L'imaging non invasivo aggiunge una dimensione longitudinale agli studi sul fegato dei primati non umani (NHP), ma le diverse tecniche di risonanza magnetica misurano caratteristiche biologiche diverse. La frazione di grasso della densità protonica derivata dalla risonanza magnetica (MRI-PDFF) stima la frazione di protoni mobili attribuibili al grasso rispetto al segnale combinato di grasso e acqua. Quantifica la steatosi epatica; non misura il collagene ofibrosidirettamente.Biopsia epaticafornisce il tessuto per la valutazione istopatologica, inclusa la stadiazione della fibrosi, ma campiona solo una piccola parte dell'organo.
Per una questione di fibrosi, la misura di imaging di interesse è orientata alla fibrosi, come la rigidità epatica derivata dalla MRE o il volume extracellulare (ECV) derivato dalla MRI, letta insieme alla biopsia. Il PDFF integra questi endpoint quando la steatosi è parte del modello o dell’ipotesi di trattamento.
Abbina il metodo di imaging all'endpoint
MRI-PDFF è una misura quantitativa del grasso epatico. È utile nelle diete indotte e altromodelli di fegato steatoticoquando lo studio chiede se il grasso epatico cambia nel tempo o in risposta a un intervento. Una variazione del PDFF significa una variazione della frazione grassa misurata. Di per sé non è una prova che la fibrosi sia regredita o progredita.
L'MRE stima la rigidità del tessuto dalla propagazione delle onde di taglio indotte meccanicamente. La rigidità epatica è associata alla fibrosi, ma la misurazione è indiretta e su di essa influiscono anche altri fattori, tra cui infiammazione, congestione, colestasi, condizioni di acquisizione e qualità tecnica. L'ECV derivato dalla risonanza magnetica è un parametro diverso, generalmente calcolato dalle misurazioni T1 pre e post contrasto con correzione dell'ematocrito. I due metodi non sono intercambiabili.
La biopsia consente l'esame diretto del tessuto campionato. A seconda del protocollo, la patologia riporta stadio di fibrosi, steatosi, infiammazione, rigonfiamento degli epatociti, alterazioni del dotto biliare e altre caratteristiche. I campioni istologici prelevano una piccola parte dell'organo, non l'intero fegato, e la posizione del campionamento, l'adeguatezza del campione, la colorazione, il metodo di punteggio e la variabilità del lettore influenzano tutti il risultato. Negli studi NHP, il campionamento ripetuto deve essere giustificato anche rispetto al benessere degli animali, agli oneri procedurali e al valore scientifico delle informazioni.
I metodi differiscono in ciò che misurano e nel modo in cui i risultati dovrebbero essere interpretati:
- MRI-PDFFmisura la frazione di grasso del fegato. Quantifica la steatosi e la sua variazione nel tempo; non quantifica direttamente la fibrosi.
- MREstima la rigidità del tessuto derivata dalle onde di taglio. Può supportare la valutazione non invasiva della fibrosi laddove convalidata, ma la rigidità è indiretta e anche fattori non fibrotici la influenzano.
- MRI-ECVstima la frazione del volume extracellulare con contrasto. Il suo utilizzo per la valutazione della fibrosi è specifico del protocollo, richiede validazione e non è intercambiabile con la MRE.
- Biopsia con istologiacaratterizza le caratteristiche del tessuto epatico campionato, compreso lo stadio di fibrosi e la lesione tissutale. Il campionamento è limitato e il punteggio e la ripetibilità richiedono controllo.
Cosa mostrano gli studi NHP e cosa no
Il lavoro pubblicato dall’NHP fornisce esempi di misurazioni epatiche basate sulla risonanza magnetica abbinate all’istologia, sebbene i metodi e i modelli debbano essere nominati con precisione. In uno studio prospettico su 48scimmie cynomolgus, l'ECV epatico è stato misurato in animali con steatoepatite non alcolica e confrontato con la stadiazione istologica della fibrosi. Questo studio ha valutato l’ECV derivato dalla risonanza magnetica; non costituisce la validazione della MRE o della MRI-PDFF per la fibrosi.[1]
Un rapporto successivo ha studiato 104 scimmie cynomolgus con fibrosi precoce confermata dalla biopsia (F1) e 10 controlli sani. Ha valutato MRI-ECV insieme a PDFF. Tale rapporto collegava l’ECV alla valutazione precoce della fibrosi e il PDFF alla quantificazione del grasso; Il PDFF era correlato con la componente steatosi istologica del NAFLD Activity Score (NAS). I risultati supportano l’utilizzo delle due misure MRI per diversi endpoint in quella coorte. Non stabiliscono il PDFF come misura della fibrosi e non definiscono cut-off trasferibili per altre specie, modelli di malattia, scanner o laboratori.[2]
Gli studi sull’uomo aiutano a spiegare la distinzione prevista tra le modalità, ma non sostituiscono la convalida NHP. Un'analisi longitudinale in pazienti conNASH, ad esempio, hanno valutato la rigidità MRE contro la risposta alla fibrosi e MRI-PDFF contro la risposta alla steatosi, utilizzando i risultati della biopsia come comparatore. Gli autori hanno descritto i risultati come preliminari e hanno chiesto un'ulteriore valutazione.[3] Le stime delle prestazioni umane non costituiscono caratteristiche operative stabilite del NHP.
