BIOhabitats: биологическая валидация сосудистых сред обитания в астроцитоме 4 степени на молекулярном, клеточном и гистопатологическом уровнях (BIOhabitats)

Глиома высокой степени злокачественности (HGG) является наиболее агрессивной злокачественной первичной опухолью головного мозга у взрослых со средней выживаемостью 12-15 месяцев. Он по-прежнему имеет плохой прогноз, несмотря на агрессивное лечение, которое включает резекцию опухоли с последующими циклами химио-лучевой терапии. Межпациентная и внутрипациентная гетерогенность опухоли является одним из ответственных факторов высокой агрессивности солидных злокачественных опухолей и их резистентности к эффективным методам лечения.

Из-за чрезвычайно сложной и гетерогенной биологии этой опухоли один и тот же подход к лечению для всех не работает при этом заболевании, а стандартное лечение не всегда является лучшим вариантом, что требует точной медицины для правильного выбора наилучшего терапевтического варианта. момент каждому пациенту. Это требует количественной медицинской визуализации, профилирования пациента, оценки прогноза и ожидаемой реакции на лечение для принятия объективных решений наряду с ведением пациента.

Методология Hemodynamic Tissue Signature (HTS), размещенная на сайте ONCOhabitats (www.oncohabitats.upv.es), предоставляет автоматизированный неконтролируемый метод для описания гетерогенности увеличивающихся областей опухоли и отека с точки зрения ангиогенного процесса, локализованного в этих областях. HTS рассматривает 4 среды обитания внутри опухоли: 1) среда HAT, которая относится к опухолевой части опухоли с высоким ангиогенным усилением, 2) среда LAT, которая относится к менее ангиогенной усиливающей опухолевой области опухоли, 2) IPE среда обитания, которая относится к потенциально инфильтрированному периферическому отеку, и 4) среда обитания VPE, которая относится к вазогенному периферическому отеку опухоли (Juan-Albarracin et al, 2016). Маркеры визуализации перфузии, такие как относительный объем церебральной крови, могут быть рассчитаны на основе этих различных сосудистых местообитаний, и было доказано, что они имеют клиническое значение для прогноза. Методология HTS, а также прогностическая способность этих маркеров визуализации перфузии были подтверждены ретроспективным многоцентровым исследованием, в которое были включены 184 пациента с глиомой высокой степени злокачественности из 7 европейских центров.

Кроме того, были обнаружены соответствующие ассоциации между маркерами перфузии и обычными клиническими биомаркерами, такими как мутация IDH, метилирование MGMT (Fuster-Garcia et al, 2020), молекулярный подтип или площадь микрососудов.

Принимая во внимание эти многообещающие результаты и для того, чтобы разработать систему поддержки принятия решений на основе моделей искусственного интеллекта на уровне пикселей для принятия решения о лечении глиомы высокой степени злокачественности, необходимо разработать проспективное исследование и подтвердить на биологическом уровне сосудистые среды обитания, определенные Методика ГТС.

Предлагаемые цели основаны на следующей гипотезе:

I. Поскольку было доказано, что среды обитания HTS опухоли и отека (HAT, LAT, IPE и VPE) различаются в отношении их гемодинамического и сосудистого поведения, основная гипотеза состоит в том, что эти среды обитания также значительно различаются на сосудах, тканях, клеточном и молекулярном уровне.

II. В предыдущих исследованиях были обнаружены значительные связи между маркерами визуализации перфузии, рассчитанными с помощью методологии HTS, и молекулярными, и гистопатологическими маркерами (полезными для прогноза, мониторинга и оценки терапии). Следовательно, гипотеза состоит в том, что существуют соответствующие ассоциации между маркерами визуализации и обычными клиническими биомаркерами, такими как молекулярные и гистопатологические маркеры.

III. Предварительные исследования показали связь между маркерами визуализации перфузии и молекулярными маркерами, связанными с иммунным действием/супрессией. Кроме того, предыдущие работы показали, что иммунные и геномные корреляты ответа на иммунотерапевтическое лечение, такое как анти-PD-1, при глиобластоме. Следовательно, поиск корреляций между этими иммунными и геномными сигнатурами с маркерами визуализации перфузии может быть полезен для принятия решений и оценки иммунотерапии.

IV. Предварительные ретроспективные исследования продемонстрировали устойчивую связь между маркерами визуализации перфузии, рассчитанными при высокой и низкой ангиогенной среде, и общей выживаемостью пациентов. Эти надежные связи между маркерами визуализации перфузии и временем выживания будут продемонстрированы в проспективном исследовании.