Prediction Nomogram for 68Ga-PSMA-11 PET/CT in different clinical settings of PSA failure after radical treatment for Prostate Cancer

Objective The objective of this study was to develop a clinical nomogram to predict gallium-68 prostate-specific membrane antigen positron emission tomography/computed tomography (68Ga-PSMA-11-PET/CT) positivity in different clinical settings of PSA failure. Materials and methods Seven hundred three (n = 703) prostate cancer (PCa) patients with confirmed PSA failure after radical therapy were enrolled. Patients were stratified according to different clinical settings (first-time biochemical recurrence [BCR]: group 1; BCR after salvage therapy: group 2; biochemical persistence after radical prostatectomy [BCP]: group 3; advanced stage PCa before second-line systemic therapies: group 4). First, we assessed 68Ga-PSMA-11-PET/CT positivity rate. Second, multivariable logistic regression analyses were used to determine predictors of positive scan. Third, regression-based coefficients were used to develop a nomogram predicting positive 68Ga-PSMA-11-PET/CT result and 200 bootstrap resamples were used for internal validation. Fourth, receiver operating characteristic (ROC) analysis was used to identify the most informative nomogram’s derived cut-off. Decision curve analysis (DCA) was implemented to quantify nomogram’s clinical benefit. Results 68Ga-PSMA-11-PET/CT overall positivity rate was 51.2%, while it was 40.3% in group 1, 54% in group 2, 60.5% in group 3, and 86.9% in group 4 (p < 0.001). At multivariable analyses, ISUP grade, PSA, PSA doubling time, and clinical setting were independent predictors of a positive scan (all p ≤ 0.04). A nomogram based on covariates included in the multivariate model demonstrated a bootstrap-corrected accuracy of 82%. The nomogram-derived best cut-off value was 40%. In DCA, the nomogram revealed clinical net benefit of > 10%. Conclusions This novel nomogram proved its good accuracy in predicting a positive scan, with values ≥ 40% providing the most informative cut-off in counselling patients to 68Ga-PSMA-11-PET/CT. This tool might be important as a guide to clinicians in the best use of PSMA-based PET imaging.

Stereotactict body radiotherapy (SBRT)

Purpose: evaluation and comparison of volumetric modulated RapidarcTM radiotherapy (RA-IMRT) vs linac based Stereotactic body radiotherapy (SBRT) in the salvage treatment of isolated lymph node recurrences in patients affected by gynaecological cancer. Materials and Methods From January 2010 to September 2011, 15 patients affected by isolated lymph nodes recurrence of gynaecological cancer underwent salvage radiotherapy after conventional imaging staging with CT and 18-FDG-PET/CT. Two different radiotherapy techniques were used in this study: RA-IMRT (RapidarcTM implemented radiotherapy Varian Medical System, Palo Alto, CA, USA) or SBRT (BrainLAB, Feldkirchen, Germany). Five patients underwent CT scan and all patients underwent 18FDG-PET/CT for pre-treatment evaluation and staging. The mean total dose delivered was 54.3 Gy (range 50-60 Gy with conventional fractionation and 27.4 Gy (range 12-40 Gy hypofractionation) for RA-IMRT and SBRT respectively. The mean number of fractions was 27.6 fractions (range 25-31) and 3-4 fractions , the mean overall treatment duration was 40.5 days (range 36-45) and 6.5 days (range 5-8 days) for RA-IMRT and SBRT respectively. Results: At the time of the analysis, October 2011, the overall survival was 92.3 % (80% for RA-IMRT and 100% for SBRT). Six patients are alive with no evidence of disease and also six patients are alive with clinically evident disease in other sites (40% and 50% patients RA-IMRT vs SBRT respectively, one patient died for systemic progression of disease and two patient were not evaluable at this time. Conclusions: Our preliminary results showed that, the use of RA-IMRT and SBRT are an excellent local therapy for isolated lymph nodes recurrences of gynaecological cancer with a good toxicity profile and local control rate, even if any long term survivors would be expected. New treatment modalities like Cyberknife are also being implemented.

