RU2446842C2

RU2446842C2 - Способ лечения местнораспространенных онкологических заболеваний в эксперименте

Info

Publication number: RU2446842C2
Application number: RU2010129236/14A
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Алехин (RU); Александр Иванович Алехин; Татьяна Владимировна Сергеева (RU); Татьяна Владимировна Сергеева; Астрид Шастак (DE); Астрид Шастак; Виктория Викторовна Базаева (RU); Виктория Викторовна Базаева; Олег Павлович Богатырев (RU); Олег Павлович Богатырев; Владимир Спиридонович Баркая (RU); Владимир Спиридонович Баркая; Зураб Ясонович Миквабия (RU); Зураб Ясонович Миквабия; Валентина Васильевна Тимановская (RU); Валентина Васильевна Тимановская
Original assignee: Учреждение Российской академии наук Центральная клиническая больница РАН
Priority date: 2010-07-15
Filing date: 2010-07-15
Publication date: 2012-04-10
Also published as: RU2010129236A

Abstract

Изобретение относится к медицине, онкологии и может быть использовано для лечения местнораспространенных онкологических заболеваний в эксперименте. Для этого на злокачественное образование воздействуют лазерным излучением в инфракрасной области в полосах поглощения молекулярного кислорода. Воздействие осуществляют в импульсном режиме при плотности мощности излучения, не приводящей к термической коагуляции ткани и обеспечивающей генерацию химически активного электронно-возбужденного кислорода в ткани. При этом до начала облучения вводят фотосенсибилизатор тетрагидропорфирин-тетра-п-толуолсульфонат из расчета 5-15 мг/кг веса тела животной модели. Затем через 0,5-2 часа осуществляют интерстициальное лазерное воздействие на материнскую опухоль. А через 8-12 часов воздействуют на метастазы в диапазоне волновых гармоник 690-762 нм или 1270 нм одноразово с плотностью энергии 200-300 Дж/см². Способ позволяет повысить эффективность лечения посредством увеличения глубины проникновения вводимого непосредственно в опухолевую ткань водорастворимого фотосенсибилизатора тетрагидропорфирин-тетра-п-толуолсульфоната, регресса опухолевой ткани за счет реакции апоптоза; возможно использование способа в ветеринарии. 14 ил.

Description

Изобретение относится к экспериментальной медицине в области онкологии, более конкретно к фотодинамической терапии (ФДТ) местнораспространенных онкологических заболеваний. На сегодняшнем этапе изученности проблемы способ может быть практически использован для лечения животных.

Фотодинамическая терапия (ФДТ) является одним из самых многообещающих методов лечения онкозаболеваний. Принципиально ФДТ основана на различиях метаболизма здоровых и патологических (в данном случае - раковых) клеток, в последних более длительно и в большей концентрации аккумулируются светочувствительные химические соединения (фотосенсибилизаторы), которые инициируют фотохимическую реакцию после поглощения кванта света.

Однако используемые в практической медицине сенсибилизаторы на сегодняшний день обладают плохой водорастворимостью, сильной и длительной фототоксичностью, что ограничивает возможность достигать накопления должной концентрации красителя в опухолях размером более 1 см. Так как большинство красителей инициирует выход синклетного кислорода под воздействием излучения видимой области спектра, в которой самостоятельное поглощение тканями даже без введенных красителей велико, возникают проблемы с облучением глубоко лежащих слоев опухоли.

Известен способ фотодинамической терапии (Патент РФ №2339415, МПК A61N 5/067, публ. 2008 г.), включающий облучение патологического участка световым излучением с длиной волной волны, равной длине волны спектрального максимума поглощения фотосенсибилизатора. При этом патологический участок дополнительно облучают излучением с длиной волны, отличающейся от длины волны спектрального максимума поглощения на 7-15 нм.

Недостатком этого способа является его недостаточная эффективность, поскольку с его помощью можно добиться только торможения роста опухоли.

Наиболее близким является способ подавления роста и элиминации злокачественных образований (Патент РФ №2325200, МПК A61N 5/067, публ. 2008 г.), включающий воздействие на злокачественное образование лазерным излучением в инфракрасной области в полосах поглощения молекулярного кислорода, в импульсном режиме при плотности мощности излучения, не приводящей к термической коагуляции ткани и обеспечивающей генерацию химически активного электронно-возбужденного кислорода в ткани. В данной работе опухоли у экспериментальных животных облучали длинами волн 762 и 1268 нм и получили достоверный несенсибилизированный фотоотклик - уменьшение объема опухоли в 1,82 раза по сравнению с другими длинами волн при прочих равных условиях.

Недостатком этого способа является невозможность достичь радикального устранения злокачественного опухолевого субстрата, так как возможности опухолевого подавления в организме при указанных условиях проведения лечения в предлагаемом изобретении ограничено.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, повышение эффективности лечения посредством увеличения глубины проникновения вводимого непосредственно в опухолевую ткань предложенного водорастворимого фотосенсибилизатора (тетрагидропорфирин-тетра-п-толуолсульфоната), который через 8-12 часов накапливается и в метастазах, более высокого выхода молекулярного кислорода в присутствии указанного фотосенсибилизатора при воздействии низкоинтенсивным лазерным излучением на длинах волн 690-762 и 1270 нм и регресса опухолевой ткани за счет реакции апоптоза.

