Αφηρημένο

Σκοπός

Η αυξανόμενη συχνότητα εμφάνισης των μικρών νεφρικών όγκων σε ένα γηράσκοντα πληθυσμό με συνοδά νοσήματα τόνωσε την ανάπτυξη ελάχιστα επεμβατικές θεραπείες. Αυτή η μελέτη είχε ως στόχο να αξιολογήσει την αποτελεσματικότητα και αποδεικνύουν σκοπιμότητα της πολυτροπικότητας απεικόνιση της εντός του όγκου χορήγηση όλμιο-166 μικροσφαιρίδια (

166HoAcAcMS). Αυτή η νέα τεχνική αφαιρεί τοπικά νεφρικών όγκων μέσω βήτα σωματίδια υψηλής ενέργειας, ενώ οι ακτίνες γάμμα επιτρέπουν την πυρηνική απεικόνιση και η παραμαγνητισμού της όλμιο επιτρέπει την μαγνητική τομογραφία.

Μέθοδοι

166HoAcAcMS χορηγήθηκαν εντός του όγκου σε ορθοτοπική νεφρικών όγκων (ποντίκια Balb /C). μετά τη χορήγηση του CT, SPECT και MRI πραγματοποιήθηκε. Σε διάφορα χρονικά σημεία (2 ώρες, 1, 2, 3, 7 και 14 ημέρες) μετά τη χορήγηση MS, όγκοι μετρήθηκαν και ιστολογικά αναλύθηκαν. συσσώρευση όλμιο σε όργανα μετρήθηκε χρησιμοποιώντας επαγωγικά συζευγμένου πλάσματος φασματομετρία μάζας.

Αποτελέσματα

166HoAcAcMS χορηγήθηκαν με επιτυχία σε ποντίκια που φέρουν όγκο. Ένα εντυπωσιακό σχεδόν πλήρη παρατηρήθηκε όγκων ελέγχου σε ποντίκια έλαβαν

166HoAcAcMS (0,10 ± 0,01 εκατοστά

3 εναντίον 4,15 ± 0,3 εκατοστά

3 για τους όγκους ελέγχου). Εστιακή νέκρωση και φλεγμονή ήταν παρούσα από 24 ώρες μετά τη θεραπεία. Νεφρικό παρέγχυμα έξω από την ακτινοβολούμενη περιοχή δεν έδειξαν ιστολογικές μεταβολές. Δημοσίευση CT διοίκηση, μαγνητική τομογραφία και την απεικόνιση SPECT αποκάλυψε σαφή καταθέσεις

166HoAcAcMS στο νεφρό.

Συμπεράσματα

εντός του όγκου χορηγείται

166HoAcAcMS έχει μεγάλες δυνατότητες ως μια νέα τοπική θεραπεία των νεφρικών όγκων για χειρουργικά ακατάλληλα ασθενείς. Εκτός από την ισχυρή έλεγχο του καρκίνου, παρέχει ισχυρές δυνατότητες απεικόνισης της πολυτροπικότητας

Παράθεση:. Bult W, Kroeze SGC, Elschot Μ, Seevinck PR, Beekman FJ, de Jong HWAM, et al. (2013) χορήγηση εντός του όγκου της Holmium-166 acetylacetonate Μικροσφαιρίδια: Αντικαρκινική αποτελεσματικότητα και τη σκοπιμότητα της Πολυτροπικότητα απεικόνισης στον καρκίνο των νεφρών. PLoS ONE 8 (1): e52178. doi: 10.1371 /journal.pone.0052178

Επιμέλεια: Chin-Tu Chen, Το Πανεπιστήμιο του Σικάγο, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: May 14, 2012? Αποδεκτές: 12 του Νοεμβρίου του 2012? Δημοσιεύθηκε: 8 Ιαν 2013

Copyright: © 2013 Bult et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Αυτό το έργο υποστηρίχθηκε από το Ίδρυμα για την Πρόοδο της Έρευνας στη νοσοκομειακή φαρμακευτική University Medical Center Groningen (Stichting OZG) και το ολλανδικό Ίδρυμα τεχνολογίας STW (αριθμός επιχορήγηση 06.069). Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:. Οι συγγραφείς δηλώνουν ότι Wouter Bult, Stephanie G.C. Kroeze, Mattijs Elschot, Peter R. Seevinck, Hugo W.A.M. de Jong, Donald Κ.Α. Uges, Jos G.W. Kosterink, Peter R. Luijten, Wim Ε Ηεηηίηκ, Alfred D. van het Schip, J.L.H. Ruud Bosch, J. Frank W. Nijsen και Judith Ι.Μ. Jans δεν έχουν καμία σύγκρουση συμφερόντων. Freek Beekman είναι μέλος του διοικητικού συμβουλίου και μέτοχος της MILabs. Αυτό δεν αλλάζει την τήρηση των συγγραφέων σε όλες τις PLoS ONE πολιτικές για την ανταλλαγή δεδομένων και υλικών.