Predictive And Prognostic Role Of Biological Markers In Neuroendocrine Neoplasia And Evaluation Of Activity And Safety Of Second Line Treatments In Neuroendocrine Carcinoma Patients

BACKGROUND Neuroendocrine neoplasia (NEN) are divided in well differentiated G1,G2 and G3 neuroendocrine tumors (NETs) and G3 neuroendocrine carcinomas (NECs). For the latter no standard therapy in second-line is available and prognosis is poor. METHODS Primary aim was to evaluate new prognostic and predictive biomarkers (WP1-3). In WP4 we explored the activity of FOLFIRI and CAPTEM as second-line in NEC patients in a multicenter non-comparative phase II trial RESULTS In WP1-2 we found that 4 of 6 GEP-NEC patients with a negative 68Ga-PET/CT had a loss of expression of RB1. In WP3 on 47 GEP-NENs patients the presence of DLL3 in 76.9% of G3 NEC correlate with RB1-loss (p<0.001), negative 68Ga-PET/CT(p=0.001) and a poor prognosis. In the WP4 we conducted a multicenter non-comparative phase II trial to explore the activity of FOLFIRI or CAPTEM in terms of DCR, PFS and OS given as second-line in NEC patients. From 06/03/2017 to 18/01/2021 53 out of 112 patients were enrolled in 17 of 23 participating centers. Median follow-up was 10.8 (range 1.4 – 38.6) months. The 3-month DCR was 39.3% in the FOLFIRI and 32.0 % in the CAPTEM arm. The 6-months PFS rate was 34.6% ( 95%CI 17.5-52.5) in FOLFIRI and 9.6% (95%CI 1.8-25.7) in CAPTEM group. In the FOLFIRI subgroup the 6-months and 12-months OS rate were 55.4% (95%CI 32.6-73.3) and 30.3% (CI 11.1-52.2) respectively. In CAPTEM arm the 6-months and 12-months OS rate were 57.2% (95%34.9-74.3) and 29.0% (95%10.0-43.3). The miRNA analysis of 20 patients compared with 20 healthy subjects shows an overexpression of miRNAs involved in staminality , neo-angiogenesis and mitochontrial anaerobic glycolysis activation. CONCLUSION WP1-3 support the hypothesis that G3NECs carrying RB1 loss is associated with a DLL3 expression highlighting a potential therapeutic opportunity. Our study unfortunately didn’t met the primary end–point but the results are promising

Identificazione di nuove strategie per la valutazione della malattia minima residua nel Mieloma Multiplo: la Biopsia Liquida

Il Mieloma Multiplo (MM) è una patologia neoplastica delle cellule B caratterizzata dalla proliferazione di più cloni di plasmacellule portatrici di diverse anomalie genomiche. Il MM presenta tipicamente un’eterogeneità genomica spaziale e intraclonale, che rende l’aspirato midollare "a singolo sito", attualmente utilizzato per la valutazione della malattia residua (MRD) dopo trattamento, non realmente informativo sulla taglia di malattia e sul panorama genomico della malattia. In considerazione della crescente importanza che sta assumendo la valutazione della MRD, i test per monitorarla dovrebbero essere non invasivi, affidabili e in grado di rappresentare le eterogeneità che caratterizzano il MM. Il presente studio ha permesso di dimostrare la possibilità di utilizzare la biopsia liquida, una metodica innovativa e non invasiva, per caratterizzare i pazienti con MM attivo o con MM smoldering ad alto rischio di evoluzione (HR-SMM) e per determinale l’MRD nei pazienti sottoposti a terapia di prima linea, integrando le metodiche attualmente validate. Nei pazienti arruolati nel presente studio è stato possibile identificare la frazione tumorale di DNA libero circolante (cfDNA-TF) nel sangue periferico, ed è stato possibile caratterizzare la malattia da un punto di vista qualitativo, dimostrando un’elevata concordanza del profilo genomico tra DNA libero circolante e DNA midollare (100% nei pazienti con HR-SMM e 86% nei pazienti con MM attivo). L’esecuzione seriata di biopsie liquide in corso di terapia, con un follow-up mediano di 24 mesi, ha mostrato una rapida e netta riduzione della cfDNA-TF xdalle prime fasi di terapia, con una tendenza a mantenersi mediamente sotto la soglia di sensibilità della metodica anche nelle fasi successive, indipendentemente dall’eventuale persistenza di MRD individuabile a livello midollare o mediante PET-CT. Con un follow-up più lungo probabilmente sarà possibile valutare meglio la capacità di questa metodica di affiancare o eventualmente sostituire l’aspirato midollare.

