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

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

Evaluation morphologique des lésions nerveuses induites par un produit chimique : validation chez le rat

Le triméthylétain est connu pour ses effets neurotoxiques chez le rat : troubles comportementaux (agressivité, hyperactivité) associés à des modifications histopathologiques du système nerveux central et périphérique. L’objectif de ce travail a été de caractériser les effets nerveux structuraux induits par le triméthylétain chez le rat Wistar, dans le cadre d’une étude de validation de procédures appliquées à l’évaluation de la neurotoxicité d’un produit chimique. Pour cela, des rats mâles adultes ont reçu une injection de chlorure de triméthylétain par voie intrapéritonéale, à des doses de 6 ou 10 mg/kg, et ont été autopsiés 14 jours plus tard. L’analyse histopathologique du système nerveux de ces animaux, après un prélèvement et une technique spécifiques, a révélé la présence de (1) nécrose neuronale bilatérale, symétrique, localisée aux systèmes olfactif et limbique et associée à un comportement agressif (automutilation de la queue), (2) chromatolyse centrale dans la corne ventrale de la moelle spinale et dans certains noyaux cérébraux (rouges, réticulaires, vestibulaires et spinal du trijumeau), (3) dégénérescence Wallérienne dans le système nerveux périphérique (racines des nerfs spinaux et du nerf V, nerfs tibiaux, sciatiques et suraux) et dans le système nerveux central (formation réticulée et cordon latéral de la moelle spinale). Ces résultats corroborent les données bibliographiques, cependant, l’atteinte lésionnelle des noyaux rouges et vestibulaires induite par le triméthylétain n’avait, à ce jour, jamais été rapportée

Evaluation of in vitro intrinsic radiosensitivity and characterization of five canine high-grade glioma cell lines

Glioma is the most common primary brain tumor in dogs and predominantly affects brachycephalic breeds. Diagnosis relies on CT or MRI imaging, and the proposed treatments include surgical resection, chemotherapy, and radiotherapy depending on the tumor’s location. Canine glioma from domestic dogs could be used as a more powerful model to study radiotherapy for human glioma than the murine model. Indeed, (i) contrary to mice, immunocompetent dogs develop spontaneous glioma, (ii) the canine brain structure is closer to human than mice, and (iii) domestic dogs are exposed to the same environmental factors than humans. Moreover, imaging techniques and radiation therapy used in human medicine can be applied to dogs, facilitating the direct transposition of results. The objective of this study is to fully characterize 5 canine glioma cell lines and to evaluate their intrinsic radiosensitivity. Canine cell lines present numerous analogies between the data obtained during this study on different glioma cell lines in dogs. Cell morphology is identical, such as doubling time, clonality test and karyotype. Immunohistochemical study of surface proteins, directly on cell lines and after stereotaxic injection in mice also reveals close similarity. Radiosensitivity profile of canine glial cells present high profile of radioresistance

Evaluation morphologique des lésions nerveuses induites par un produit chimique (validation chez le rat)

Le triméthylétain est connu pour ses effets neurotoxiques chez le rat : troubles comportementaux (agressivité, hyperactivité) associés à des modifications histopathologiques du système nerveux central et périphérique. L objectif de ce travail a été de caractériser les effets nerveux structuraux induits par le triméthylétain chez le rat Wistar, dans le cadre d une étude de validation de procédures appliquées à l évaluation de la neurotoxicité d un produit chimique. Pour cela, des rats mâles adultes ont reçu une injection de chlorure de triméthylétain par voie intrapéritonéale, à des doses de 6 ou 10 mg/kg, et ont été autopsiés 14 jours plus tard. L analyse histopathologique du système nerveux de ces animaux, après un prélèvement et une technique spécifiques, a révélé la présence de (1) nécrose neuronale bilatérale, symétrique, localisée aux systèmes olfactif et limbique et associée à un comportement agressif (automutilation de la queue), (2) chromatolyse centrale dans la corne ventrale de la moelle spinale et dans certains noyaux cérébraux (rouges, réticulaires, vestibulaires et spinal du trijumeau), (3) dégénérescence Wallérienne dans le système nerveux périphérique (racines des nerfs spinaux et du nerf V, nerfs tibiaux, sciatiques et suraux) et dans le système nerveux central (formation réticulée et cordon latéral de la moelle spinale). Ces résultats corroborent les données bibliographiques, cependant, l atteinte lésionnelle des noyaux rouges et vestibulaires induite par le triméthylétain n avait, à ce jour, jamais été rapportée.TOULOUSE-EN Vétérinaire (315552301) / SudocSudocFranceF