Εισαγωγή

καρκίνο του νεφρού λογαριασμούς περίπου το 3% όλων των καρκίνων. Με μια παγκόσμια επίπτωση των 208.000 νέες περιπτώσεις και η θνησιμότητα των 102.000 ασθενείς κάθε χρόνο, είναι μία από τις πιο θανατηφόρες ουροποιητικό κακοήθειες [1]. Τα τελευταία χρόνια μια δραματική αύξηση της παρεμπιπτόντως ανιχνευθεί έχει συμβεί μικρών νεφρικών όγκων, κυρίως λόγω της πιο διαδεδομένης χρήσης των μη επεμβατικές τεχνικές απεικόνισης. Οι όγκοι αυτοί βρίσκονται συχνά σε ασθενείς που βρίσκονται σε κίνδυνο χειρουργικών οφείλεται σε παράγοντες όπως η προχωρημένη ηλικία και συνοδά νοσήματα [2]. Έχει αποδειχθεί ότι δεν είναι κάθε ασθενής θα ωφεληθεί από χειρουργική εκτομή του όγκου και ότι είναι καλύτερο να αποφευχθεί η επάγεται από χειρουργική επέμβαση νοσηρότητα σε αρκετές περιπτώσεις [3], [4], [5]. Η συνιστώμενη θεραπεία για μικρά νεφρικών όγκων είναι νεφρώνα καλιοσυντηρητικά χειρουργική επέμβαση [6], αλλά για τους ασθενείς για τους οποίους θεωρείται ακατάλληλη χειρουργική εκτομή, ελάχιστα έχουν επίσης αναπτυχθεί επεμβατικές τεχνικές [7], [8]. Αν και ιστορικά εξωτερική ακτινοθεραπεία (EBRT) δεν υπήρξε αποτελεσματική για τη θεραπεία των νεφρικών όγκων λόγω της αναπνοής που σχετίζονται με την κίνηση των νεφρών και ραδιοευαισθησία των παρακείμενων ιστών, οι νέες μέθοδοι ακτινοβολία μπορεί να παρέχει μια επιτυχημένη εναλλακτική λύση [9]. Μια σημαντική νέα εξέλιξη για να παρακάμψουν τα θέματα ραδιοευαισθησία του υγιούς ιστού γύρω από τον όγκο είναι η επιλεκτική τοπική χορήγηση ραδιενεργών πηγών στον όγκο [10], [11]. Ένα παράδειγμα αυτής της επιλεκτικής τοπικής διοίκησης είναι καθετήρα radioembolization με ύττριο-90 (

90Y) ρητίνη και γυαλί μικροσφαιρίδια (MS), η οποία έχει δείξει ελπιδοφόρα αποτελέσματα στη θεραπεία της ανεγχείρητο ηπατικών μεταστάσεων [12], [13], [14] . Ενδεχομένως, ενδοογκική ένεση μπορεί να είναι πιο αποτελεσματική από την ενδο-αρτηριακή έγχυση [15]. Σε αυτή την εργασία, μια νέα τεχνική τοπική εκτομή παρουσιάζεται χρησιμοποιώντας μικρές (10-15 μm) όλμιο-166 ακετυλακετονικού μικροσφαιρίδια (

166HoAcAcMS) με υψηλό φορτίο όλμιο [16].

166Ho εκπέμπει τόσο υψηλής ενέργειας σωματίδια βήτα (Ε

βmax 1,77 και 1,85 MeV, μέγιστη διείσδυση ιστού 8 mm, σημαίνει ιστού διείσδυση 2,5 mm) και ακτίνες γάμμα (0.081 MeV) που επιτρέπουν την πυρηνική απεικόνιση και έχει μισό -Life 26,8 h [17]. Επιπλέον, μη ραδιενεργά όλμιο-165 μπορεί να απεικονιστεί με CT και MRI, λόγω συντελεστής του υψηλού μάζα εξασθένησης και παραμαγνητικές ιδιότητες του, αντίστοιχα [18]. Αυτές οι ευκαιρίες απεικόνισης προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα, όπως η απεικόνιση της κατανομής των όλμιο μικροσφαιρίδια δια- και μετά τη θεραπεία για την άμεση αξιολόγηση της θεραπείας και την παρακολούθηση, καθώς και την εκτίμηση MRI που βασίζονται απορροφώμενη δόση [19]. Αυτή η μελέτη παρέχει μια απόδειξη της αρχής για την χορήγηση εντός του όγκου των

166HoAcAcMS ως νέα στρατηγική θεραπεία για τον καρκίνο του νεφρού σε ασθενείς που δεν είναι επιλέξιμες για τη χειρουργική επέμβαση, και καταδεικνύει το κομψό

in vivo

πολυτροπικότητα απεικόνισης που απαιτούνται για την καθοδήγηση και την παρακολούθηση της θεραπείας .

Υλικά και Μέθοδοι

Κυτταρική καλλιέργεια

Balb /C κύτταρα νεφρικού καρκινώματος (Renca, Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου, Η.Π.Α.) διατηρήθηκαν στους 37 ° C και 5% CO

2 σε Τροποποιημένο κατά Dulbecco Eagle του Medium (Lonza, Κάτω Χώρες) συμπληρωμένο με 10% εμβρυϊκό βόειο ορό (Lonza, Κάτω Χώρες), 1% πενικιλλίνη /στρεπτομυκίνη και 1% γλουταμίνη. Για την προετοιμασία για

in vivo

μεταμόσχευση, τα κύτταρα θρυψινοποιήθηκαν, να πλένονται και να διατηρούνται σε πάγο μέχρι τη μεταμόσχευση.

Ηθική Δήλωση

Όλα τα πειραματικά πρωτόκολλα έγιναν σε συμφωνία με τις ολλανδικές Πειράματα σχετικά με την Πράξη Ζώα και τις ευρωπαϊκές κατευθυντήριες γραμμές σύμβαση, και έγινε αποδεκτή από τα πειράματα σε ζώα Επιτροπής της Ουτρέχτης, στην Ολλανδία (2009.III.01.003).

τα πειράματα σε ζώα

Άντρας Balb /C ποντίκια (Charles River , Κάτω Χώρες) ηλικίας 9-11 εβδομάδων χρησιμοποιήθηκαν για τα πειράματα. Όλες οι χειρουργικές επεμβάσεις πραγματοποιήθηκαν υπό αναισθησία με ισοφλουράνιο (IsoFlo, Abbott την υγεία των ζώων, τις Κάτω Χώρες). Να παρέχει αναλγησία κάθε ποντικός έλαβε 3 μg buprenorfine υποδορίως (Buprecare, AST Pharma, Κάτω Χώρες) πριν και 24 ώρες μετά την επέμβαση.