Parallel modeling of the electric field distribution in the brain

The term "Brain Imaging" identi�es a set of techniques to analyze the structure and/or functional behavior of the brain in normal and/or pathological situations. These techniques are largely used in the study of brain activity. In addition to clinical usage, analysis of brain activity is gaining popularity in others recent �fields, i.e. Brain Computer Interfaces (BCI) and the study of cognitive processes. In this context, usage of classical solutions (e.g. f MRI, PET-CT) could be unfeasible, due to their low temporal resolution, high cost and limited portability. For these reasons alternative low cost techniques are object of research, typically based on simple recording hardware and on intensive data elaboration process. Typical examples are ElectroEncephaloGraphy (EEG) and Electrical Impedance Tomography (EIT), where electric potential at the patient's scalp is recorded by high impedance electrodes. In EEG potentials are directly generated from neuronal activity, while in EIT by the injection of small currents at the scalp. To retrieve meaningful insights on brain activity from measurements, EIT and EEG relies on detailed knowledge of the underlying electrical properties of the body. This is obtained from numerical models of the electric �field distribution therein. The inhomogeneous and anisotropic electric properties of human tissues make accurate modeling and simulation very challenging, leading to a tradeo�ff between physical accuracy and technical feasibility, which currently severely limits the capabilities of these techniques. Moreover elaboration of data recorded requires usage of regularization techniques computationally intensive, which influences the application with heavy temporal constraints (such as BCI). This work focuses on the parallel implementation of a work-flow for EEG and EIT data processing. The resulting software is accelerated using multi-core GPUs, in order to provide solution in reasonable times and address requirements of real-time BCI systems, without over-simplifying the complexity and accuracy of the head models.

A prospective study on the early evaluation of response to androgen receptor-targeted agents with 11C-Choline, 68Ga-PSMA and 18F-FACBC PET in metastatic castration-resistant prostate cancer: a single center experience.

Background: The early identification of responsive and resistant patients to androgen-receptor targeting agents (ARTA) in metastatic castration resistant-prostate cancer (CRPC) is not completely possible with PSA assessment and conventional imaging. Considering its ability to determine metabolic activity of lesions, PET assessment might be a promising tool. Materials and methods: We performed a monocentric prospective study in patients with metastatic CRPC under treatment with ARTA to evaluate the role of different PET radiotracers: 49 patients were randomized to receive 11C-Choline, 18F-FACBC or 68Ga-PSMA PET, one scan before therapy onset and one two months later. The primary aim was to investigate the performance of three different novel PET radiotracers for the early evaluation of response to ARTA in metastatic CRPC patients; with regards to this aim, the outcome evaluated was biochemical response (PSA reduction ≥50%). The secondary aim was to investigate the prognostic role of several semiquantitative PET parameters and their variations with the different radiotracers in terms of biochemical PFS (bPFS) and overall survival (OS). The study was promoted by the Italian Department of Health (code RF-2016-02364809). Results: With regards to the primary endpoint, at univariate analysis a statistically significant correlation was found between MTV_VARIATION% (p=0.018) and TLA_VARIATION% (p=0.025) with 68Ga-PSMA PET and biochemical response. As for the secondary endpoints, significant correlations with bPFS were found for 68Ga-PSMA PET MTV_TOT_PET1 (p=0.001), TLA_TOT_PET1 (p=0.025), MTV_VARIATION% (p=0.031). For OS, statistically significant correlations were found for: MAJ_SUV_MAX_PET1 with 11C-Choline PET (p=0.007); MTV_TOT_PET1 (p=0.004), MAJ_SUV_MAX_PET1 (p=0.029), SUVMAX_VARIATION% (p=0.04), MTV_VARIATION% (p=0.015), TLA_VARIATION% (p=0.03) with 68Ga-PSMA PET,; MTV_TOT_PET1 (p=0.011), TLA_TOT_PET1 (p=0.009), MAJ_SUV_MAX_PET1 (p=0.027), MTV_VARIATION% (p=0.048) with 18F-FACBC. Conclusions: Our prospective study highlighted that several 68Ga-PSMA and 18F-FACBC semiquantitative PET parameters and their variations present a prognostic value in terms of OS and bPFS and a correlation with biochemical response, that could help to assess response to ARTA.

