Imagerie par résonnance magnétique multimodale, en particulier imagerie spectroscopique, du glioblastome : évaluation de facteurs prédictifs de réponse à la radiothérapie

Multimodal magnetic resonance imaging, especially spectroscopic imaging, of glioblastoma : evaluation of predictive markers for the response to radiotherapy

• Auteur / Autrice : Alexandra Deviers
• Direction : Anne Laprie, Giovanni Mogicato
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Radio-physique et imagerie médicale
• Date : Soutenance en 2014
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Marqueurs biologiques

Imagerie spectroscopique

Thérapeutique

Glioblastome

Mots clés libres

Glioblastome (GBM)

Radiothérapie

Biomarqueurs

Isrm

IRM de diffusion

Lactate

Choline

Cda

Résumé

L'issue systématiquement fatale du glioblastome (GBM), tumeur cérébrale primitive la plus fréquente chez l'adulte, est largement associée à l'apparition de récidives locales après chimio-radiothérapie (RT). Les nouvelles stratégies thérapeutiques envisagées aujourd'hui se tournent vers l'utilisation de biomarqueurs d'imagerie permettant de fournir une information pronostique ou d'identifier avant traitement les zones tumorales les plus susceptibles de récidiver et nécessitant donc une intensification de dose en RT. Dans ce contexte, nous avons cherché à mettre en évidence des marqueurs pré-thérapeutiques issus de l'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) qui soient prédictifs du site de rechute et de la survie pour une cohorte de 18 patients atteints de GBM et traités par RT et Tipifarnib dans le cadre d'un essai clinique de phase II. Pour cela, deux modalités ont été analysées: l'Imagerie Spectroscopique par Résonance Magnétique 3D du proton (ISRM-3D) et l'IRM de diffusion. Grâce à une méthode originale permettant une comparaison spatiale voxel-à-voxel des données pré-RT avec les images de la rechute, trois indices métaboliques pertinents ont été mis en évidence: Lactate/N-Acétyl-Aspartate (NAA) >0,4; Choline (Cho)/Créatine >1,63 et Cho/NAA >1,12. Leur distribution spatiale est significativement associée à la récidive tumorale définie de manière radiologique et leur magnitude semble être corrélée à une rechute précoce. Ces résultats intéressants doivent cependant être validés sur une cohorte indépendante et plus large de patients atteints de GBM actuellement inclus dans un essai prospectif de phase III.

Glioblastoma (GBM), the most common primary brain tumor in adults, is associated with poor prognosis as local relapse occurs several months after chemo-radiotherapy (RT). New therapeutic strategies are coming to the fore, some of which propose to use imaging biomarkers in order to provide relevant prognostic information or identify pre-RT high relapse risk areas needing to be boosted. The aim of this work was to identify pre-RT MRI markers able to predict relapse location and survival in a cohort of 18 GBM patients included in a phase II clinical trial and treated with RT and Tipifarnib. Data from 3D 1H-Magnetic Resonance Spectroscopic Imaging (3D-MRSI) and diffusion MRI were analysed using a voxel-based spatial comparison of baseline (pre-RT) and relapse images. Three relevant metabolic indices were thus identified: Lactate/N-Acetyl-Aspartate (NAA)> 0. 4; Choline (Cho)/Creatine >1. 63 and Cho/NAA >1. 12. The spatial distribution of these MRSI biomarkers is significantly associated with the site of relapse; furthermore, the magnitude of these metabolic disturbances seems to be correlated with early relapse. These interesting results should be validated in a larger cohort of GBM patients currently included in a prospective phase III clinical trial. The various techniques implemented in this work shall be used in this new study, not only for the evaluation of MRSI and MR diffusion biomarkers, but also for the analysis of perfusion and tensor diffusion imaging.