μοντέλο όγκου ορθοτοπική νεφρών

Σε 60 ποντίκια, η αριστερά νεφρό εκτέθηκε μέσω μιας τομής πλευρό και ένα κύβο όγκου Renca διαμέτρου 2 πιπί μεταμοσχεύονται κάτω από την νεφρική κάψα. Νεφρική όγκοι αφέθηκαν να αυξηθούν για 1 εβδομάδα, ενώ ευημερία των ποντικών ακολουθήθηκε από μέτρηση του σωματικού βάρους και βαθμολόγησης φυσική εμφάνιση.

Holmium ακετυλακετονικό MS

HoAcAcMS παρασκευάστηκαν όπως περιγράφεται από τους Bult et al [17]. Εν ολίγοις, HoAcAcMS παρασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας μία τεχνική εξάτμισης διαλύτη. Holmium ακετυλακετονικό διαλύθηκε σε χλωροφόρμιο (καθαρότητας HPLC, Sigma Aldrich, The Netherlands), που ακολουθείται από γαλακτωματοποίηση σε νερό που περιέχει 2% πολυβινυλαλκοόλης (μέσο ΜΒ 30,000-70,000 Da, Sigma Aldrich, The Netherlands) ως γαλακτωματοποιητή. Μετά την εξάτμιση του χλωροφορμίου υπό συνεχή ανάδευση, HoAcAcMS συλλέχθηκαν και πλύθηκαν με νερό πριν από κοσκίνισμα για να ληφθεί το προτιμώμενο μέγεθος σωματιδίου (10-15 um). Τα κλάσματα κόσκινου ξηράνθηκαν στους 40 ° C. Το μέγεθος των σωματιδίων προσδιορίσθηκε χρησιμοποιώντας ένα Coulter Counter, και το όλμιο περιεκτικότητα προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας την Συμπλοκομετρία όπως περιγράφεται από Zielhuis et al. [20]. Εξήντα mg HoAcAcMS μεταφέρθηκε σε ένα υψηλής πυκνότητας φιαλίδιο πολυ-αιθυλένιο (Posthumus Πλαστικά, Κάτω Χώρες), και νετρονίων ακτινοβολείται για μία ώρα με θερμική ροή νετρονίων των 5 × 10

12 Ν cm

-2 s

-1, χρησιμοποιώντας το πνευματικό σύστημα κουνέλι σε έναν πυρηνικό αντιδραστήρα (αντιδραστήρας Ινστιτούτο Delft, Ολλανδία) να καταστήσει το ραδιενεργό MS. Ραδιονουκλιδική καθαρότητα προσδιορίσθηκε σε παρτίδες μετά την ενεργοποίηση νετρονίων σε

166HoAcAcMS. Η ανάλυση έγινε με φασματοσκοπία γάμμα χρησιμοποιώντας ανιχνευτή γερμανίου υψηλής καθαρότητας και λογισμικού GammaVision. Το φάσμα γάμμα που ελήφθη σε σύγκριση με τα δεδομένα αναφοράς για όλμιο-166 από την ICRP 38 (ICRP, 1983. ραδιονουκλεϊδίων Μεταμορφώσεις -. Ενέργεια και ένταση των εκπομπών δημοσίευση ICRP 38. Ann ICRP 11-13.). Για την παρτίδα

165HoAcAcMS χρησιμοποιήθηκαν στη μελέτη αυτή δεν κορυφές άλλες εκτός από όλμιο-166 ήταν ανιχνεύσιμα μετά από ενεργοποίηση νετρονίων.

Για να εκτιμηθεί η ακεραιότητα MS μετά μέγεθος σωματιδίου ακτινοβολίας νετρονίων προσδιορίστηκε χρησιμοποιώντας ένα μετρητή Coulter (Multisizer 3, Beckman Coulter, Κάτω Χώρες), που εκτελεί το φως μικροσκοπία και ηλεκτρονική μικροσκοπία (Phenom, Phenom BV, Ολλανδία). Το μέγεθος των HoAcAcMS χρησιμοποιούνται εύρος 10 έως 15 μm. έχουν Νωρίτερα in vitro και in vivo μελέτες σταθερότητας που πραγματοποιήθηκαν με αυτά τα HoAcAcMS πριν και μετά την ακτινοβολία νετρονίων έχουν περιγραφεί λεπτομερώς από Bult et al. [21]. Εν συντομία, σε χημικό περιβάλλον απελευθέρωση όλμιο εκτιμήθηκε μετά από επώαση στους 37 ° C σε ρυθμιστικό διάλυμα φωσφορικού για 24 ώρες μέχρι 180 ημέρες που δείχνει & lt? 0,3% και & lt? 0,5% ελεύθερο όλμιο, αντίστοιχα. HoAcAcMS πριν και μετά την ακτινοβολία νετρονίων χορηγήθηκαν επίσης εντός του όγκου σε όγκους που φέρουν κουνέλια VX2. Δεν όλμιο ανιχνεύθηκε στα κόπρανα, τα ούρα, μηρού και το αίμα των κουνελιών, και ιστολογική εξέταση του όγκου έδειξε συστάδες των ανέπαφων μικροσφαιριδίων μέσα σε νεκρωτικό ιστό μετά από τριάντα ημέρες. Αυτές οι μελέτες έχουν δείξει ότι η ραδιοχημική καθαρότητα και σταθερότητα των HoAcAcMS είναι υψηλή και διάχυση σε όλη την ιστός δεν αναμένεται.

