Научная статья на тему 'Сравнительный анализ эффективности лучевого и фотодинамического лечения экспериментальной опухоли'

Сравнительный анализ эффективности лучевого и фотодинамического лечения экспериментальной опухоли Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
766
98
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ФОТОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕРАПИЯ / КАРЦИНОМА ЭРЛИХА / ЛАЗЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ / РЕНТГЕНОТЕРАПИЯ

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Ростовцев Н.М., Котляров Н.А.

Фотодинамическая терапия (ФДТ) - метод лечения злокачественных новообразований, основанный на способности лекарственных веществ (фотосенсибилизаторов) селективно накапливаться в ткани опухоли и при местном воздействии лазерного облучения определенной длины волны, соответствующей пику поглощения фотосенсибилизатора, в опухоли инициируется фотохимическая реакция с образованием синглетного кислорода и других активных радикалов, оказывающих цитотоксический эффект на опухолевые клетки [3-5]. В работах, посвященных ФДТ, ее преимущества в лечении злокачественных новообразований перед лучевой и радиотерапией, несомненны и обусловлены селективностью поражения опухолевой ткани, отсутствием системных и тяжелых местных осложнений

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Ростовцев Н.М., Котляров Н.А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Сравнительный анализ эффективности лучевого и фотодинамического лечения экспериментальной опухоли»

УДК 616-006

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛУЧЕВОГО И ФОТОДИНАМИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОПУХОЛИ

Н.М. Ростовцев1, Н. А. Котляров2

1 ГБУЗ ЧОДКБ, г. Челябинск, Россия

2 ГБОУ ВПО ЮУГМУ Минздрава России, г. Челябинск, Россия

Ключевые слова: фотодинамическая терапия, карцинома Эрлиха, лазерное излучение, рентгенотерапия

COMPARATIVE ANALYSIS OF THE EFFECTIVENESS OF RADIATION AND PHOTODYNAMIC TREATMENT OF EXPERIMENTAL TUMORS

N. M. Rostovtsev1, N. A. Kotliarov2

1SBHCI CRPCH, Chelyabinsk, Russia 2 SUSMU, Chelyabinsk, Russia

Keywords: photodynamic therapy, Ehrlich carcinoma, laser radiation, radiotherapy

Актуальность. Фотодинамическая терапия (ФДТ) — метод лечения злокачественных новообразований, основанный на способности лекарственных веществ (фотосенсибилизаторов) селективно накапливаться в ткани опухоли и при местном воздействии лазерного облучения определенной длины волны, соответствующей пику поглощения фотосенсибилизатора, при котором в опухоли инициируется фотохимическая реакция с образованием синглетно-го кислорода и других активных радикалов, оказывающих цитотоксический эффект на опухолевые клетки [3-5]. В работах, посвященных ФДТ, ее преимущества в лечении злокачественных новообразований перед лучевой и радиотерапией несомненны и обусловлены селективностью поражения опухолевой ткани, отсутствием системных и тяжелых местных осложнений [4, 5]. Вместе с тем очевидно, что эффективность ФДТ зависит не только от свойств и дозы фотосенсибилизатора, но и от плотности мощности и длины волны лазерного излучения [2].

Целью исследования стало изучение сравнительной эффективности лучевой и ФДТ в зависимости от ее вида и дозы лазерного облучения.

Материалы и методы. В ходе проспективного исследования для опытов использовали 258 мышей беспородных и линий СВА, С57В1, СЗНА, гибриды Р(СВА* С57В1). Средняя масса тела опытного животного была около 25 ± 2,5 г. Для серии опытов животным перевивали асцитическую карциному Эрлиха, полученную от мышей-доноров.

В работе использовали фотосенсибилизатор 2-го поколения — производное хлорина Е 6 — Радахло-рин (производства Россия), который вводили внутри-брюшинно. Расчет дозы фотосенсибилизатора производили по формуле:

где К — mg/кг,

М — масса мыши, С — разведение.

Облучение лазерным светом во время сеанса ФДТ животным проводили под эфирным наркозом. Источником лазерного излучения служил лазерный аппарат с длиной волны нм.

Животные-опухоленосители выводились из эксперимента на 7-е, 14-е, 21-е, 28-е сутки от момента перевивки карциномы Эрлиха методом трансцеви-кальной дислокации. Лечение животных начинали на 7-е сутки от момента перевивки опухоли. Все опытные животные были разделены на 6 групп, включая контрольную группу. В 1-Ш группах живот-ным-опухоленосителям проводили ФДТ, применяя дозу лазерного облучения 100 Дж/см2, 200 Дж/см2, 400 Дж/см2 соответственно. Для близкофокусной лучевой терапии в IV группе животных однократным рентгеновским облучением в дозе 5 Гр использовалась рентгеновская установка. Для расчета объема карциномы использовали формулу:

^ 71 X X X

где ^ — три взаимно перпендикулярных раз-

мера опухоли.

