Бесконтрастная перфузия с использованием МРТ-визуализации с маркировкой артериального спина для оценки ответа на терапию при глиобластоме

Глиобластома (GBM) составляет около 15% всех первичных опухолей головного мозга, при этом ежегодно диагностируется около 19 000 новых случаев. Одно-, пяти- и десятилетняя выживаемость пациентов с ГБМ составляет 37,2%, 5,1% и 2,6% с момента постановки диагноза соответственно, что делает его одним из самых смертельных известных видов рака среди всех видов рака. ГБМ может быть сложно лечить, и для лечения ГБ постоянно разрабатываются новые методы лечения рака.

Высокая стоимость и потенциальные риски, связанные с испытаниями этих экспериментальных методов лечения на людях, подчеркивают необходимость тщательного мониторинга ответа опухоли. Подходы к визуализации могут играть важную роль в оценке и выборе потенциальных новых методов лечения с неинвазивным лонгитюдным мониторингом ответа на лечение. В настоящее время рентгенологическая оценка результатов лечения преимущественно основывается на морфологических (т. размер) изменяется с использованием критериев оценки ответа при солидных опухолях (RECIST) и других подобных показателей. Это основной ограничивающий фактор, поскольку эффекты многих терапевтических средств на микроскопическом уровне предшествуют возможным изменениям размера опухоли. Одним из таких свойств опухоли, которое привлекло повышенное внимание, является ангиогенез, который, как было показано, поддерживает пролиферацию и инфильтрацию опухоли. Увеличивается число клинических испытаний, направленных на снабжение сосудов опухоли либо прямым ингибированием ангиогенеза (например, антиангиогенная терапия) или косвенно нарушающие пролиферацию клеток и, в конечном счете, ангиогенез (например, цитотоксическая химиолучевая терапия). Таким клиническим испытаниям и возможному клиническому применению этих методов лечения будет в значительной степени способствовать доступность надежных визуализирующих индикаторов ангиогенеза (т.е. тканевая перфузия).

Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) с использованием 15О-меченой воды (15О-ПЭТ) считается золотым стандартом неинвазивного измерения перфузии тканей. Однако использование 15O-ПЭТ требует циклотрона в непосредственной близости от ПЭТ для производства короткоживущей 15O-воды (период полураспада 2,4 мин), что ограничивает его применимость в клинических условиях. Альтернативные методы визуализации включают УЗИ с использованием микропузырьков, перфузионную компьютерную томографию (КТ) с использованием йодсодержащего контрастного вещества и перфузионную МРТ с использованием контрастных веществ на основе гадолиния. Все эти методы требуют экзогенных агентов, что ограничивает их использование в лонгитюдном мониторинге ответа на лечение.

МРТ с маркировкой артериального спина (ASL) недавно появилась как метод количественной визуализации (QI) для измерения перфузии (или капиллярного кровотока) без введения экзогенных контрастных веществ. ASL магнитно «маркирует» хорошо проницаемую воду в крови как индикатор и измеряет их накопление в интересующей ткани без введения какого-либо экзогенного контраста. Различные версии ASL были проверены на животных с использованием микросфер и на людях с использованием 15O-ПЭТ в головном мозге. ASL также имеет ряд преимуществ по сравнению с МР-перфузионными измерениями на основе динамического контрастного усиления (DCE) и динамического контраста восприимчивости (DSC). В частности, ASL не требует экзогенного агента, облегчающего проблемы накопления гадолиния или нефрогенного системного фиброза (NSF) у пациентов с нарушением функции почек, и, в отличие от DCE/DSC, вклад сосудистой проницаемости в измеренную ASL перфузию незначителен, что позволяет проводить абсолютную количественную оценку перфузии в физиологические единицы (мл/100г/мин).