Η χορήγηση μικροσφαιρών

Ραδιενεργό

166HoAcAcMS (600 MBq) εναιωρήθηκαν σε 1,2 ml ενός υδατικού διαλύματος πολοξαμερές F68 (διάλυμα Pluronic®, 2% w /v), και 50 μΙ παρελήφθη σε 29 g σύριγγες ινσουλίνης (Becton Dickinson Ultra Fine, Κάτω Χώρες). Η δραστηριότητα μετρήθηκε χρησιμοποιώντας μία δόση βαθμονομητή (VDC-404, Veenstra Όργανα, Κάτω Χώρες). Πριν από τη χορήγηση, οι σύριγγες τοποθετούνται σε ένα ακρυλικό γυάλινο κύλινδρο για να περιοριστεί η δόση στα χέρια. Η σύριγγα αναταράχθηκε έντονα για να ληφθεί ένα ομογενές εναιώρημα και 10 μΐ των

166HoAcAcMS (περίπου 5 MBq ή 500 μg MS) εναιώρημα χορηγήθηκε εντός του όγκου, μέσω ανοικτής χειρουργικής προσέγγισης (n = 4-5 /ομάδα). Μετά τη χορήγηση οι σύριγγες μετρήθηκαν σε ένα μετρητή δόσης για τον υπολογισμό της δόσης που χορηγείται στους όγκους. Τα ποντίκια ελέγχου (η = 3-7 /ομάδα) έλαβαν χορήγηση εντός του όγκου 0,9% NaCl. Σε 2 ώρες, 1, 2, 3, 7 και 14 ημέρες μετά τη χορήγηση των ποντικών MS θυσιάστηκαν με αυχενική εξάρθρωση.

Imaging

Αμέσως μετά τη χορήγηση του

166HoAcAcMS, αναισθητοποιούνται ποντίκια ήταν τοποθετείται σε ένα μικρό ζώο CT (U-CT, MILabs, Κάτω Χώρες). Οι εικόνες ελήφθησαν σε τάση σωλήνα 45 kV, ρεύμα σωλήνα 350 mas και μέγεθος voxel 83 μm (ισοτροπική). Δύο ποντίκια υποβλήθηκαν σε απεικόνιση πολυτροπικότητα. Single Photon υπολογιστικής τομογραφίας εκπομπής απεικόνισης (SPECT) πραγματοποιήθηκε σε ένα σύστημα U-SPECT (MILabs, Κάτω Χώρες) με ένα γενικής χρήσης διόπτρας του ποντικιού (75 εστιάζοντας τρυπούλες διαμέτρου mm 0.6) για την αξιολόγηση της

διανομής 166HoAcAcMS σε μια υπο-μισό -millimeter ανάλυση [22]. Εικόνες ανακατασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας μεθόδους που περιγράφηκαν προηγουμένως [23], και να αποζημιωθούν για εξαρτώνται από απόσταση ευαισθησία και θόλωση της προβολής των μικρών οπών κατά τη διάρκεια της ανοικοδόμησης από το σημείο πηγής βαθμονόμησης με βάση το σύστημα [24]. Οι εικόνες καταγράφηκαν χρησιμοποιώντας ένα αυτοματοποιημένο πρόγραμμα εγγραφής, χρησιμοποιώντας καθοριστούν σημεία αναφοράς θέσεις /κρεβάτι. Από τις εικόνες SPECT, η κατανομή της δόσης θα μπορούσε να υπολογιστεί όπως περιγράφεται από τη μέθοδο S-voxel MIRD [25]. Η MCNPX 2.5.0 Monte Carlo κώδικα [26] χρησιμοποιήθηκε για να εκτιμηθεί η

166Ho συνέλιξη δόση του πυρήνα. Για κάθε voxel σε 15,375 χιλιοστά

3 κύβο του ιστολογικού υλικού (ρ = 1,06 g cm

-1) η απορροφούμενη δόση υπολογίστηκε ως αποτέλεσμα της

πηγή 166Ho ομοιόμορφα κατανεμημένα στο κέντρο voxel του κύβος. Το μέγεθος του voxel επιλέχθηκε ήταν 375 μm (ισοτροπική), ίσο με το μέγεθος voxel των εικόνων ανακατασκευάστηκε SPECT. χάρτες της δόσης υπολογίστηκαν από συνέλιξη των εικόνων SPECT με προσομοίωση πυρήνα δόση

166Ho. MRI έγινε σε 4.7 Τ οριζόντια διάτρηση μικρών σαρωτή ζώων (Agilent, UK). Εικόνες αποκτήθηκαν χρησιμοποιώντας ένα multi-φέτα κλίση ακολουθία echo MR με μια ηχώ του χρόνου των 3,0 msec και ο χρόνος επανάληψης των 242 msec, ένα οπτικό πεδίο (FOV) 64 × 32 χιλιοστά

2, μια μήτρα σάρωση των 256 × 128 με 38 φέτες με αποτέλεσμα ένα μέγεθος voxel 0,25 × 0,25 × 0,5 χιλιοστά

3, οκτώ μέσοι όροι σήματος και μια γωνία 25 ° κτύπημα.

η ιστοπαθολογική ανάλυση

που φέρουν όγκους και νεφρό , ήπαρ, σπλήνα και καρδιάς /πνευμόνων ζυγίστηκαν και η ραδιενέργεια μετρήθηκε σε έναν μετρητή δόσης για την ποιοτική σκοπούς. Ποσοτικοποίηση της όλμιο διεξήχθη με φασματομετρία μάζας επαγωγικώς συζευγμένου πλάσματος. Το μέγεθος του όγκου μετρήθηκε με τη χρήση ψηφιακών παχύμετρο και οι όγκοι του όγκου υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας την εξίσωση V = (Α × 0,5) × B

2 (Α = Η μεγαλύτερη διάμετρος, Β = μικρότερη διάμετρο). νεφρά όγκου που φέρουν επεξεργάστηκαν και εγκλείστηκαν σε παραφίνη. Ένα τμήμα αιματοξυλίνη και ηωσίνη (ΗΕ) του κάθε νεφρού αξιολογήθηκε για σπειραματική, σωληνοειδή και αγγειακές αλλαγές και φλεγμονή του ακτινοβολημένων όγκων και των γύρω νεφρικό παρέγχυμα, όπως περιγράφηκε προηγουμένως [27], [28].

