Niet-invasieve metabole beeldvorming met Magnetische Resonantie Imaging (MRI) om behandeleffectiviteit te voorspellen.

Celproliferatie en energiemetabolisme zijn de belangrijkste kenmerken van de
tumorbiologie. State-of-the-art beeldvormende technieken kunnen indirect
inzicht verkrijgen in celproliferatie met behulp van diffusiegewogen MRI,
terwijl FDG-PET informatie kan verkrijgen over glucoseopname en daarmee de
energievraag weerspiegelt. Hier zullen we het gebruik van 31P MRI onderzoeken
als een niet-ioniserende en directere beeldvormende techniek om celproliferatie
en energiemetabolisme tegelijk te detecteren. Met als doel betere, snellere,
niet-invasieve en goedkopere uitlezing van behandelingseffecten.
Bewijs van principiële studies bij borstkanker in ons centrum hebben aangetoond
dat de nauwkeurigheid van 31P MRI bij het voorspellen van *non-responders* voor
chemotherapie verbeterde van 75% tot 96% in vergelijking met
biopsiehistopathologie en traditionele beeldvorming. Om de technologie
wijdverspreid beschikbaar en economisch levensvatbaar te maken, moet 31P MRI
verder gaan dan uitsluitend borstkanker (d.w.z. verder onderzoek naar
prostaat-, colon-, rectum-, pancreas-, lever- en zelfs longtumoren is nodig).
In tegenstelling tot 31P borst-MRI, vereist 31P MRI van dieper liggende
(bewegende) organen een reeks 31P-ontvangers, die robuust moeten zijn voor
bewegingsartefacten. Gebruikmakend van eerdere investeringen in hardware,
zullen we het gebruik van snapshot 31P MRI ontwerpen en onderzoeken, begeleid
door bewegings- en veldnavigatoren om celproliferatie en energiemetabolisme in
tumoren tijdens behandelingen te detecteren. Aangezien 31P-signalen in principe
niet worden beïnvloed door traditionele 1H MRI zullen nieuwe technologieën voor
het samenvoegen van scans van Philips worden geïmplementeerd om de 31P MRI
gelijktijdig met anatomische 1H MRI te verkrijgen. Dit resulteert in korte
scansessies. In onze studie zullen we ons richten op de meest uitdagende
organen voor MRI (d.w.z. alvleesklier en long) om de robuustheid van 31P MRI te
bepalen. Tevens is het doel om de effectgrootte van de werkzaamheid van de
behandeling te beoordelen en te voorspellen in een pilootstudie met patiënten
die gepland zijn voor de behandeling van pancreas en longkanker.

Primaire doel t.b.v. alvleeklierkanker:
• In deze klinische pilotstudie zullen we de effectgrootte beoordelen om een
vermogensberekening uit te voeren voor een volgende klinische studie. Daarom
evalueren we het vermogen van metabole 7T MRI-beeldvorming om de tumorrespons
van FOLFIRINOX-chemotherapie op alvleesklierkanker te bepalen.

Secundaire doelstellingen alvleesklierkanker:
• De diagnostische nauwkeurigheid van 7T MRI vergelijken met conventionele
CT-beeldvorming bij alvleesklierkanker
• Chirurgische reseceerbaarheid van pancreaskanker voorspellen met metabole 7T
MRI
• De correlatie van tumorkarakteristieken (pathologieresultaat, locatie van de
tumor, stadium van diagnose enz.) vergelijken met gemeten niveaus van
31P-metabolieten die betrokken zijn bij het energiemetabolisme en
celproliferatie (bijv. ATP, anorganisch fosfaatfosfocholine, fosfoethanolamine,
glycerolfosfocholine, glycerofosfoethanolamine ) verkregen uit de metabole 7T
MRI

Primaire doel longkanker:
• In deze klinische pilotstudie zullen we de effectgrootte beoordelen om een
vermogensberekening uit te voeren voor een volgende klinische studie. Daarom
willen we bepalen of metabole beeldvorming bij 7 Tesla haalbaar en geschikt is
om veranderingen in het fosfolipidenmetabolisme en ATP-niveaus te detecteren
bij patiënten met gevorderde niet-kleincellige longkanker na behandeling met
immunotherapie. Met als doel het behandelresultaat te kunnen voorspellen.

Secundaire doelstellingen longkanker:
• In deze studie zullen we een baseline 31P MRI uitvoeren
• De metabole verandering in patiënten, veroorzaakt door de systemische
therapie met *checkpointremmers*, vergelijken met de verandering van
metabolietniveaus voorafgaand aan de behandeling.
• De metabole uitkomst in verband proberen te brengen met klinische uitkomst en
het optreden van bijwerkingen

In deze monocenter observationele cohortstudie van het UMCU worden patiënten
geïncludeerd met (borderline) reseceerbare en/of lokaal gevorderde
alvleesklierkanker, die behandeld zullen worden met FOLFIRINOX. Tevens zullen
patiënten met niet kleincellig longkanker die worden behandeld met
immunotherapie gevraagd om deel te nemen aan de studie. Daarnaast zullen 15
gezonde vrijwilligers één keer worden gescand om een basislijn uit te voeren
voor de metabolische verhouding van fosfolipidenmetabolieten (controlegroep
alvleesklierkanker). Nadat patiënten de informed consent hebben ondertekend,
zullen patiënten de standaardbehandeling volgens schema blijven ontvangen. Voor
patiënten met alvleesklierkanker wordt na vier kuren FOLFIRINOX een standaard
CT-scan gemaakt en diezelfde dag aangevuld met een NIMI-scan. De scans worden
gemaakt vóór-, na één cyclus en na vier cycli met FOLFIRINOX (Figuur 1
onderzoeksprotocol). Fosfor MRSI gecombineerd met anatomische MRI zal in
dezelfde scansessie worden verkregen. Patiënten met longkanker worden twee keer
gescand, één keer vlak voor immunotherapie en één keer 3 tot 6 weken na de
start van de therapie (Figuur 2 onderzoeksprotocol). De duur van de studie
hangt af van de inclusiesnelheid. De verwachte duur van de studie bedraagt 24
maanden.

Patiënten zullen gedurende twee of drie ziekenhuisbezoeken respectievelijk 2 of
3 scans ondergaan. Een gezonde vrijwilliger zal gedurende één ziekenhuisbezoek
één MRI scan ondergaan. Eén scan duurt gemiddeld een uur. Om een *extra* bezoek
aan het ziekenhuis te vermijden, zullen we proberen de MRI-scans te plannen op
dagen dat een patiënt al een afspraak in het ziekenhuis heeft. De patiënt heeft
geen direct voordeel van het onderzoek. Onlangs hebben veel studies de
veiligheid en bijwerkingen onderzocht van ultrahoge veld-MRI, zoals de MRI van
7 Tesla. Bovendien worden in andere landen deze ultrahoge veld-MRI's al sinds
de jaren 90 gebruikt. Tot nu toe zijn er geen negatieve effecten gevonden en de
enige gemelde klachten zijn tijdelijke duizeligheid en misselijkheid tijdens
het scannen. Deze bijwerkingen kunnen worden toegeschreven aan het feit dat het
vestibulaire systeem het veranderende magnetische veld verwart met beweging.