RU2767272C2 - Method for treatment of rat m-1 transferable connective tissue sarcoma under combined impact of photodynamic therapy and radiation therapy - Google Patents

Method for treatment of rat m-1 transferable connective tissue sarcoma under combined impact of photodynamic therapy and radiation therapy Download PDF

Info

Publication number
RU2767272C2
RU2767272C2 RU2021124400A RU2021124400A RU2767272C2 RU 2767272 C2 RU2767272 C2 RU 2767272C2 RU 2021124400 A RU2021124400 A RU 2021124400A RU 2021124400 A RU2021124400 A RU 2021124400A RU 2767272 C2 RU2767272 C2 RU 2767272C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pdt
therapy
radiation
tumor
dose
Prior art date
Application number
RU2021124400A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021124400A (en
RU2021124400A3 (en
Inventor
Михаил Александрович Каплан
Валентина Владимировна Дрожжина
Любовь Михайловна Архипова
Ольга Борисовна Абрамова
Татьяна Петровна Чурикова
Екатерина Александровна Козловцева
Сергей Анатольевич Иванов
Андрей Дмитриевич Каприн
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации
Priority to RU2021124400A priority Critical patent/RU2767272C2/en
Publication of RU2021124400A publication Critical patent/RU2021124400A/en
Publication of RU2021124400A3 publication Critical patent/RU2021124400A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2767272C2 publication Critical patent/RU2767272C2/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33Heterocyclic compounds
    • A61K31/395Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/40Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having five-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom, e.g. sulpiride, succinimide, tolmetin, buflomedil
    • A61K31/409Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having five-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom, e.g. sulpiride, succinimide, tolmetin, buflomedil having four such rings, e.g. porphine derivatives, bilirubin, biliverdine
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/06Radiation therapy using light
    • A61N5/067Radiation therapy using light using laser light
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09BEDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine

Abstract

FIELD: experimental medicine.
SUBSTANCE: invention relates to experimental medicine, namely to oncology, and can be used for combined therapy of grafted superficial solid connective tissue tumor M-1 sarcoma in rats. The combined effect of radiation therapy and photodynamic therapy is carried out according to the scheme: RT + PDT, with a time interval of 48 hours; a PDT session is performed with the photosensitizer amidoamine chlorine e6 (AAC), which is administered intraperitoneally at a dose of 1.25 mg/kg of animal weight, which is extrapolated to the human dose of 0.21 mg/kg, the drug-light interval between drug administration and laser irradiation is 3.0 hours, the parameters of laser exposure are: energy density E = 300 J/cm2, power density Ps = 0.48 W/cm2, during radiation therapy, the dose of γ-radiation was 20 Gy.
EFFECT: method allows to determine the optimal conditions for conducting combination therapy in its various sequences, at different time intervals, with a low dose of a photosensitizer and low γ-radiation parameters to achieve a pronounced positive effect, consisting in the elimination of a neoplasm, due to a set of techniques of the claimed invention.
1 cl, 3 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к экспериментальной медицине, конкретно к онкологии, в частности к комбинированной терапии (фотодинамической терапии (ФДТ) и лучевой терапии (ЛТ)) перевивной поверхностной солидной соединительнотканной опухоли саркома М-1 крыс.The invention relates to experimental medicine, specifically to oncology, in particular to combination therapy (photodynamic therapy (PDT) and radiation therapy (RT)) of a transplanted superficial solid connective tissue tumor M-1 sarcoma in rats.

На протяжении многих лет борьбы с онкологическими заболеваниями происходит совершенствование уже хорошо изученных методов лечения и активная разработка новых методов противоопухолевой терапии. Все методы лечения направлены на максимальное уничтожение опухолевых клеток. Для каждого метода характерны различные механизмы воздействия на опухолевые клетки, вызывающие их гибель. Эффективность лечебного воздействия определяется длительностью задержки роста опухоли от начала воздействия.Over the years of the fight against cancer, there has been an improvement in already well-studied methods of treatment and the active development of new methods of antitumor therapy. All methods of treatment are aimed at the maximum destruction of tumor cells. Each method is characterized by different mechanisms of action on tumor cells, causing their death. The effectiveness of the therapeutic effect is determined by the duration of the delay in tumor growth from the onset of exposure.