Tumor burden as assessed by 18 F FDG PET scan as predictive biomarker for immune checkpoint blockers in advanced NSCLC - a multi centric study

Introduction Only a proportion of patients with advanced NSCLC benefit from Immune checkpoint blockers (ICBs). No biomarker is validated to choose between ICBs monotherapy or in combination with chemotherapy (Chemo-ICB) when PD-L1 expression is above 50%. The aim of the present study is to validate the biomarker validity of total Metabolic Tumor Volume (tMTV) as assessed by 2-deoxy-2-[18F]fluoro-d-glucose positron emission tomography ([18F]FDG-PET) Material and methods This is a multicentric retrospective study. Patients with advanced NSCLC treated with ICBs, chemotherapy plus ICBs and chemotherapy were enrolled in 12 institutions from 4 countries. Inclusion criteria was a positive PET scan performed within 42 days from treatment start. TMTV was analyzed at each center based on a 42% SUVmax threshold. High tMTV was defined ad tMTV>median Results 493 patients were included, 163 treated with ICBs alone, 236 with chemo-ICBs and 94 with CT. No correlation was found between PD-L1 expression and tMTV. Median PFS for patients with high tMTV (100.1 cm3) was 3.26 months (95% CI 1.94–6.38) vs 14.70 (95% CI 11.51–22.59) for those with low tMTV (p=0.0005). Similarly median OS for pts with high tMTV was 11.4 months (95% CI 8.42 – 19.1) vs 33.1 months for those with low tMTV (95% CI 22.59 – NA), p .00067. In chemo-ICBs treated patients no correlation was found for OS (p = 0.11) and a borderline correlation was found for PFS (p=0.059). Patients with high tMTV and PD-L1 ≥ 50% had a better PFS when treated with combination of chemotherapy and ICBs respect to ICBs alone, with 3.26 months (95% CI 1.94 – 5.79) for ICBs vs 11.94 (95% CI 5.75 – NA) for Chemo ICBs (p = 0.043). Conclusion tMTV is predictive of ICBs benefit, not to CT benefit. tMTV can help to select the best upfront strategy in patients with high tMTV.

Il cane come modello animale spontaneo di patologie neoplastiche dell'uomo: ene Ataxia-Telangiectasia Mutated (ATM) Nnella predisposizione al cancro ed importanza dei riarrangimanti genici dei geni Ig/TCR per la diagnosi e prognosi delle malattie linfoproliferative

“Naturally occurring cancers in pet dogs and humans share many features, including histological appearance, tumour genetics, molecular targets, biological behaviour and response to conventional therapies. Studying dogs with cancer is likely to provide a valuable perspective that is distinct from that generated by the study of human or rodent cancers alone. The value of this opportunity has been increasingly recognized in the field of cancer research for the identification of cancer-associated genes, the study of environmental risk factors, understanding tumour biology and progression, and, perhaps most importantly, the evaluation and development of novel cancer therapeutics”.(Paoloni and Khanna, 2008) In last years, the author has investigated some molecular features of cancer in dogs. The Thesis is articulated in two main sections. In section 1, the preliminary results of a research project aimed at investigating the role of somatic mutations of Ataxia-Telangiectasia mutated (ATM) gene in predisposing to cancer in boxer dogs, are presented. The canine boxer breed may be considered an unique opportunity to disclose the role of ATM somatic mutation since boxer dogs are known to be dramatically susceptible to cancer and since they may be considered a closed gene pool. Furthermore, dogs share with human the some environment. Overall, the abovementioned features could be considered extremely useful for our purposes. In the section 2, the results of our studies aimed at setting up accurate and sensitive molecular assays for diagnosing and assessing minimal residual disease in lymphoproliferative disorders of dogs, are presented. The results of those molecular assay may be directly translated in the field of Veterinary practice as well as the may be used to improve our objective evaluation of new investigational drugs effectiveness in canine cancer trials.