επαγωγικά συζευγμένο πλάσματος φασματομετρία μάζας

επαγωγικά συζευγμένο μάζας πλάσματος φασματομετρία (ICP MS) πραγματοποιήθηκε για να προσδιοριστεί το περιεχόμενο όλμιο στα όργανα που χρησιμοποιούνται για την ιστοπαθολογική ανάλυση μετά NaCl ή θεραπεία

166HoAcAcMS. Παραφίνη αφαιρέθηκε από παραφίνη ιστό με ήπια θέρμανση. Τα όργανα υπέστησαν πέψη σε 1 mL

aqua regia

(συμπυκνωμένο νιτρικό, υπερχλωρικό, και θειικό οξύ σε αναλογία 4:01:01) υπό θέρμανση. Μετά την καταστροφή, όλα τα δείγματα διήλθαν μέσω βαμβακερής γάζας προς απομάκρυνση του αδιάλυτου υπολείμματος παραφίνη. Τα δείγματα αραιώνονται σε 2% νιτρικό οξύ, και μετρήθηκαν σε ένα Varian 820 MS (Varian, Κάτω Χώρες), με όριο ανίχνευσης των 0,1 νανογραμμάρια όλμιο mL

-1 χρησιμοποιώντας τυποποιημένο υλικό αναφοράς όλμιο (CertiPUR Holmium ICP Πρότυπο (ανιχνεύσιμο να ΕΥΚ από NIST), Merck, Darmstadt, Γερμανία).

Αποτελέσματα

μικροσφαιριδίων διοίκηση

MS είχε μια λεία επιφάνεια, τόσο πριν όσο και μετά την ακτινοβολία νετρονίων και όλμιο περιεχόμενο ο MS ήταν 45% (w /w). Η κατανομή του μεγέθους δεν επηρεάζεται από την ακτινοβολία νετρονίων, και η ειδική ενεργότητα του

166HoAcAcMS ήταν 10 MBq mg

-1 αντιστοιχεί με 22 Bq ng

-1 όλμιο κατά τη στιγμή της παράδοσης.

166HoAcAcMS χορηγήθηκαν επιτυχώς σε 24 Renca ποντίκια που φέρουν όγκους Balb /C. Ως μάρτυρας, 36 (η = 3-7 ποντικοί ανά χρονικό σημείο) ζώα που φέρουν όγκο έλαβε 10 μΙ αλατούχου διαλύματος. Η μέση διάμετρος του όγκου κατά τη στιγμή της θεραπείας ήταν 5,6 mm ± 1,6 mm. Η μέση χορηγούμενη δόση ήταν 2,7 ± 1,2 MBq MBq (που αντιστοιχεί σε 270 ± 120 μg

166HoAcAcMS). Ως εκ τούτου, το όριο ανίχνευσης που εκφράζεται ως ποσοστό της ενέσιμης δόσης του όλμιο ήταν 0,9 × 10

-4%.

Αποτελεσματικότητα

Ούτε δυσφορία ούτε παρεκκλίνουσα συμπεριφορά παρατηρήθηκε σε αυτούς τους ποντικούς. Το σωματικό βάρος των ποντικών στις

166HoAcAcMS (22,2 ± 1,8 g) και ομάδα φυσιολογικού ορού (22,1 ± 1,2 g) παρέμεινε σταθερή σε όλο το πείραμα. Η αποτελεσματικότητα του

166HoAcAcMS μετά ενδοογκική ένεση απεικονίζεται στο Σχήμα 1Α. Ο όγκος του όγκου στην ομάδα ελέγχου φυσιολογικού ορού αυξήθηκε από 0.12 ± 0,03 cm

3 (ημέρα 3 μετά την αγωγή) έως 4,15 ± 0,3 cm

3 Δύο εβδομάδες μετά την ένεση. Είναι σημαντικό ότι, ο όγκος του όγκου στην ομάδα

166HoAcAcMS παρέμεινε σταθερό από 0,14 ± 0,01 cm

3 σε τρεις ημέρες μετά την ένεση σε 0,10 ± 0,01 cm

3 μετά από δύο εβδομάδες. ανάλυση ICP MS έδειξε ότι 72,9% (33,1 – 83,6) (διάμεση τιμή (IQR)) του συνολικού όλμιο μετρήθηκε ανιχνεύθηκε στους όγκους των ποντικών που έλαβαν

166HoAcAcMS. Σε 15 ποντίκια στην ομάδα ολμίου 16,9% (2,6 έως 52,5 IQR) όλμιο βρέθηκε στους πνεύμονες, πιθανότατα λόγω της ακούσιας απελευθέρωσης του

166HoAcAcMS σε ένα αιμοφόρο αγγείο μέσα ή γύρω από τον όγκο [14].

(Α) Ο όγκος του όγκου σε διαφορετικά χρονικά σημεία μετά τη θεραπεία. Η συνεχής γραμμή αντιπροσωπεύει τον όγκο του όγκου της ομάδας

166HoAcAcMS. Η διακεκομμένη γραμμή αντιπροσωπεύει τον όγκο του όγκου της ομάδας μάρτυρα με φυσιολογικό ορό. (Β) η χρώση των νεφρών και του όγκου του ιστού 2 εβδομάδες μετά

θεραπεία 166HoAcAcMS (n δείχνει φυσιολογικό νεφρό, t δηλώνει όγκου.) (Γ) χρώση HE (20 ×) του νεφρικού παρεγχύματος έξω από την ακτινοβολούμενη περιοχή 2 εβδομάδες μετά

166HoAcAcMS διοίκηση, που δεν δείχνει σπειραματική, σωληνοειδή ή αγγειακές αλλοιώσεις. (D) χρώση HE (20 ×) ακτινοβολημένων όγκου 1 ημέρα μετά από

διοίκησης 166HoAcAcMS. HoAcAcMS είναι παρούσες ως εστιακό εντός του όγκου των καταθέσεων (βέλη). Στο σημείο της ένεσης, νέκρωσης όγκου και του κυτταρικού θανάτου είναι ορατή. χρώση (Ε) HE ακτινοβολημένων όγκων (20 ×) 2 ημέρες μετά

διοίκησης 166HoAcAcMS. Φλεγμονώδη κύτταρα είναι παρόντα στην ακτινοβολούμενη περιοχή. (F) HE χρώση των ακτινοβολημένων όγκων (20 ×) 1 εβδομάδα μετά τη χορήγηση

166HoAcAcMS. Βαθμού 3 βλάβες της ακτινοβολίας [27] είναι ορατό μόνο στο νεφρικό παρέγχυμα γύρω άμεσα τον όγκο.

