APT-vägd och diffusions-MRI för att karakterisera tumörinfiltration i högmaligna gliom (APT-HGG)

Höggradiga gliom (HGG) är bland de mest aggressiva primära hjärntumörerna hos vuxna och kännetecknas av diffus infiltration i det omgivande hjärnvävnaden. Denna infiltrativa beteende utgör en av huvudbegränsningarna för fullständig kirurgisk borttagning och bidrar till tumöråterfall.

Exakt identifiering av infiltrerad vävnad bortom de synliga tumörgränserna förblir en stor utmaning inom neuroonkologi. Konventionella magnetresonanstomografi (MRT)-sekvenser, inklusive kontrastförstärkta T1-vägda bilder och fluid-attenuated inversion recovery (FLAIR), används rutinmässigt för att definiera tumörgränser. Emellertid innehåller icke-kontrastförstärkande regioner ofta en blandning av tumörinfiltration och vasogent ödem, vilket inte kan särskiljas tillförlitligt med standardavbildning ensam. Förbättrade avbildningstekniker som kan karakterisera de biologiska egenskaperna hos den peri-tumörära mikromiljön behövs därför för att stödja mer exakt bedömning av tumörutbredning. Avancerade MRT-tekniker ger kompletterande information om vävnadssammansättning och mikrostruktur. Diffusion tensor imaging (DTI) ger information relaterad till vävnadsorganisation och cellulär arkitektur genom mätning av vattendiffusionsegenskaper. Amidprotonöverföringsviktad (APTw) avbildning ger information relaterad till endogena mobila proteiner och peptider, som vanligtvis är förhöjda i tumörvävnad och reflekterar metaboliska och molekylära förändringar. Kombinerad användning av dessa tekniker kan förbättra identifieringen av tumörinfiltrerad vävnad inom regioner som verkar icke-förstärkande på konventionell MRT.

Denna studie är utformad som en prospektiv, encentrums observationsstudie som rekryterar vuxna patienter med radiologiskt misstänkta höggradiga gliom som är planerade för biopsi eller tumörresektion som en del av standard klinisk vård. Alla inkluderade deltagare genomgår en preoperativ MRT-undersökning som inkluderar både standard kliniska sekvenser och avancerade avbildningssekvenser, inklusive diffusion tensor imaging (DTI) och amidprotonöverföringsviktad (APTw) avbildning. Efter avbildningsinsamling genomgår patienter neurokirurgiska ingrepp enligt kliniska indikationer. Vävnadsprover som samlas in under biopsi eller tumörresektion genomgår standard histopatologisk utvärdering som en del av rutinmässig diagnostisk vård. Histologiska analyser kommer att inkludera bedömning av tumörcellulitet med hematoxylin- och eosin-färgning och ytterligare immunhistokemiska markörer.

Avbildningsdata från APTw och DTI kommer att kombineras för att generera kartor som beskriver sannolikheten för tumörinfiltration inom den peri-tumörära regionen. Dessa avbildningsbaserade kartor syftar till att representera rumsliga variationer i vävnadskarakteristika som reflekterar skillnader i tumörcellulitet. Ett centralt mål med studien är korrelationen mellan avbildningsbaserade egenskaper och histopatologiska fynd, för att validera kartorna. Vävnadsprover som erhållits under kirurgi kommer att vara rumsligt relaterade till motsvarande avbildningslägen, vilket möjliggör jämförelse mellan avbildningsbaserade mått och histologiska egenskaper. Detta tillvägagångssätt är avsett att validera avbildningsbaserade skattningar av tumörinfiltration mot histologiska referensstandarder.

Förutom baslinjeavbildning och histopatologisk korrelation kommer patienter att genomgå rutinmässig postoperativ uppföljning enligt klinisk praxis. Uppföljnings-MRT-undersökningar kommer att analyseras för att utvärdera mönster av tumöråterfall och för att utforska det rumsliga förhållandet mellan avbildningsbaserade egenskaper som identifierats vid baslinje och efterföljande platser för tumörprogression. Dessutom kommer den prognostiska betydelsen av området för tumörinfiltration som beskrivs av den avbildningsbaserade kartan att utvärderas.

Det övergripande målet med denna studie är att utveckla och validera avbildningsbaserade biomarkörer som kan identifiera infiltrerad vävnad bortom de synliga tumörgränserna genom integration av avancerade MRT-tekniker, histopatologisk korrelation och longitudinell uppföljning. Förbättrad identifiering av infiltrerad vävnad kan bidra till en bättre förståelse av tumörtillväxtmönster och stödja framtida framsteg inom kirurgisk planering och behandlingsstrategier hos patienter med höggradiga gliom.