Glucose metabolisme in hersentumoren: het vergelijken van glucoCEST MRI met [18F]FDG-PET

De incidentie van hersentumoren neemt toe. Verschillende geavanceerde
behandelingen voor hersentumoren hebben geresulteerd in een verbeterde
overleving, maar ook in een toename van behandelingsgerelateerde effecten. Deze
kunnen vroeg optreden (vaak aangeduid als pseudoprogressie) of laat
(radionecrose) en beide kunnen niet gemakkelijk worden onderscheiden van echte
tumorprogressie met MRI-technieken (magnetic resonance imaging) die momenteel
beschikbaar zijn in de klinische praktijk. Daarom worden nieuwe
beeldvormingstechnieken onderzocht voor een betere diagnose en
responsbeoordeling bij patiënten met hersentumoren, maar tot nu toe met beperkt
succes.
Glucoseopname en -metabolisme zijn vaak verhoogd in tumoren in vergelijking met
normaal weefsel, bekend als het Warburg-effect. Dit Warburg-effect is benut bij
beeldvorming met 2-[18F]-fluor-2-deoxy-D-glucose
([18F]FDG)-positronemissietomografie (PET). Een recente MRI-techniek genaamd
glucose Chemical Exchange Saturation Transfer (glucoCEST), beoordeelt
natuurlijk beschikbare glucose (d.w.z. dextrose of D-glucose) in plaats van
FDG; daarom heeft het de potentie om het glucosemetabolisme nauwkeuriger te
beoordelen. Eerdere studies hebben glucoCEST MRI vergeleken met [18F]-FDG-PET
in muizenmodellen op scanners met een hoge veldsterkte (7T of hoger), wat een
mogelijke correlatie aantoont tussen het glucoCEST-signaal en het
[18F]-FDG-PET-signaal. In deze studie willen we glucoCEST MRI vergelijken met
[18F]FDG-PET op de PET/MRI-scanner (3T) bij patiënten met hersentumoren, om ons
begrip van de component van het glucoCEST-signaal afgeleid van glucoseopname te
vergroten. Daarnaast willen de klinsche waarde van glucoCEST MRI onderzoeken
bij de respons evaluatie na start van anti-kanker behandeling.

Het primaire doel is om ons begrip van het glucoCEST-signaal te vergroten door
glucoCEST MRI te vergelijken met [18F]FDG-PET bij patiënten met hersentumoren
op de hybride PET/MRI-scanner van het Erasmus MC. De secundaire doelstelling is
om het klinische potentieel van glucoCEST MRI als routine evaluatie-instrument
voor responsbeoordeling te onderzoeken, door signaalverschillen van glucoCEST
MRI te vergelijken met klinisch gebruikte responsparameters voor en na
behandeling tegen kanker. Het derde doel is om de overige componenten van het
glucoCEST signaal verder te begrijpen.

Dit is een enkelvoudig, niet-gerandomiseerd, prospectief en verkennend
beeldvormend onderzoek.

GlucoCEST MRI (zoals beschreven in ons vorige METC-protocol, MEC-2020-0752)
vereist het inbrengen van twee canules (venflons), een 3,2 minuten durende
bolus D-glucose-infusie (50 ml 50% oplossing, via een van de twee canules) ,
veneuze bloedafnames (max. 16 ml, afgenomen uit de andere canule) en MRI.
Glucose-infusie veroorzaakt kortdurende hyperglykemie, die - over het algemeen
kleine - bijwerkingen kan veroorzaken: kloppende hoofdpijn en een warm gevoel
aan hoofd en liezen (gevoel van mictie), die tijdens de infusie slechts
tientallen seconden aanhouden; en zelden tromboflebitis, die zich dan binnen
een week na plaatsing van de canules ontwikkelt.

[18F]FDG-PET vereist intraveneuze toediening van [18F]-FDG en beeldvorming met
PET, volgens het lokale protocol. Een gemiddelde patiënt van 75 kg krijgt 185
MBq, met een effectieve dosis geschat op 3,6 mSv per injectie. Het is optioneel
voor patiënten om dynamische PET-scans te ondergaan, waarvoor extra veneuze
bloedafnames nodig zijn (maximaal 6 monsters, in totaal 60 ml). Bij patiënten
met een PET-scan die is ingepland voor klinische doeleinden, wordt de
onderzoeksscan toegevoegd aan die klinische scan; dan is er geen extra dosis
[18F]FDG nodig voor het onderzoek. Patiënten zonder klinische PET-scan krijgen
de onderzoeksscan alleen met een eenmalige dosis [18F]FDG. Als de behandelend
arts echter van mening is dat een aanvullende PET-MRI-scan (bijvoorbeeld van
thorax en buik) van klinische waarde is voor de patiënt, zal een dergelijke
scan worden gecombineerd met de onderzoeksscan (waarbij dezelfde enkele dosis
[18F -FDG]). Bovendien kan dit mogelijk een klinische CT-scan van thorax en
buik vervangen, waardoor de stralingsbelasting van CT wordt verminderd.

De totale tijd van glucoCEST MRI en [18F]FDG-PET-beeldvorming binnen dezelfde,
enkele scansessie op de PET-MRI-scanner, zal niet langer zijn dan 90 minuten.
De deelnemers wordt gevraagd om in deze periode in de scanner te liggen, wat
voor de deelnemers ongemak kan veroorzaken.