ФДТ имеет преимущества перед лучевой и химиотерапией. Это локальная форма терапии, которая обладает отсутствием тяжелых местных и системных осложнений. Основными преимуществами ФДТ перед общепринятыми методами лечения злокачественных опухолей являются избирательность поражения, отсутствие риска хирургического вмешательства и тяжелых системных осложнений, низкая стоимость лечения. При ФДТ в клетках происходит очень сложный комплекс изменений. Мишенями фотохимических воздействий являются многие клеточные структуры: клеточные мембраны, митохондрии, ДНК и микротрубочки. По мере прогрессирования повреждения мембран могут наблюдаться и другие электролитные нарушения. Сублетальное повреждение клеток посредством вовлечения многих сигнальных систем может вызывать апоптоз. Тем не менее, in vivo важными могут быть и непрямые эффекты, такие как ишемический некроз вследствие повреждения сосудов. ФДТ, кроме того, является «пусковым» механизмом в активации противоопухолевого иммунного ответа, связанного с усилением процесса гибели опухолевых клеток, а также развития острого воспалительного процесса. Таким образом, механизм действия ФДТ включает целый комплекс прямых и непрямых реакций взаимодействия различных компонентов, в конечном итоге приводящих к цитотоксическим эффектам. В то же время ФДТ нельзя назвать панацеей от рака, метод имеет свои пределы. Это, прежде всего, ограниченная глубина повреждения опухолевой ткани (до 1,0 см). PDT has advantages over radiation and chemotherapy. This is a local form of therapy, which has the absence of severe local and systemic complications. The main advantages of PDT over conventional methods of treating malignant tumors are the selectivity of lesions, the absence of the risk of surgical intervention and severe systemic complications, and the low cost of treatment. During PDT, a very complex set of changes occurs in cells. The targets of photochemical influences are many cellular structures: cell membranes, mitochondria, DNA and microtubules. As membrane damage progresses, other electrolyte disturbances may be observed. Sublethal damage to cells through the involvement of many signaling systems can induce apoptosis. However, indirect effects such as ischemic necrosis due to vascular injury may also be important in vivo. PDT, in addition, is a "trigger" mechanism in the activation of the antitumor immune response associated with an increase in the process of tumor cell death, as well as the development of an acute inflammatory process. Thus, the mechanism of action of PDT includes a whole complex of direct and indirect reactions of the interaction of various components, ultimately leading to cytotoxic effects. At the same time, PDT cannot be called a panacea for cancer; the method has its limits. This is, first of all, the limited depth of damage to the tumor tissue (up to 1.0 cm).

Во многих странах мира сегодня ученые и клинические специалисты ведут исследования, направленные на создание новых более эффективных и безопасных лекарственных средств – фотосенсибилизаторов (ФС). В настоящее время большой интерес в ФДТ злокачественных новообразований в качестве ФС вызывают производные ряда хлорофилла, одним из которых является ФС амидоаминхлорин (фиг. 1), разработанный профессором Г.В. Пономаревым (Институт биомедицинской химии РАМН). Today, scientists and clinical specialists in many countries of the world are conducting research aimed at creating new, more effective and safe drugs - photosensitizers (PS). Currently, derivatives of the chlorophyll series, one of which is the PS amidoaminechlorin ( Fig. 1 ), developed by Professor G.V. Ponomarev (Institute of Biomedical Chemistry, Russian Academy of Medical Sciences).

Фотосенсибилизатор – Амидоаминхлорин е6 (ААХ е6) разработан на основе взаимодействия метилфеофорбида а с различными первичными аминами и является химической модификацией периферических заместителей хлорина е6. Характерной особенностью хлорина е6 является тот факт, что в зависимости от растворителя его спектральные характеристики сильно варьируют. Так, известно, что в водных средах его максимум поглощения смещается в коротковолновую область от 662 нм. Для экспериментальных исследований может применяться раствор в водном димексиде для внутрибрюшинного введения. Один из пиков поглощения находится на волне 662 нм, что коррелируется с высоким квантовым выходом синглетного кислорода.Photosensitizer - Amidoaminechlorin e6 (AAX e6) developed on the basis of the interaction of methylpheophorbidebutwith various primary amines and is a chemical modification of the peripheral substituents of chlorin e6. A characteristic feature of chlorin e6 is the fact that, depending on the solvent, its spectral characteristics vary greatly. Thus, it is known that in aqueous media its absorption maximum shifts to the short-wavelength region from 662 nm. For experimental studies, a solution in aqueous dimexide for intraperitoneal administration can be used. One of the absorption peaks is at 662 nm, which correlates with the high quantum yield of singlet oxygen.