Composti perfluorurati: Valutazione degli effetti biologici e molecolari in modelli cellulari

L’acido perfluorottanoico (PFOA) e l’acido perfluoronanoico (PFNA) sono composti perfluorurati (PFCs) comunemente utilizzati nell’industria, negli ultimi 60 anni, per diverse applicazioni. A causa della loro resistenza alla degradazione, questi composti sono in grado di accumularsi nell’ambiente e negli organismi viventi, da cui possono essere assunti in particolare attraverso la dieta. Le esistenti evidenze sugli effetti dell’esposizione negli animali, tra cui la potenziale cancerogenicità, hanno accresciuto l’interesse sui possibili rischi per la salute nell’uomo. Recenti studi sull’uomo indicano che i PFC sono presenti nel siero, con livelli molto alti soprattutto nei lavoratori cronicamente esposti, e sono associati positivamente al cancro al seno e alla prostata. Inoltre, sono state riportate proprietà estrogen-like e variazioni nei livelli di metilazione sui promotori di alcuni geni. L’esposizione in utero è stata associata positivamente a ipometilazione globale del DNA nel siero cordonale. L’obiettivo di questo studio è stato quello di indagare gli effetti dell’esposizione a questi perfluorurati su linee cellulari tumorali e primarie umane (MOLM-13, RPMI, HEPG2, MCF7,WBC, HMEC e MCF12A), appartenenti a diversi tessuti target, utilizzando un ampio range di concentrazioni (3.12 nM - 500 μM). In particolare, si è valutato: la vitalità, il ciclo cellulare, l’espressione genica, la metilazione globale del DNA e la metilazione gene specifica. Dai risultati è emerso come entrambi i perfluorurati abbiano effetti biologici: PFOA presenta un effetto prevalente citostatico, PFNA prevalentemente citotossico. L’effetto è, però, prevalente sulle linee cellulari primarie di epitelio mammario (HMEC, MCF12A), anche a concentrazioni riscontrate in lavoratori cronicamente esposti (≥31,25 µM). Dall’analisi su queste cellule primarie, non risultano variazioni significative della metilazione globale del DNA alle concentrazioni di 15,6 e 31,25 µM. Emergono invece variazioni sui geni marcatori del cancro al seno, del ciclo cellulare, dell’apoptosi, del pathway di PPAR-α e degli estrogeni, ad una concentrazione di 31,25 µM di entrambi i PFCs.

Identificazione di un nuovo meccanismo microRNA-dipendente di resistenza all'inibizione della via di segnale PI3K/AKT nel carcinoma della prostata

Benché le alterazioni della via PI3K/AKT siano molto sudiate a causa del loro ruolo nella tumorigenesi, e rappresentino pertanto un importante bersaglio terapeutico, i risultati di numerosi studi clinici con inibitori di PI3K o AKT sono finora deludenti, in parte a causa dell’insorgenza di resistenza provocata dall'interruzione dei circuiti di feedback negativo. In questo studio, abbiamo scoperto che l’inattivazione farmacologica di AKT in cellule di carcinoma prostatico PC3 porta alla down-regolazione di un microRNA con funzione di oncosoppressore, il miR-145-5p, e ad un drammatico aumento di espressione di uno dei suoi geni target, cioè N/KRas. E’ interessante sottolineare che questo microRNA è considerato un marker di progressione metastatica nel carcinoma prostatico, il cui livello di espressione aiuta a discriminare tra pazienti con iperplasia prostatica benigna e cancro alla prostata. Inoltre, la bassa espressione di miR-145 aumenta il rischio di progressione della malattia da localizzata a metastatica. La conferma che l’aumento di Ras, osservato sia in termini di mRNA che di proteina, è dipendente dalla caduta del miR-145-5p, è stata poi ottenuta tramite un modello di PC3 ingegnerizzate per ottenere il silenziamento inducibile del miR-145-5p. Tramite un array di fosfoproteine siamo poi stati in grado di verificare che l’aumento di Ras provoca la riattivazione della cascata di PI3K/AKT e di ERK. Dal punto di vista meccanicistico, quindi, lo studio ha portato all’identificazione di un nuovo meccanismo di resistenza adattativa, in cui l’inattivazione di AKT provoca una caduta del miR-145-5p che, a sua volta, aumenta l’espressione di Ras e riattiva il signaling di PI3K, rendendo inefficace il trattamento farmacologico. Questi risultati sono particolarmente rilevanti alla luce di recenti studi (NCT04493853; NCT03072238; NCT02525068) e di trial clinici in corso (NCT04737109; NCT03673787), basati sulla somministrazione combinata di inibitori della sintesi degli androgeni con gli inibitori di AKT capitasertib o ipatasertib.