Для этого в способе лечения местнораспространенных онкологических заболеваний в эксперименте, включающем воздействие на злокачественное образование лазерным излучением в инфракрасной области в полосах поглощения молекулярного кислорода, в импульсном режиме при плотности мощности излучения, не приводящей к термической коагуляции ткани и обеспечивающей генерацию химически активного электронно-возбужденного кислорода в ткани, предложено до начала облучения за 2-12 часов вводить фотосенсибилизатор THPTS (тетрагидропорфирин-тетра-п-толуолсульфонат) из расчета 5-15 мг/кг веса тела животной модели, а затем через 0,5-2 часа осуществляют интерстициальное лазерное облучение материнской опухоли, а через 8-12 часов - метастазов в диапазоне волновых гармоник 690-762 нм или 1270 нм одноразово с плотностью энергии 200-300 Дж/см².

На фиг.1 представлена злокачественная В-клеточная лимфома, воспроизведенная у кроликов лимфотропным ВЭБ-подобным вирусом, первичная картина опухоли размерами >2 см (поле мономорфных опухолевых клеток), развившейся через 2 недели после введения в мышцу бедра кролика 5 мл вируссодержащей культуральной жидкости; на фиг.2 представлена злокачественная В-клеточная лимфома, воспроизведенная у кроликов лимфотропным ВЭБ-подобным вирусом, вид отдельной опухолевой клетки; на фиг.3 - лизис опухоли (увеличение Х 100); на фиг.4 представлен кариолизис на фоне опухолевой ткани; на фиг.5 - «озера» ядерной субстанции (гибель клеток); на фиг.6 - кариорексис (уменьшение размеров ядер клеток - признак апоптоза); на фиг.7 и 8 - картина изменений в материнской опухоли: голоядерная субстанция; на фиг.9 представлен клазматоз в метастазе опухоли; фиг.10 - гибель метастаза опухоли; на фиг.11 представлена зрелая лимфоидная гиперплазия; на фиг.12 - плазмоциты разной степени зрелости (признаки нормальной лимфоидной ткани); на фиг.13, 14 - операционный материал из мест культивирования лимфомы и ее метастазов.

Способ осуществляется следующим образом.

Животным (кроликам), у которых воспроизведена модель злокачественной В-клеточной лимфомы в виде опухоли на одной из лапок размером 1,5-2 см и с единичными метастазами на контралатеральных лапках, которая может быть приравнена, в рассматриваемой ситуации, к местнораспространенному раку - в зону опухолевой ткани (первичного очага) вводили фотосенсибилизатор THPTS (тетрагидропорфирин-тетра-п-толуолсульфоната) из расчета 5-15 мг/кг веса тела животной модели.

Облучение материнской опухоли производили однократно через 0,5-2 часа, а метастазов - через 8-12 часов после введения препарата.

Для этого при помощи кварцевого волокна со сферическим кончиком низкоинтенсивное лазерное излучение доставляли непосредственно в толщу опухоли и метастазов, при этом плотность энергии составляла 200-300 Дж/см² при волновых гармониках от 690 до 762 нм и 1270 нм.

Через 2,5 часа после активизации препарата лазерным излучением в опухолевой ткани отмечается реакция апоптоза.

Через 8-12 часов было проведено лазерное интерстициальное облучение метастазов опухоли. Через 2,5 часа после активизации препарата в метастазе опухоли отмечены признаки апоптоза (фиг.5). Через 12, 24 и 72 часа выявляется нарастание интенсивности апоптоза как в материнской опухоли, так и в метастазе: на фиг.7 и 8 - картина изменений в материнской опухоли: голоядерная субстанция (фиг.7) и нарастающая эозинофилия, являющаяся признаком «включения» местного и организменного иммунного ответа (фиг.8).

На 21 день клинически зафиксирован выраженный регресс опухолевой ткани (до 80% от начального объема), а цитологически - гиперплазия зрелой лимфоидной ткани (фиг.11, 12).

Через 48 дней у 70% животных опухолевой ткани (материнской опухоли и метастазов) не обнаружено.

Через 120 дней после убедительного клинического и инструментального (УЗИ) регресса опухолевой ткани животные выведены из эксперимента для проведения гистологических исследований.

В препаратах, вырезанных из мест культивирования опухоли и наличия ее метастазов, признаков злокачественной лимфомы нет, имеется гиперплазия нормальной лимфоидной ткани (фиг.13, 14).

Эффективность метода продемонстрирована на группе животных - 12 кроликах со злокачественной В-клеточной лимфомой, воспроизведенной лимфотропным ВЭБ-подобным вирусом, выделенным у бурой макаки. Контрольная группа состояла из 5 кроликов.

Все животные, пролеченные данным способом, продолжали набирать вес до выведения их из эксперимента, а животные контрольной группы погибли на 17-23 сутки.

Таким образом, впервые появляется возможность добиться полного регресса опухолевой ткани путем апоптоза при использовании водорастворимого фотосенсибилизирующего вещества тетрагидропорфирин-тетра-п-толуолсульфоната, имеющего максимум спектра поглощения на длинах волн 690-762 и 1270 нм. Доказанная эффективность способа лечения на животной модели дает возможность его использования, на данном этапе исследований, в ветеринарии.

Claims

Способ лечения местнораспространенных онкологических заболеваний в эксперименте, включающий воздействие на злокачественное образование лазерным излучением в инфракрасной области в полосах поглощения молекулярного кислорода, в импульсном режиме при плотности мощности излучения, не приводящей к термической коагуляции ткани и обеспечивающей генерацию химически активного электронно-возбужденного кислорода в ткани, отличающийся тем, что до начала облучения вводят фотосенсибилизатор тетрагидропорфирин-тетра-п-толуолсульфонат из расчета 5-15 мг/кг веса тела животной модели, а затем через 0,5-2 ч осуществляют интерстициальное лазерное воздействие на материнскую опухоль, а через 8-12 ч - на метастазы в диапазоне волновых гармоник 690-762 нм или 1270 нм одноразово с плотностью энергии 200-300 Дж/см².