Η

Ιστολογίας

166HoAcAcMS ήταν παρόντες ως κομβικό εντός του όγκου των καταθέσεων (Σχήμα 1D). Νέκρωσης όγκου ήταν ορατή στο σημείο της ένεσης από 24 ώρες μετά

166HoAcAcMS χορήγηση (Σχήμα 1 D), τα φλεγμονώδη κύτταρα ήταν ορατές εντός 48 h (Σχήμα 1 Ε). Βαθμός 3 βλάβη ακτινοβολίας [27] ήταν ορατή μόνο σε νεφρικό παρέγχυμα περιβάλλει άμεσα τον όγκο 2 εβδομάδες μετά την αγωγή (Σχήμα 1 F). Σε όλες τις περιπτώσεις, νεφρικό παρέγχυμα έξω από την ακτινοβολούμενη περιοχή δεν έδειξαν σπειραματική, σωληνοειδή ή αγγειακές αλλοιώσεις (Εικόνα 1Α).

Απεικόνιση

Τα ισχυρά χαρακτηριστικά απεικόνισης της πολυτροπικότητας των όλμιο καταδείχθηκαν με CT, SPECT και MRI σε ποντίκια που είχαν τερματιστεί αμέσως μετά χορήγηση εντός του όγκου του

166HoAcAcMS (Εικόνα 2Α έως D). Αξονική τομογραφία αποκάλυψε καταθέσεις της

166HoAcAcMS (περίπου 300 μg, που αντιστοιχούν σε 2,7 MBq

166Ho) στην περιοχή των νεφρών. Ουσιαστική συσσώρευση σωματιδίων παρατηρήθηκε στη θέση της ένεσης (Σχήμα 2Β).

166HoAcAcMS ήταν σαφώς ορατά χρησιμοποιώντας απεικόνιση SPECT και οι εικόνες SPECT χρησίμευσε ως μήτρα για την κατασκευή ενός χάρτη δόσης (Σχήμα 2Ε). Ο χάρτης δείχνει μια δόση επιλεκτική εναπόθεση θεραπευτικών βήτα σωματιδίων στο σημείο της ένεσης, που οδηγεί σε ένα τοπικό όγκο απορροφούμενη δόση άνω των 2200 Gy. Η μέση δόση όγκου υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας την εξίσωση που διατυπώθηκε από Vente κ.ά .: Δόση (Gy) = (χορηγούμενη δόση (MBq) χ 15,87 mJ MBq

-1) /βάρος του όγκου (g) [29]. Η υπολογιζόμενη μέση δόση όγκου σε αυτή τη μελέτη ήταν 323 Gy. Η δόση ακτινοβολίας στον υγιή ιστό ήταν κάτω από 23 Gy στο μεγαλύτερο μέρος του νεφρού και των γύρω όργανα (Σχήμα 2F). Για μια πιο λεπτομερή ανατομική απεικόνιση των μαλακών ιστών, οι εικόνες MR αποκτήθηκαν. Σε Τ

2 * σταθμισμένες μαγνητικές τομογραφίες, όλμιο προκαλεί ταχεία φθορά του σήματος λόγω της παραμαγνητικά φύση αυτού του στοιχείου. Κατά συνέπεια, όλμιο εμφανίζεται ως μαύρισμα σε Τ

2 * σταθμισμένες εικόνες. Όπως μπορεί να φανεί στο Σχήμα 3, όλμιο είναι σαφώς ορατή ως σκοτεινή κηλίδα στην άνω πλευρά του νεφρού, όπου χορηγήθηκε στον όγκο. Με το συνδυασμό της ευαισθησία και υψηλή ποσοτική ακρίβεια των SPECT απεικόνιση [30], [31], [32] με την απεικόνιση των μαλακών ιστών της μαγνητικής τομογραφίας, η

θεραπεία 166HoAcAcMS μπορεί με ακρίβεια να αξιολογηθούν για να διασφαλιστεί η πλήρης εκτομή του όγκου.

οι εικόνες που αποκτήθηκαν αμέσως μετά τη χορήγηση των ΚΜ. (Α) Σχηματική αναπαράσταση της ανατομίας ποντικού (I: Πνεύμονες? II: Liver? III: στομάχι? IV: Νεφρά? *: Αντικειμένων που προκαλείται από όλμιο στην MRI 3C εικόνας) (Β) εικόνα CT, που απεικονίζει τα HoAcAcMS στο νεφρό περιοχή ως μια λευκή περιοχή (βέλος). (Γ) εικόνα MR δείχνει τη λεπτομέρεια μαλακό ιστό αυτού του τρόπου απεικόνισης και την απόθεση HoAcAcMS ως σκοτεινό σημείο. (D) SPECT εικόνα, που παρουσιάζει μια επιλεκτική απεικόνιση ραδιενεργών MS στην περιοχή των νεφρών. (Ε) λιωμένο SPECT και CT εικόνα. (F) MRI εικόνα συγχωνευμένο με το χάρτη δόσης, που δείχνει την απορροφούμενη διανομή δόση στην περιοχή των νεφρών.

Η

Ο ασθενής τοποθετείται σε πλάγια θέση σε μια σουίτα αγγειογραφία. Οι

166HoAcAcMS χορηγείται εντός του όγκου από ένα θωρακισμένο σύριγγας κάτω σε πραγματικό χρόνο CT καθοδήγηση.

