МР-спектроскопия с 13C пируватом DNP для оценки ответа на лечение лимфомы

Исходная информация

Метаболиты из аберрантных метаболических путей в клетках лимфомы могут быть обнаружены с помощью МР-спектроскопии DNP 13C с пируватом, и ее потенциальная польза у пациентов с лимфомой

Лимфома является частой причиной злокачественного новообразования. Оценка ответа опухоли после лечения в значительной степени зависит от сравнения изменений размера опухоли до и после лечения, в то время как более продвинутые методы визуализации, такие как метаболическая визуализация, играют более важную роль в раннем выявлении ответа опухоли. Более того, ранний ответ опухоли на лечение также был индикатором будущего клинического исхода. Измерение изменений размера опухоли может быть неинвазивным и простым методом оценки ответа на лечение, но этому методу не хватает чувствительности, поскольку некоторым пациентам может потребоваться более нескольких недель, прежде чем можно будет увидеть признаки уменьшения опухоли. Кроме того, лечение опухоли может привести к застою размера опухоли, что также может вызвать трудности при дифференциации между остаточной опухолью после лечения и нежизнеспособной массой. Если опухоль не реагирует, можно начать более эффективную схему лечения; быстрая замена пациента на более эффективное лекарство не только рентабельна, но и может значительно снизить заболеваемость и смертность.

Метаболическая визуализация опухоли использует метаболическое доминирование опухоли посредством процесса гликолиза, что является эффектом Варбурга. Аналогично ПЭТ/КТ с 18F-ФДГ, гликолиз которого активируется в злокачественной опухоли по сравнению с нормальной тканью; Пируват, промежуточный метаболит гликолиза и основной субстрат для нашего исследования, может далее метаболизироваться по путям:

(A) Лактат через путь лактатдегидрогената, который является основной мишенью для анализа в нашем исследовании (B) Бикарбонат (HCO3) через путь никотинамидадениндинуклеотида (NAD) <--> NADH (H вместо водорода) (C) Глутамат и аланин через цикл трикарбоновых кислот (ЦТК)

Метаболические пути, описанные выше, не являются дорогой с односторонним движением, а образование метаболических промежуточных продуктов может изменяться туда и обратно с помощью ферментов, метаболические пути могут быть аберрантными, а поток метаболитов может изменяться или усиливаться за счет изменений в клеточной среде. и особенно при наличии опухоли. Аберрантный метаболизм посредством аэробного гликолиза, проявляемый опухолевыми клетками, предоставляет возможности для обнаружения опухоли и мониторинга ответа на лечение с использованием метаболической визуализации. Вместо того, чтобы снижать цикл TCA, как это сделали бы нормальные клетки, раковые клетки имеют тенденцию повышать метаболизм пирувата в сторону производства лактата.

Показанные выше изменения в метаболите после гликолиза являются основой для разработки усовершенствованной метаболической визуализации при лимфоме; в которых было показано, что клетки лимфомы усиливают катализируемое ЛДГ взаимное превращение пирувата в лактат. MRS является идеальным инструментом для неинвазивного изучения метаболизма благодаря широкому спектру соединений, которые он может обнаружить. 13C MRS, который может обнаруживать сигналы от нескольких клеточных метаболитов после введения 13C-меченого вещества, такого как пируват, использовался для отслеживания метаболических процессов in vivo. После первого доклинического исследования с использованием DNP MRS 13C-меченого субстрата для повышения их чувствительности обнаружения более чем в 10 000 раз, DNP MRS 13C-пирувата остается основным субстратом как для доклинических исследований на животных, так и для недавних исследований рака на людях. в различных органах, таких как мозг, почки и простата. Эти исследования показали, что, несмотря на то, что в настоящее время не проводилось клинических исследований пациентов с лимфомой с использованием 13C-пирувата DNP MRS, этот метод применим для оценки ответа на лечение опухоли по соотношению лактата и пирувата в соответствующих доклинических исследованиях лимфомы на животных. , с безопасностью, установленной в других клинических исследованиях на людях.

Материал и методы

Включение пациентов и сбор клинических данных Это исследование будет проводиться в два этапа и, как ожидается, будет завершено через два года. На этапе 1 исследователи ожидали включения 8 пациентов с впервые диагностированной лимфомой, направленных клиницистами для МРС 13C-пирувата ДНП. На этапе 2 еще 8 пациентов с подтвержденным рецидивом будут направлены клиницистами на МРС с 13С-пируватом ДНП. Исследователи будут собирать соответствующую клиническую информацию, информацию о последующем наблюдении пациентов, включая результаты лечения, и параметры визуализации, полученные с помощью МРТ и ПЭТ/КТ.

Критерии включения пациентов включают:

1. Способен понимать и давать подписанное информированное согласие
2. Готов пройти MRS с 13C-пируватом DNP и вернуться для оценки после лечения для запланированной последующей визуализации примерно через 1 неделю после начала химиотерапии.
3. Желание получить терапию и последующее наблюдение, как это было предложено комиссией по опухолям и объединенной конференцией в нашем учреждении.
4. Наличие увеличенных шейных лимфатических узлов и/или селезенки, которые служат локализованной мишенью для 3C-пирувата ДНП MRS

К критериям исключения относятся:

1. Противопоказания к МРТ: такие как кардиостимулятор, кохлеарная имплантация, металлический предмет внутри глазного яблока
2. Пациенты, которые отказываются или имеют плохую способность понимать и соблюдать условия исследования, такие как тяжелая деменция или трудности с подвижностью

Планирование первого этапа Этап 1 начался в первый год и предназначен для оценки способности 8 пациентов с впервые диагностированной лимфомой, направленных клиницистами для МРС с 13С-пируватом ДНП. Исследователи рассчитывают завершить регистрацию первых 8 пациентов в течение первого года.

Протокол МРС-сканирования 13C-пирувата DNP для этапа 1 и этапа 2. Протокол сканирования МРТ для этапа 1 и этапа 2 подробно описан ниже в дополнительном приложении 1.

13C-пируват DNP Анализ данных MRS и постобработка: методы постобработки МРТ для этапов 1 и 2 подробно описаны ниже в дополнительном приложении 2.

Ожидается завершение двух этапов Для этапа 1: Исследователи рассчитывают завершить визуализацию 8 пациентов к концу первого года.

Для этапа 2: исследователи рассчитывают завершить визуализацию 8 пациентов к концу второго года.