La biopsia rimane informativa, ma non è un riferimento al fegato intero
Una biopsia distingue le caratteristiche del tessuto che l'imaging non risolve e fornisce uno stadio di fibrosi basato su un sistema di punteggio prespecificato. Aiuta anche a stabilire se un modello è caratterizzato principalmente da steatosi, steatoepatite, danno colestatico o un'altra patologia. Una biopsia centrale, tuttavia, rappresenta un piccolo campione di tessuto. Un campione focale potrebbe non riflettere la distribuzione delle lesioni nel fegato e il cambiamento apparente tra i punti temporali può riflettere in parte la variazione del campionamento o del lettore.
Anche la terminologia del punteggio è importante. Nel quadro del punteggio di attività NAFLD comunemente utilizzato, il NAS è la somma non ponderata di steatosi, infiammazione lobulare e rigonfiamento epatocellulare. La fibrosi viene valutata separatamente nel più ampio sistema di punteggio istologico e non fa parte del totale NAS.[4] Se la fibrosi è l'endpoint primario, il protocollo dovrebbe indicare il metodo di stadiazione della fibrosi e riportarlo separatamente dal NAS.
Considerazioni sulla progettazione dello studio per la valutazione seriale del NHP
L'eziologia del modello dovrebbe guidare ilpacchetto di immagini. Un modello di steatosi o steatoepatite indotta dalla dieta giustifica la misurazione del PDFF insieme a un endpoint correlato alla fibrosi. Un modello di stenosi o legatura del dotto biliare rappresenta una lesione colestatica e non si dovrebbe presumere che riproduca la steatoepatite metabolica. In entrambi i casi, una misura che funziona in un modello non necessariamente funzionerà allo stesso modo in un altro.
Quando l'imaging e la biopsia vengono utilizzati insieme, il protocollo dovrebbe definire l'endpoint primario prima dell'inizio dello studio. I dettagli rilevanti includono la specie e il modello, la sequenza di imaging e lo scanner, i tempi di acquisizione, le condizioni di digiuno e anestesia ove applicabile, le regioni di interesse, i criteri di qualità dell'immagine, la posizione e i tempi della biopsia, le macchie istologiche, il metodo di punteggio della fibrosi, l'accecamento del lettore e il piano di analisi. Se si intendono effettuare misurazioni ripetute, contano anche la ripetibilità all'interno dell'animale e l'intervallo biologico di cambiamento previsto.
L'imaging abbinato e l'istologia caratterizzano il modo in cui una misura di imaging si riferisce ai risultati dei tessuti in un particolare modello. Tale relazione deve essere valutata con metodi prespecificati e un adeguato intervallo di gravità della malattia. La sola correlazione non stabilisce che due endpoint siano intercambiabili o che un cambiamento nell’imaging preveda un cambiamento correlato al trattamento nella fibrosi.
Scelta degli endpoint in base alla domanda di ricerca
Se la domanda principale riguarda il grasso epatico, la MRI-PDFF è un endpoint di imaging quantitativo appropriato, con l'istologia o altre misure specifiche dello studio che forniscono un contesto complementare. Se la domanda principale riguarda la fibrosi, una misura orientata alla fibrosi come MRE o MRI-ECV si applica solo quando il protocollo e il modello la supportano; la stadiazione istologica della fibrosi può essere inclusa come comparatore tissutale. Se lo studio riguarda sia la steatosi che la fibrosi, prespecificare endpoint separati anziché combinarli in un’unica interpretazione.
Nella ricerca sul fegato NHP, la scelta tra imaging e biopsia dipende dalla domanda, non da quale metodo sia generalmente migliore. L'imaging supporta misurazioni ripetute e non invasive a livello del fegato; la biopsia caratterizza il tessuto campionato. Il valore di entrambi i metodi dipende dall’endpoint biologico, dal modello di malattia, dalle prove di validazione e dal disegno dello studio. MRI-PDFF è una misura del grasso epatico; Le conclusioni sulla fibrosi necessitano di prove specifiche per la fibrosi.
Riferimenti
- Lyu L, Liu XL, Rui MP et al.I valori della frazione di volume extracellulare del fegato ottenuti con la risonanza magnetica possono stadiare quantitativamente la fibrosi epatica: uno studio di validazione su scimmie con steatoepatite non alcolica.Radiologia europea. 2020. doi:10.1007/s00330-020-06902-w. PMID: 32377814.
- Rui MP, Zhu XY, Lü L, Liu XL, Fan D, Zhu ZH, et al.Elenco dei documenti PDFFF e NAFLD in formato PDF[Valore diagnostico di MRI-ECV combinato con imaging MRI-PDFF per la fibrosi epatica precoce in un modello di scimmia cynomolgus NAFLD]. Giornale cinese di TC e RM. 2024;(5):120–122. Registrazione del diario. (Articolo in lingua cinese.)
- Jayakumar S, Middleton MS, Lawitz EJ, et al.Correlazioni longitudinali tra MRE, MRI-PDFF e istologia epatica in pazienti con steatoepatite non alcolica: analisi dei dati di uno studio di fase II su selonsertib.Giornale di epatologia. 2019. doi:10.1016/j.jhep.2018.09.024. PMID: 30291868.
- Kleiner DE, Brunt EM, Van Natta M, et al.Progettazione e validazione di un sistema di punteggio istologico per la steatosi epatica non alcolica.Epatologia. 2005;41(6):1313–1321. doi:10.1002/hep.20701. PMID: 15915461.