В V группе проводились удаление половины объема опухоли и интраоперационная ФДТ в дозе 400 Дж/см2. Динамику роста опухоли определяли по коэффициенту абсолютного прироста (торможения) роста опухоли (К) по формуле:

где У1 — объем опухоли на день измерения,

Уу — исходный объем опухоли.

Динамика коэффициента прироста (торможения) опухоли определялась по следующим критериям:

- при К > 0 (объем опухоли на соответствующем сроке наблюдения превышал ее исходный объем) расценивалась как продолженный рост опухоли;

- при -1 < К < 0 (объем опухоли на соответствующем сроке наблюдения меньше исходного объема опухоли или равен ему) расценивалась как торможение роста опухоли;

- при К = -1 расценивалась как полная регрессия опухоли [4, 5].

Эффективность проведенного лечения определяли по торможению роста опухоли в установленные сроки. Торможение роста опухоли (ТРО) вычисляли по формуле:

'■■'■■'•г; ' . х

где Ук — средний объем опухоли в контрольной группе,

Уо — средний объем опухоли в опытной группе.

Минимально значимый критерий эффективности лечения опухоли считается при ТРО > 50 %. Частичная резорбция опухоли — уменьшение размеров опухоли не менее чем на 50 %, без эффекта — уменьшение размера опухоли менее чем на 50 %, полная резорбция — отсутствие признаков опухоли [2].

Статистический анализ включал определение средней арифметической, среднего квадратического отклонения, стандартной ошибки средней арифметической. Уровень статистической значимости различий исследуемых показателей в опытных и контрольной группах оценивали непараметрическим U-тестом Манна —Уитни при 95 %-ной вероятности безошибочного прогноза [1]. Статистическая обработка полученных результатов проводили с помощью лицензионного пакета прикладных программ Statistica 6.0 (StatSoft).

Результаты исследования. Кинетика роста опухоли Эрлиха на 7-е сутки после трансплантации характеризовалась 100%-ным развитием карциномы в контрольной группе средним объемом 61,2 ± 5,4 мм3. На 14-е сутки (период логарифмического увеличения) объем опухоли увеличивался более чем в 18 раз, на 21-е, 28-е сутки удваивался по сравнению с предыдущим сроком (р < 0,05). Таким образом, на заключительном сроке наблюдения объем опухоли достигал 4118,1 ± 223,9 мм3.

ВI опытной группе при использовании дозы лазерного облучения 100 Дж/см2 динамика роста карциномы после ФДГ практически не отличалась от темпов нарастания объема опухоли контрольной группы. Увеличение дозы светового излучения до 200 Дж/см2 (II группа) сопровождалось достоверным снижением темпа нарастания объема опухоли лишь в течение первой недели после сеанса ФДГ (рис. 1).

Примечание: * — р < 0,05 по сравнению с контрольной, I, II группой; ** — р < 0,05 с контрольной, I, II, III группой; *** — р< 0,05 с контрольной, I, II, III, IV группой.

Рисунок 1. Динамика роста опухоли Эрлиха в разных группах опытных мышей

По сравнению с данными группами значительно меньший объем опухоли на всех сроках эксперимента регистрировался после рентгенотерапии (Р < 0,05).

Наиболее выраженное и сохраняющееся на протяжении всего периода наблюдения подавление

темпов роста опухоли отмечалось при ФДТ в дозе 400 Дж/см2 (III группа). У всех животных этой группы на 14-е сутки в зоне воздействия ФДТ отмечалось наличие струпа с отчетливой демаркационной линией, под которым находилась опухолевая ткань объемом 19,6 ± 2,2 мм3, неоднородного вида с бело-

вато-желтыми и темно-красными участками размягченной консистенции.

В V группе на 7-е сутки после резекции опухоли в комбинации с ФДГ в зоне послеоперационного шва была обнаружена опухолевая ткань объемом 4,0 ± 0,7 мм3. На последующих сроках макроскопических и гистологических признаков опухолевого роста у мышей V группы не выявлялось.

Показатели коэффициента абсолютного прироста опухоли при использовании низких доз лазерно-

го излучения (100-200 Дж/см2) характеризовались статистически значимой тенденцией к нарастанию на 21-е и 28-е сутки. Коэффициент абсолютного прироста с отрицательным значением при ФДГ в дозе 400 Дж/см2 свидетельствует о торможении роста опухоли Эрлиха. При лучевой терапии данный коэффициент снижался в 2 раза по сравнению с группой контроля только на протяжении первых 7 суток после облучения, а далее регистрировался продолженный рост опухоли (р < 0,05) (рис. 2).

Примечание: * — р < 0,05 по сравнению с контрольной группой; ** — р < 0,05 — с контрольной, I, II, IV группой

Рисунок 2. Динамика коэффициента абсолютного прироста (торможения) опухоли Эрлиха

Показатель ТРО на 7-е сутки после рентгеновского облучения составил 51 % (частичная резорбция). Вместе с тем в последующие 7 суток его значение уменьшалось, кроме того, происходила гибель половины мышей-опухоленосителей на фоне местных

лучевых повреждений. Эффективность ФДТ (доза 400 Дж/см2) подтверждается высокими показателями ТРО, указывающими на резорбцию опухоли на всех сроках эксперимента (рис. 3).