Evaluation of in vitro intrinsic radiosensitivity and characterization of five canine high-grade glioma cell lines

Glioma is the most common primary brain tumor in dogs and predominantly affects brachycephalic breeds. Diagnosis relies on CT or MRI imaging, and the proposed treatments include surgical resection, chemotherapy, and radiotherapy depending on the tumor's location. Canine glioma from domestic dogs could be used as a more powerful model to study radiotherapy for human glioma than the murine model. Indeed, (i) contrary to mice, immunocompetent dogs develop spontaneous glioma, (ii) the canine brain structure is closer to human than mice, and (iii) domestic dogs are exposed to the same environmental factors than humans. Moreover, imaging techniques and radiation therapy used in human medicine can be applied to dogs, facilitating the direct transposition of results. The objective of this study is to fully characterize 5 canine glioma cell lines and to evaluate their intrinsic radiosensitivity. Canine cell lines present numerous analogies between the data obtained during this study on different glioma cell lines in dogs. Cell morphology is identical, such as doubling time, clonality test and karyotype. Immunohistochemical study of surface proteins, directly on cell lines and after stereotaxic injection in mice also reveals close similarity. Radiosensitivity profile of canine glial cells present high profile of radioresistance

Diffusion Tensor Imaging Tractography of White Matter Tracts in the Equine Brain

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Volumetric assessment and longitudinal changes of subcortical structures in formalinized Beagle brains

High field MRI is an advanced technique for diagnostic and research purposes on animal models, such as the Beagle dog. In this context, studies on neuroscience applications, e.g. aging and neuro-pathologies, are currently increasing. This led to a need for reference values, in terms of volumetric assessment, for the structures typically involved. Nowadays, several canine brain MRI atlases have been provided. However, no reports are available regarding the measurements' reproducibility and little is known about the effect of formalin on MRI segmentation. Here, we assessed the segmentation variability of selected structures among operators (two operators segmented the same data) in a sample of 11 Beagle dogs. Then, we analyzed, for one Beagle dog, the longitudinal volumetric changes of these structures. We considered four conditions: in vivo, post mortem (after euthanasia), ex vivo (brain extracted and studied after 1 month in formalin, and after 12 months). The MRI data were collected with a 3 T scanner. Our findings suggest that the segmentation procedure was overall reproducible since only slight statistical differences were detected. In the post mortem/ ex vivo comparison, most structures showed a higher contrast, thereby leading to greater reproducibility between operators. We observed a net increase in the volume of the studied structures. This could be justified by the intrinsic relaxation time changes observed because of the formalin fixation. This led to an improvement in brain structure visualization and segmentation. To conclude, MRI-based segmentation seems to be a useful and accurate tool that allows longitudinal studies on formalin-fixed brains

Evaluation of the Lactate-to-N-Acetyl-aspartate Ratio Defined With Magnetic Resonance Spectroscopic Imaging Before Radiation Therapy as a New Predictive Marker of the Site of Relapse in Patients With Glioblastoma Multiforme

International audienc

The spatial topography of CV of the considered structures.

CV averaged across operators overlaid on T1w images of a representative dog.</p

Comparison between the measurements obtained on the group of 11 dogs after 12 months in formalin and the ones obtained on the single brain dog after 12 months in formalin.

Mean values between the operators are reported for each structure for both the group of the 11 dogs and the single brain dog after 12 months in formalin. A t-test revealed that only Hippocampus right and Sub Nigra R a significant difference was obtained (marked as *) between the two distributions.</p