Η

Συζήτηση

Η σκοπιμότητα και η αποτελεσματικότητα του

166HoAcAcMS ως ελάχιστα επεμβατική θεραπεία ήταν αξιολογήθηκε σε ένα μοντέλο ποντικού για καρκίνο του νεφρού. Είναι σημαντικό ότι η χορήγηση εντός του όγκου του 2,7 MBq

166HoAcAcMS συνέλαβε την ανάπτυξη του όγκου, η οποία ήταν φαινομενική εβδομάδα μετά την χορήγηση, όταν έχει παραδοθεί περίπου 95% της δόσης ιονίζουσας ακτινοβολίας. Υποθέτοντας ότι όλα τα βήτα ενέργεια εναποτίθεται στον όγκο, το μέσο υπολογιζόμενο όγκο απορροφώμενη δόση ήταν 323 Gy, με τοπικές δόσεις τόσο υψηλές όσο 2200 Gy. Ο μέσος όγκος απορροφούμενη δόση είναι περίπου 4-5 φορές υψηλότερη από ό, τι το 60-80 Gy απορροφούμενη δόση που χρησιμοποιείται σε EBRT ως αξία επαρκεί για την πλήρη θανάτωση του όγκου. Παρά την υψηλή υπολογίζεται απορροφούμενη δόση, η εντοπισμένη φύση της δόση ακτινοβολίας σημαντικά μειώνει τις ανεπιθύμητες βλάβες του περιβάλλοντες ιστούς. Η δόση ακτινοβολίας στον υγιή ιστό ήταν κάτω από 23 Gy στο μεγαλύτερο μέρος του νεφρού και των γύρω οργάνων. 23 Gy είναι η μέγιστη δόση ανοχής για την ομοιόμορφη νεφρά ακτινοβολίας [33]. Δεδομένης το μέγιστο βάθος διείσδυσης των εκπεμπόμενων σωματιδίων βήτα (8 mm) και το μεγαλύτερο μέγεθος του νεφρού, η δόση ακτινοβολίας σε υγιή παρέγχυμα αναμένεται να είναι αμελητέος όταν μετατρέπονται με την κλινική κατάσταση.

Εκτός από την αποτελεσματικότητα , αποδείχθηκε η σκοπιμότητα της πολυτροπικότητας απεικόνισης της

166HoAcAcMS. Οι καταθέσεις των περίπου 2,7 MBq ή 270 μικρογραμμάρια

166HoAcAcMS ήταν σαφώς ορατή σε SPECT, ή αξονική και μαγνητική τομογραφία.

166HoAcAcMS μπορεί να θεωρηθεί ως ένα πραγματικό παράγοντα απεικόνισης πολυτροπικότητα. Η ειδικότητα της SPECT ήταν ανώτερη από εκείνη των δύο CT και MRI. Σε αυτή τη μελέτη CT απεικόνισης χρησιμοποιήθηκε για να προσδιοριστεί η κατανομή των

166HoAcAcMS, δεδομένου ότι οι χαμηλές ποσότητες δραστηριότητας χορηγείται αποτέλεσμα σε ένα μεγάλο χρονικό διάστημα απόκτησης με SPECT (6 λεπτά για CT έναντι 45 λεπτά με τα SPECT). Ωστόσο, σε ασθενείς ταχύτερη SPECT απόκτησης εικόνας θα είναι δυνατή, καθώς η ποσότητα της δραστηριότητας θα είναι 20 έως 100 φορές υψηλότερη. Επιπλέον, συνδυάζοντας την ευαισθησία και την υψηλή ποσοτική ακρίβεια των SPECT απεικόνιση [30], [31], [32] με την απεικόνιση των μαλακών ιστών της μαγνητικής τομογραφίας, η

θεραπεία 166HoAcAcMS μπορούσε με ακρίβεια να αξιολογηθούν για να διασφαλιστεί η πλήρης εκτομή του όγκου κατά τη διάρκεια της διαδικασίας .

Η χρήση ραδιενεργών μικροσφαιρών στη θεραπεία ενός πειραματικού μοντέλου όγκου ήταν επιτυχής, και τα αποτελέσματα είναι πολύ ενθαρρυντικά. Παρά το γεγονός ότι το ορθοτοπικό μοντέλο ποντικού μοιάζει με την ανθρώπινη κατάσταση σε πολλές πτυχές, πρέπει να αντιμετωπιστούν πριν από την χορήγηση εντός του όγκου της

166HoAcAcMS θα μπορούσε να εφαρμοστεί συστηματικά στους ανθρώπους ορισμένα σημεία. Πρώτα απ ‘όλα, οι μελέτες τοξικότητας θα πρέπει να εκτελείται σε ανθρώπους. Η

in vivo

σταθερότητα των HoAcAcMS αξιολογήθηκε σε ένα έδρανο όγκου μοντέλο κουνελιού, η οποία έδειξε τη σταθερότητα των HoAcAcMS για μέχρι ένα μήνα, και δεν παρατηρήθηκε τοξικότητα [21]. Ραδιενεργό πολυ ολμίου (L-γαλακτικό οξύ) σωματιδίων 20-50 μm για ενδοαρτηριακή εφαρμογή έχουν αξιολογηθεί για βιοκατανομή, την αποτελεσματικότητα και την τοξικότητα σε αρουραίους, κουνέλια και τους χοίρους, και έδειξαν σταθερότητα και την ασφάλεια [29] τους, [34] , μια μελέτη φάσης Ι σε ασθενείς με ηπατικές μεταστάσεις έχει πρόσφατα διεξαχθεί [35], [36]. Παρόμοια πειράματα τοξικότητας θα πρέπει να πραγματοποιηθεί για το

166HoAcAcMS που περιγράφονται εδώ πριν από την έναρξη της κλινικής δοκιμής.