Sviluppo di un sistema di Realta Aumentata applicato a un modello 3D della prostata, sviluppato a partire da immagini RM, al fine di facilitare la dissezione del tumore e la conservazione dei fasci neuro vascolari durante l'intervento chirurgico di prostatectomia radicale robot-assistita

La realtà aumentata (AR) è una nuova tecnologia adottata in chirurgia prostatica con l'obiettivo di migliorare la conservazione dei fasci neurovascolari (NVB) ed evitare i margini chirurgici positivi (PSM). Abbiamo arruolato prospetticamente pazienti con diagnosi di cancro alla prostata (PCa) sul base di biopsia di fusione mirata con mpMRI positiva. Prima dell'intervento, i pazienti arruolati sono stati indirizzati a sottoporsi a ricostruzione del modello virtuale 3D basato su mpMRI preoperatoria immagini. Infine, il chirurgo ha eseguito la RARP con l'ausilio del modello 3D proiettato in AR all'interno della console robotica (RARP guidata AR-3D). I pazienti sottoposti a AR RARP sono stati confrontati con quelli sottoposti a "RARP standard" nello stesso periodo. Nel complesso, i tassi di PSM erano comparabili tra i due gruppi; I PSM a livello della lesione indice erano significativamente più bassi nei pazienti riferiti al gruppo AR-3D (5%) rispetto a quelli nel gruppo di controllo (20%; p = 0,01). La nuova tecnica di guida AR-3D per l'analisi IFS può consentono di ridurre i PSM a livello della lesione dell'indice

Differenze di genere tra le caratteristiche cliniche e outcome dei pazienti con cancro ospedalizzati per COVID-19.

Obiettivo: Lo scopo principale di questo studio è analizzare lo sviluppo di complicanze cardiovascolari (CV) nei pazienti con neoplasia e malattia moderata-severa da COVID-19 e valutare differenze di genere per il rischio di mortalità intraospedaliera o di complicanze CV. Materiali e Metodi. Popolazione oggetto di studio. Pazienti inclusi nel registro ISACS-COVID 19 (ClinicalTrials.gov: NCT05188612), dati raccolti a partire da Febbraio 2020 a Luglio 2022. I pazienti arruolati sono stati reclutati da centri ospedalieri di cinque paesi: Italia, Croazia, Macedonia, Serbia e Romania. Le caratteristiche d’inclusione comprendono: età >18 anni, essere ospedalizzati e avere diagnosi certa d’infezione da SARS-CoV2. Gli endpoint analizzati sono stati: mortalità intraospedaliera e lo sviluppo di scompenso cardiaco acuto (SCA) nei pazienti con neoplasia. Risultati. La popolazione finale oggetto dello studio era di 4,014 pazienti ospedalizzati per malattia da COVID-19. Di questi circa l’8% risultava affetto da neoplasia. I pazienti con neoplasia risultavano essere più frequentemente donne (49% vs 40%, p=0.004), con un’età media più alta (68.3±12.95 vs 65.2±15.6, p<0.001) ma con profilo di rischio CV simile ai pazienti liberi da neoplasia. A seguito di analisi logistica di regressione multivariata, le donne non risultavano avere un incremento del rischio di mortalità intraospedaliera (OR 0.83;95%CI 0.66-2.45), mentre la presenza di tumore era significativamente associata ad incremento di mortalità (OR 1.68;95%CI 1.16-2.45). Restringendo le analisi di regressione logistica ai pazienti oncologici, le donne presentavano un incremento del rischio di sviluppo di SC acuto (OR3.07;95%CI 1.14 – 8.30) così come lo era la presenza di tumore al seno (OR 2.26; 95%CI 1.38 – 12.1). Conclusioni. La presenza di neoplasia rappresenta una condizione che incrementa il rischio di mortalità intraospedaliera nei pazienti ricoverati con COVID-19, mentre il genere femminile no. Le donne sembrano avere un rischio aumentato di sviluppo di SC acuto soprattutto se presentano un tumore al seno