PSMA-PET: Глубокие радиометрические биомаркеры прогрессирования и прогнозирования ответа при раке предстательной железы

Рак предстательной железы (РПЖ) является наиболее распространенным злокачественным новообразованием, не относящимся к коже, и третьей по значимости причиной смерти от рака у мужчин в Северной Америке. Точно картированное метастатическое состояние является необходимой предпосылкой для руководства лечением на практике и в клинических испытаниях. Визуализирующие биомаркеры (ВМ) могут предоставить информацию об объеме и распространении заболевания, прогнозе, изменениях в биологическом поведении, изменениях, вызванных терапией (как ответившие, так и не ответившие), продолжительности ответа, появлении резистентности к лечению и реакции хозяина на терапию. .

Особое значение для метастатического рака предстательной железы имеет появление многообещающего метода визуализации, включающего новые маркеры позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) мембранного антигена простаты, специфичного к мембране (PSMA). Этот подход продемонстрировал более высокую чувствительность при обнаружении метастазов до и во время терапии, чем текущий стандарт визуализации (КТ и сканирование костей), и не является широко клинически доступным за пределами области исследований в Северной Америке.

Позитронно-эмиссионная томография/компьютерная томография (ПЭТ/КТ) — это процедура диагностической визуализации в ядерной медицине, основанная на измерении эмиссии позитронов радиоактивно мечеными индикаторными молекулами in vivo. ПСМА представляет собой гомодимерный мембранный металлофермент II типа, который функционирует как глутаматкарбоксипептидаза/фолатгидролаза и сверхэкспрессируется при РПЖ. ПСМА экспрессируется в подавляющем большинстве образцов тканей РПЖ, и степень его экспрессии коррелирует с рядом важных показателей агрессивности опухоли РПЖ, включая показатель Глисона, склонность к метастазированию и развитие резистентности к кастрации.

[18F] DCFPyL — многообещающий высокочувствительный ПЭТ-зонд второго поколения на основе мочевины, нацеленный на ПСМА. Исследования с использованием ПЭТ/КТ ПСМА второго поколения у мужчин с биохимическим прогрессированием после радикальной терапии позволяют предположить обнаружение метастазов более чем у 60% обследованных мужчин.

Глубокое обучение определяется как вариант искусственных нейронных сетей с использованием нескольких слоев «нейронов». Глубокое обучение было исследовано в медицинской визуализации в многочисленных приложениях для различных систем органов. В онкологии базовые искусственные нейронные сети для поддержки принятия решений ранее разрабатывались ретроспективно при раке молочной железы и раке предстательной железы, но не были проверены или интегрированы проспективно. Необходимы новые методы, основанные на данных, для прогнозирования результатов как можно раньше, чтобы определить продолжительность и агрессивность конкретной терапии. Они также необходимы для оптимального отбора пациентов на основе реакции пациента на данную терапию.

Здесь исследователи выдвигают гипотезу о том, что сочетание высокопроизводительного метода визуализации рака простаты в сочетании с машинным обучением имеет большой потенциал. Основная цель этого исследования — получить данные PSMA-PET у пациентов с раком предстательной железы, которые проходят лечение и последующее наблюдение, чтобы обеспечить открытие прогностических биомаркеров визуализации с помощью методов глубокого обучения.