L’ amide proton transfer-weighted chemical exchange saturation transfer (APTw-CEST) est une technique d’imagerie moléculaire qui génère un contraste dépendant de la concentration des groupements amides présents dans les protéines et les polypeptides, tout en conservant la résolution de l’IRM morphologique. L’APTw-CEST a le potentiel de générer de nouveaux biomarqueurs en imagerie oncologique. Cet article expose les principes physiques fondamentaux, les méthodes d’acquisition et de post-traitement de l’imagerie CEST et de sa variante APTw-CEST, et présente des exemples d’applications cliniques pour différents types de tumeurs.

L’APTw-CEST est principalement utilisée en neuro-oncologie, où elle permettrait de différencier tumeurs bénignes et malignes, de distinguer radionécrose et progression tumorale. De plus, sa répétabilité et sa reproductibilité ont été mises en évidence. En ORL, la faisabilité clinique d’APTw-CEST a été démontrée : la technique présentait une performance supérieure à celle de la combinaison IRM pondérée en diffusion/dynamique avec injection de produit de contraste (DCE) pour la prédiction de la malignité des tumeurs des glandes salivaires. Par ailleurs, le signal APTw-CEST a été rapporté plus hétérogène dans les tumeurs papillomavirus humain-négatives chez des patients atteints de carcinome épidermoïde oropharyngé. En sénologie, l’APTw-CEST permettrait de prédire le statut biologique des tumeurs, d’améliorer la distinction entre cancers du sein de stade précoces et lésions bénignes en complément de l’IRM DCE, et de suivre la réponse thérapeutique, notamment chez les patientes atteintes de cancers du sein triples négatifs. Enfin, l’APTw-CEST serait en mesure d’évaluer l’agressivité des tumeurs de la prostate.

L’IRM CEST est aujourd’hui la seule méthode d’imagerie moléculaire à haute résolution utilisable en pratique clinique. L’APTw-CEST, bien qu’en cours d’optimisation pour différents types de tumeurs, a montré des résultats prometteurs. Ces avancées ouvrent la voie à une utilisation clinique plus étendue et offrent des perspectives d’amélioration dans le diagnostic et le suivi des cancers.

APTw-CEST is a molecular imaging technique that generates contrast based on the concentration of amide groups present in proteins and polypeptides, while maintaining the spatial resolution of morphological MRI. This article outlines the basic physical principles, acquisition and post-processing methods of CEST imaging and its APTw-CEST variant, and presents examples of clinical applications for different tumor types.

APTw-CEST is primarily used in neuro-oncology, where it is thought to differentiate between benign and malignant tumors and distinguish radionecrosis from tumor progression. Furthermore, its repeatability and reproducibility have been demonstrated. In head and neck cancers, the clinical feasibility of APTw-CEST has been shown: the technique exhibited superior performance compared to the combination of DWI/DCE-MRI for predicting the malignancy of salivary gland tumors. Additionally, the APTw-CEST signal has been reported to be more heterogeneous in HPV-negative tumors in patients with oropharyngeal squamous cell carcinoma. In senology, APTw-CEST could predict the biological status of tumors, improve the differentiation between early-stage breast cancers and benign lesions in addition to DCE-MRI, and monitor therapeutic response especially in patients with triple-negative breast cancers. Finally, APTw-CEST could assess the aggressiveness of prostate tumors.

CEST-MRI is currently the only high-resolution molecular imaging method available for clinical applications. APTw-CEST, although requiring further optimization for different types of tumors, has shown promising results. These advances pave the way for more widespread clinical use and offer prospects for significant improvement in the diagnosis and monitoring of cancers.