Kan effekten av Avastin detekteres med magnetisk resonansavbildning?

Abstract

Angiogenese i tumorer skjer ofte ukontrollert. Dette resulterer i et rotete blodårenettverk og lavere oksygentilfærsel. Lavt oksygennivå gjør at effekten av behandling med kjemo- og stråleterapi avtar. Behandling med en antiangiogenese-agens vil kunne bremse angiogenesen i tumor, og dermed påvirke blodårenettverket i tumor. I noen studier er det funnet at antiangiogenese reduserer blodstrøm, og dermed tumorvekst, mens det i andre studier er funnet at antiangiogenese fører til en normalisering av blodårenettverket, og økt blodstrøm. Effekten av antiangiogenesebehandling på tumorvekst kommer generelt sent. Det er derfor gunstig å kunne detektere behandlingseffekt tidlig i behandlingsperioden. Da kan ineffektiv behandling, som kun medfører bivirkninger avsluttes, og en annen type behandling kan vurderes. Dersom antiangiogenesebehandling reduserer blodstrøm og oksygentilførsel i tumor, kan effekten av denne type behandling redusere effekt av kjemo- og stråleterapi. Hvis derimot antiangiogenesebehandlingen gir økt blodstrøm og oksygentilførsel, vil effekten av behandlingen kunne gi en økt effekt for kjemo-og stråleterapi. På grunn av ulik effekt av antiangiogenesebehandling, som kan påvirke effekten av kjemo- og stråleterapi, vil det derfor være nyttig å få en tidlig indikasjon på hva slags effekt antiangiogenesebehandlingen har. I denne studien er det først satt opp en avbildningsprotokoll for dynamisk kontrastforsterket magnetisk resonansavbildning (DCE-MRI) og diffusjonsvektet magnetisk resonansavbildning (DWI) for en 7-Tesla scanner. Deretter ble avbildningsprotokollen kvalitetssikret ved å teste blant annet reproduserbarheten. Til slutt er det undersøkt om avbildningsprotokollen kan detektere en tidlig effekt av behandling med Avastin. A-07 og R-18 human melanoma xenografter som vokste i atymiske nakenmus ble brukt i denne studien. I forkant ble det avbildet fantomer med kontrastvæske for å vurdere avbildningssekvensen for DCE-MRI. A-07-tumorer ble avbildet for å vurdere avbildningssekvensen til DWI. Det ble også verfisert at det var lite støy i bildene. En ubehandlet A-07-tumor og en ubehandlet leggmuskel ble avbildet to ganger for å teste reproduserbarheten til protokollen. Behandling med Avastin ble gjort i en periode på syv dager, og avbildning med DCE-MRI og DWI ble gjort henholdsvis før behandlingsstart, og tre og syv dager etter behandlingsstart. Ratekonstanten Ktrans og fraksjonelt volum av ekstravaskulært ekstracellulært rom, ve, ble bestemt fra Tofts modell, en farmakokinetisk modell, fra DCE-MRI. Diffusjonskoeffsienten ADC ble bestemt fra DWI. Avastin hadde liten behandlingseffekt, men viste tendenser til å redusere Ktrans for både A-07 og R-18. Både ve og ADC virket å være upåvirket av behandlingen for begge tumorlinjene. Antiangiogenesebehandlingen viste tendenser til reduksjon i Ktrans og dermed en reduksjon i enten blodstrøm eller permeabilitet i tumor. Resultatene viser dermed antydninger til at den bestemte avbildningsprotokollen for DCE-MRI og DWI kan detektere en tidlig effekt av Avastin.