Магнитно-резонансная (МРТ) спектроскопия, которая анализирует биохимию, а не структуру тканей, когда-нибудь сможет определить точное местоположение рака простаты и определить агрессивность опухоли – информация, которая может помочь в планировании лечения. В онлайн-выпуске журнала Science Translational Medicine от 27 января исследователи Массачусетской больницы общего профиля (MGH) сообщают, как спектроскопический анализ биохимического состава предстательной железы точно определил местоположение ткани, которая была подтверждена традиционной патологией как злокачественная.
"Коллективный анализ всех метаболитов, которые можно измерить с помощью 7-теслового МР-сканера, позволяет выявить рак простаты таким образом, который не может быть достигнут никаким другим текущим радиологическим тестом или анализом изменений в одном метаболите," говорит Лео Л. Ченг, доктор философии, отделения визуализации и патологии MGH, старший автор исследования. "Он обнаруживает опухоли, которые невозможно обнаружить с помощью других методов визуализации, и может предоставить нам информацию, которая поможет определить лучший курс лечения."
Скрининг простатспецифических антигенов указывает на возможное присутствие опухоли, но, поскольку доброкачественные заболевания предстательной железы также влияют на уровень ПСА, для выявления рака необходима хирургическая биопсия. Поскольку опухоль может быть ограничена только небольшой частью простаты, без возможности идентифицировать наиболее подозрительные области, образец биопсии может пропустить злокачественную область. В 2005 году Ченг и его коллеги обнаружили, что информация, полученная с помощью МР-спектроскопии, может отличить рак простаты от доброкачественной ткани и превосходит традиционные патологические исследования в определении прогноза опухоли. Это исследование проанализировало крошечные образцы тканей с помощью передовой техники с использованием мощного исследовательского магнита. В текущем исследовании, основанном на исследовании 2005 года, использовался клинический МРТ-сканер для анализа всей предстательной железы, подход, который может быть применен к уходу за пациентами.
Спектроскопические показания были сняты на срезах пяти пораженных раком предстательных желез, которые были удалены у пациентов. Сканирование измеряло пропорции метаболитов – биохимических веществ, продуцируемых различными метаболическими процессами, – которые были связаны с наличием рака, используя данные исследования 2005 года. После завершения сканирования предстательные железы были исследованы стандартными гистологическими методами, которые определяют наличие опухоли по внешнему виду ткани. Гистологический анализ был проведен таким образом, чтобы сохранить локализацию опухоли в предстательной железе.
При сравнении этих двух анализов пять из семи областей простаты, где была обнаружена гистологически идентифицированная опухоль, также получили высокие баллы на основе спектроскопии "индекс злокачественности." Две другие области опухоли находились у внешнего края простаты, где воздействие воздуха снижало точность результатов МР-спектроскопии. Для тех опухолей, которые действительно соответствовали, более высокие показатели индекса злокачественности также соответствовали более крупным опухолям. И хотя индекс злокачественности был наиболее точным при идентификации опухолей стадии II – тех, которые ограничены простатой и достаточно велики, чтобы их можно было почувствовать при физическом обследовании, – его общая точность составила более 90 процентов.
Ченг объясняет, что полный метаболомный профиль опухоли простаты может дать важную информацию о ее биологическом статусе. "По мере того как мы анализируем все больше и больше опухолей с помощью спектроскопии, мы должны иметь возможность определять профили, которые отражают конкретные клинические и патологические состояния, обеспечивая истинную безыгольную МР-биопсию," он объясняет. "И как только эти спектры будут измерены, их можно объединить, чтобы получить профили, отражающие параметры от местоположения опухоли до, в конечном итоге, ее агрессивности."
Поскольку текущее исследование проводилось с использованием клинического МРТ-сканера всего тела, его следует адаптировать для сканирования пациентов. Поскольку он использовал мощное магнитно-резонансное оборудование 7 тесла в Центре биомедицинской визуализации Мартиноса MGH, Ченг планирует продолжить тестирование подхода с использованием оборудования 3 тесла, которое доступно в центрах по всей стране. Он и его коллеги также работают над более мощным программным обеспечением для обработки объема данных на полном метаболомном экране в режиме реального времени. После того, как дальнейшие исследования подтвердят их текущие результаты, они надеются перейти к клиническим испытаниям в течение года или двух.
"Пока мы можем определить соответствующие метаболомные профили, эта концепция когда-нибудь может быть использована для любого вида опухоли или состояния здоровья," – добавляет Ченг, доцент кафедры радиологии (патологии) Гарвардской медицинской школы. "Кроме того, эта концепция может быть расширена от картирования метаболитов ткани для включения других параметров, чувствительных к заболеванию. В конце концов, мы надеемся перейти в области радиологии от анализа изображений, показывающих последствия болезни, к созданию изображений, раскрывающих сам процесс болезни."