CT, cuja glicólise é regulada positivamente no tumor maligno em comparação com o tecido normal; Piruvato, o metabólito intermediário da glicólise e o principal substrato para nosso estudo, pode ser metabolizado de acordo com as vias:

(A) Lactato pela via do lactato desidrogenato que é o principal alvo para análise em nosso estudo (B) Bicarbonato (HCO3) pela via da nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD) <--> NADH (H para hidrogênio) (C) Glutamato e alanina através do ciclo do ácido tricarboxílico (TCA)

As vias metabólicas descritas acima não são uma via de mão única, mas sim a geração de intermediários metabólicos pode ser trocada por meio de enzimas, as vias metabólicas podem ser aberrantes e o fluxo de metabólitos pode ser alterado ou regulado positivamente por mudanças no ambiente celular e principalmente na presença de tumor. O metabolismo aberrante através da glicólise aeróbica exibido pelas células tumorais oferece oportunidades para a detecção do tumor e monitoramento da resposta ao tratamento usando imagens metabólicas. Em vez de descer para o ciclo do TCA, como fariam as células normais, as células cancerígenas tendem a regular positivamente o metabolismo do piruvato em direção à produção de lactato.

As alterações no metabólito após a glicólise mostradas acima são a base para o desenvolvimento de imagens metabólicas avançadas no linfoma; em que as células de linfoma demonstraram aumentar a interconversão catalisada por LDH de piruvato em lactato. A MRS é uma ferramenta ideal para o estudo não invasivo do metabolismo devido à extensa gama de compostos que pode detectar. O 13C MRS, que pode detectar sinais de vários metabólitos celulares após a administração de uma substância marcada com 13C, como o piruvato, tem sido usado para acompanhar processos metabólicos in vivo. Após o primeiro estudo pré-clínico usando DNP MRS de substrato marcado com 13C para aumentar sua sensibilidade de detecção em > 10.000 vezes, DNP MRS de 13C-piruvato continua sendo o principal substrato para estudos pré-clínicos em animais e estudos recentes em humanos de cânceres em vários órgãos, como cérebro, rins e próstata. Esses estudos mostraram que, apesar de nenhuma pesquisa humana clínica atualmente disponível ter sido realizada em pacientes com linfoma usando 13C-Piruvato DNP MRS, esse método é viável na avaliação da resposta ao tratamento do tumor a partir da proporção de lactato para piruvato em estudos pré-clínicos de linfoma animal relacionados , com segurança estabelecida em outros estudos clínicos em humanos.

Material e métodos

Inscrição de pacientes e coleta de dados clínicos Este estudo será realizado em duas etapas e deverá ser concluído em dois anos. No estágio 1, os investigadores esperavam inscrever 8 pacientes com linfoma diagnosticados pela primeira vez encaminhados por médicos para 13C-piruvato DNP MRS. No estágio 2, outros 8 pacientes com recidiva comprovada serão encaminhados pelos médicos para 13C-piruvato DNP MRS. Os investigadores coletarão informações clínicas relacionadas, informações de acompanhamento do paciente, incluindo resultado do tratamento e parâmetros de imagem de MRI e PET/CT.

Os critérios de inclusão de inscrição do paciente incluem:

1. Capaz de entender e fornecer consentimento informado assinado
2. Disposto a receber 13C-piruvato DNP MRS e retornar para avaliação pós-tratamento para a imagiologia de acompanhamento programada cerca de 1 semana após o início da quimioterapia.
3. Disposto a receber terapia e acompanhamento conforme sugerido pelo tumor board e reunião de conferência combinada em nossa instituição
4. Presença de gânglios linfáticos do pescoço aumentados e/ou baço para servir como alvo localizado para 3C-piruvato DNP MRS

Os critérios de exclusão incluem:

1. Contra-indicado para estudo de ressonância magnética: como marca-passo cardíaco, implante coclear, objeto metálico dentro do globo ocular
2. Pacientes que se recusam ou têm baixa capacidade de entender e cumprir as condições do estudo, como demência grave ou dificuldade de mobilidade

O primeiro estágio de planejamento O estágio 1 começou no primeiro ano e é projetado para avaliar a capacidade de 8 pacientes com linfoma diagnosticados pela primeira vez encaminhados por médicos para 13C-piruvato DNP MRS. Os investigadores esperam concluir a inscrição dos primeiros 8 pacientes no primeiro ano.

Protocolo de escaneamento 13C-Pyruvate DNP MRS para o Estágio 1 e Estágio 2: O protocolo de escaneamento MRI para o Estágio 1 e o Estágio 2 são detalhados conforme abaixo no Apêndice Complementar 1.

Análise e pós-processamento de dados de 13C-Piruvato DNP MRS: Os métodos de pós-processamento de MRI para o Estágio 1 e o Estágio 2 são detalhados conforme abaixo no Apêndice Complementar 2.

Conclusão esperada de dois estágios Para o estágio 1: Os investigadores esperam concluir a imagem para os 8 pacientes até o final do primeiro ano.

Para o Estágio 2: Os investigadores esperam concluir a imagem dos 8 pacientes até o final do segundo ano.