Οι όγκοι στη μελέτη κυμάνθηκε 4-8 mm τη στιγμή της θεραπείας, η οποία είναι παρόμοια με τη διείσδυση φάσμα των σωματιδίων βήτα σε ιστό. Αναμένεται ότι για νεφρώνα καλιοσυντηρητικά θεραπεία όγκων μικρότερο από 4 cm, 4 έως 8 ενέσεις με

166HoAcAcMS απαιτούνται για μια αποτελεσματική εκρίζωση. Αυτό είναι συγκρίσιμο με τα συμβατικά ελάχιστα επεμβατικές επεμβατικές θεραπείες που συχνά χρειάζονται πολλαπλούς ανιχνευτές για να επιτευχθεί πλήρης θανάτωση του όγκου [37]. Το πλεονέκτημα του ραδιονουκλιδίου θεραπείας σε σύγκριση με θερμική αφαιρετική ελάχιστα επεμβατικές τεχνικές είναι η παρατεταμένη χορήγηση ενέργειας στον ιστό του όγκου, λόγω της ημίσειας ζωής. Χρησιμοποιώντας πολλαπλές καταθέσεις των

166HoAcAcMS, μια ακριβής παράδοση της δόσης μπορεί να δοθεί ανεξάρτητα από το σχήμα και το μέγεθος του όγκου. Όπως παρατηρήθηκε, κατά μέσο όρο δόση όγκου των 323 Gy λήφθηκε με μία κατάθεση. Κατά την τοποθέτηση του καταθέσεις εντός 1 cm μεταξύ τους, αναμένεται ότι πλήρη θανάτωση του όγκου μπορεί να επιτευχθεί. Ωστόσο, περαιτέρω έρευνα είναι δικαιολογημένη την περαιτέρω διερεύνηση της σχέσης μεταξύ του εντοπισμού των καταθέσεων και θανάτωση όγκων σε μεγαλύτερους όγκους.

Ένα τεχνικό πρόβλημα που αντιμετωπίσαμε ήταν η παράδοση του 50% περίπου της προβλεπόμενης δόσης (5 MBq), πιθανώς λόγω για προσρόφηση των ραδιενεργών MS επί των σφαλμάτων τοιχώματος της σύριγγας και της δοσολογίας λόγω του μικρού όγκου με ένεση. Κατά τη θεραπεία των ασθενών, ο χορηγούμενος όγκος είναι μεγαλύτερος, με αποτέλεσμα μια μικρότερη διαφορά μεταξύ στοχεύουν και της πραγματικής χορηγούμενης δόσης. Επιπλέον, ποικίλες συγκεντρώσεις όλμιο βρέθηκαν στους πνεύμονες των ποντικών αρκετές. Tumor αγγείωση, καθώς και το μέγεθος των σωματιδίων είναι ένας σημαντικός παράγοντας για την τύχη της ραδιενέργειας [38]. Αν και η παρουσία του όλμιο στους πνεύμονες είναι πιθανό να οφείλεται στην ακούσια αγγειακή παράδοση του MS κατά τη διάρκεια των εντός του όγκου εγχύσεις [14] και με μέγεθος 12,5 μm διάχυση εντός του ιστού που είναι λιγότερο πιθανό, ένα μελλοντικό μελέτη θα πρέπει να γίνει για να εξετάσει αυτά δύο παράγοντες συγκεκριμένα. πρόσληψη των πνευμόνων δεν παρατηρήθηκε κατά τη χορήγηση του

166HoAcAcMS διαδερμικά υπό υπερηχογραφική καθοδήγηση σε υπεραγγειακών γάτας όγκους του ήπατος [38]. Υπερηχογράφημα καθοδήγηση, όχι μόνο βοηθά να διακρίνει υγιή ιστό από οιδηματώδης ιστός, είναι επίσης οπτικοποιεί αγγείωση του όγκου. Δυστυχώς, διαδερμική υπερήχους καθοδηγούμενη διοίκηση δεν ήταν εφικτό σε αυτό το μοντέλο. Παρ ‘όλα αυτά, σε ασθενείς που πρέπει να εκτελεστεί η διαδικασία διαδερμικά υπό CT ή καθοδήγηση υπερήχων, για να εξασφαλίζεται η ακριβής παράδοση και την αποφυγή ακούσιας αγγειακή παράδοση. Μια απεικόνιση ενός CT καθοδηγούμενη προσέγγιση δείχνεται στο Σχήμα 3. Μια νέα μέθοδος που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί είναι η πολυεπίπεδη Global Positioning System-όπως η τεχνολογία [39]. Μια ελάχιστα επεμβατική προσέγγιση θα κάνουν εντός του όγκου χορήγηση

166HoAcAcMS κατάλληλο για τη θεραπεία των ασθενών για τους οποίους θεωρείται ακατάλληλη χειρουργική εκτομή.

Συμπεράσματα

Η παρούσα μελέτη αποδεικνύει ότι η χορήγηση εντός του όγκου της

166HoAcAcMS είναι μια πολλά υποσχόμενη νέα ελάχιστα επεμβατική θεραπεία του καρκίνου του νεφρού. Η ανάπτυξη των όγκων συνελήφθη και δεν παρατηρήθηκαν σημάδια φθοράς ακτινοβολίας έξω από τη ζώνη επεξεργασίας. Είναι σημαντικό, πολυτροπικότητα απεικόνισης συμπεριλαμβανομένων των CT, SPECT και MRI μικρών ποσοτήτων

166HoAcAcMS ήταν εφικτό. Αυτό θα οδηγήσει σε βελτιωμένη αξιολόγηση της θεραπείας και της παρακολούθησης και παρέχει ένα βασικό πλεονέκτημα σε σχέση με τις τρέχουσες θεραπείες.

Ευχαριστίες

Οι συγγραφείς θα ήθελα να ευχαριστήσω M.J.J. Koster-Ammerlaan για τις ακτινοβολίες νετρονίων, R. de Roos, και L. Hubens για τεχνική βοήθεια, J. IJmker για μετρήσεις ICP-MS, Κ.Μ. Ramakers για τη βοήθειά του με την απόκτηση της εικόνας U-CT και U-SPECT και R. Giles για την κριτική ανάγνωση του χειρογράφου.