Рисунок 3. Динамика торможения роста опухоли Эрлиха в опытных группах

Значение ТРО — 99,6 % было максимальным в V группе на 7-е сутки после лечения. В данной группе была достигнута полная резорбция остаточной опухоли у всех животных. Неполная регрессия карциномы в III группе, по-видимому, объясняется экранированием глубоких слоев опухоли при ФДТ [3].

Заключение. В результате проведенных экспериментальных исследований на перевиваемой асцитной карциноме Эрлиха установлено, что оптимальная доза лазерного облучения соответствует 400 Дж/см2. Полная регрессия опухоли была достигнута при комбинации резекции опухоли и интраоперационной ФДТ в данной дозе на остаточную опухоль.

Литература

1. Гланц С. Медико-биологическая статистика. — М. : Практика, 1999. — 459 с.

2. КортаваМ. А., ОборотоваН. А., МееровичГ. А. [и др.]. Оценка фотодинамической активности сте-рически стабилизированной лекарственной липо-сомальной формы и раствора Фотосенса на клеточной линии эпидермального рака кожи А-431 in vitro

// Российский биотерапевтический журнал: Отечественные противоопухолевые препараты: материалы Всероссийской научно-практической конференции. — 2007. —№1. — С. 18.

3. Кубасова И. Ю., Вакуловская Е. Г., Ермакова К. В. [и др.]. Флюоресцентная диагностика и фотодинамическая терапия при лечении злокачественных опухолей головного мозга // Российский биотерапевтический журнал. — 2006. — Т. 5, № 4. — С. 54-63.

4. Спиченкова И. С., Каплан М. А., Сокол Н. И. Комбинированная лучевая и фотодинамическая терапия экспериментальной опухоли саркомы М1 у крыс // Российский биотерапевтический журнал. — 2003. — Т. 2, № 4. — С. 31-64.

5. Ярославцева-Исаева Е. В., Каплан М. А., Ро-манко Ю. С. [и др.]. Разработка методики фотодинамической терапии экспериментальной опухоли (саркома М1) при локальном введении фотосенсибилизатора // Российский биотерапевтический журнал. — 2003. — Т. 2, № 4. — С. 19-22.

УДК 616-006

ПОКАЗАТЕЛИ ТКАНЕВОЙ РЕПАРАЦИИ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ КАРЦИНОМЕ ЭРЛИХА ПОСЛЕ ФОТОДИНАМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ

Н. М. Ростовцев1, А. Е. Пастернак2, И. И. Спичак3

1 ГБУЗ ЧОДКБ, г. Челябинск, Россия

2 ГБУЗ ЧОПАБ, г. Челябинск, Россия

3 ГБОУ ВПО ЮУГМУ Минздрава России, г. Челябинск, Россия

Ключевые слова: фотодинамическая терапия, апоптоз, репарация, карцинома Эрлиха

INDICATORS OF TISSUE REPAIR IN EXPERIMENTAL EHRLICH CARCINOMA FOLLOWING PHOTODYNAMIC THERAPY

N. M. Rostovtsev1, A. E. Pasternak2, I. I. Spichak3

1 SBHCI CRPCH, Chelyabinsk, Russia

2 GBUZ ChRMB, Chelyabinsk, Russia

3 SUSMU, Chelyabinsk, Russia

Keywords: photodynamic therapy, apoptosis, repair, Ehrlich carcinoma

Актуальность. Эффективность фотодинамической терапии (ФДТ) обусловлена фотохимическими реакциями повреждения клеток опухоли, происходящие путем некроза и апоптоза [1, 3]. При этом механизм гибели клеток детерминирован гистогенезом опухоли, видом фотосенсибилизатора и характеристиками лазерного излучения [2].

Цель настоящей работы состояла в комплексной оценке темпов репарации тканей — пролиферации и апоптоза опухолевых клеток при фотодинамической терапии экспериментальной опухоли Эрлиха в зависимости от дозы лазерного излучения.

Материалы и методы. Исследование проведено на лабораторных мышах-опухоленосителях асцити-ческой карциномы Эрлиха с выделением группы контроля, I группы животных, получивших ФДТ в дозе 100 Дж/см2, II группа — в дозе 200 Дж/см2, III группа в дозе — 400 Дж/см2, в IV группе животным резецировали половину объема опухоли с интраоперационной ФДТ в дозе 400 Дж/см2. Изучение показателей клеточной кинетики проводилось на 7-е, 14-е, 21-е сутки от момента проведенного лечения (14-е, 21-е, 28-е сутки после трансплантации опухоли). Проли-феративную активность оценивали по индексу экс-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.