Лучевая терапия (ЛТ) (радиотерапия) метод лечения злокачественных новообразований. Он является наиболее доступным и одним из самых распространенных методов лечения рака. Опухолевые клетки оказались наиболее ранимыми, потому что интенсивное деление клеток делает их особенно чувствительными к воздействию радиации. В ходе такой терапии оказывается разрушительное воздействие на раковые клетки, останавливается процесс их деления и роста. Задержка клеточного деления, может быть временной, преходящей и не сказывается на жизнеспособности облученной клетки. К реакциям такого типа — обратимым реакциям — относятся также различные нарушения метаболизма, в т.ч. угнетение обмена нуклеиновых кислот и окислительного фосфорилирования, слипание хромосом и др. Обратимость этого типа лучевых реакций объясняется тем, что они являются следствием повреждения части множественных структур, утрата которых очень быстро восполняется или просто остается незамеченной. Существенно иную природу имеют эффекты, приводящие облученную клетку к гибели — летальные лучевые реакции. Под клеточной гибелью в радиобиологии понимают утрату клеткой способности к делению. Сравнительно невысокие показатели местного лечения и побочные реакции после ЛТ диктуют необходимость поиска новых подходов к этому методу лечения.Radiation therapy (RT) (radiotherapy) is a method of treating malignant neoplasms. It is the most affordable and one of the most common cancer treatments. Tumor cells turned out to be the most vulnerable, because intensive cell division makes them especially sensitive to the effects of radiation. During such therapy, a devastating effect on cancer cells is exerted, the process of their division and growth stops. The delay in cell division may be temporary, transient and does not affect the viability of the irradiated cell. Reactions of this type - reversible reactions - also include various metabolic disorders, incl. inhibition of nucleic acid metabolism and oxidative phosphorylation, adhesion of chromosomes, etc. The reversibility of this type of radiation reactions is explained by the fact that they are the result of damage to some of the multiple structures, the loss of which is very quickly replenished or simply goes unnoticed. Effects that lead an irradiated cell to death—lethal radiation reactions—have a substantially different nature. In radiobiology, cell death is understood as the loss of a cell's ability to divide. The relatively low rates of local treatment and adverse reactions after RT dictate the need to find new approaches to this treatment method.

С целью усиления противоопухолевого воздействия, а также с целью расширения сферы применения ФДТ, как эффективного противоопухолевого, но щадящего органосохраняющего метода лечения, была разработана схема комбинированной терапии, совмещающая ФДТ и ЛТ саркомы М-1.In order to enhance the antitumor effect, as well as to expand the scope of PDT as an effective antitumor, but sparing organ-preserving method of treatment, a combination therapy regimen combining PDT and RT for M-1 sarcoma was developed.

Использование ФДТ для улучшения результатов комбинированного лечения ставит задачу поиска ее оптимального места в терапевтических схемах. Необходимо определить практическую возможность комбинирования методов, наилучшую временную последовательность их проведения, а также безопасность их совместного использования. С целью определения непосредственного вклада ФДТ в результаты комбинированного лечения были сравнены результаты лечения животных, получавших только ФДТ или только ЛТ и ФДТ с предшествующей или последующей ЛТ.The use of PDT to improve the results of combined treatment poses the problem of finding its optimal place in therapeutic schemes. It is necessary to determine the practical possibility of combining methods, the best time sequence for their implementation, as well as the safety of their combined use. In order to determine the direct contribution of PDT to the results of combined treatment, the results of treatment of animals treated with PDT alone or only RT and PDT were compared with previous or subsequent RT.

Известен способ комбинированного органосохраняющего лечения злокачественных опухолей орбиты Российский патент 2006 года по МПК A61N5/67 A61F9/08 Описание патента на изобретение RU2286187C1. Облучение орбиты проводят с помощью дистанционной гамма-терапии. Целью лучевой терапии является постлучевая регрессия остаточной опухоли (радикальная программа облучения) или предотвращение рецидива. При этом суммарная доза дистанционной гамма-терапии зависит от стадии неопластического процесса и колеблется от 40 до 60 Гр (1,5-1,8 Гр за фракцию). Технический результат достигается благодаря комбинации трех способов: орбитотомии с иссечением опухоли ad maximum, фотодинамической терапии с использованием дозы фотосенсибилизатора Фотосенса 10 мг/кг и при равномерном распределении световой энергии в полости орбиты после иссечения опухоли и при выбранном режиме лазерного воздействия, а также химиотерапии. Облучение лазерным излучением с длиной волны 670 нм, находящейся в максимуме спектра поглощения применяемого фотосенсибилизатора с суммарной плотностью мощности 120-800 мВт/см2.Known way combined organ-preserving treatment of malignant tumors of the orbit Russian patent 2006 according to the IPC A61N5/67 A61F9/08 Description of the patent for the invention RU2286187C1. Irradiation of the orbit is carried out using remote gamma therapy. The goal of radiation therapy is post-radiation regression of the residual tumor (radical radiation program) or prevention of recurrence. At the same time, the total dose of remote gamma therapy depends on the stage of the neoplastic process and ranges from 40 to 60 Gy (1.5-1.8 Gy per fraction). The technical result is achieved through a combination of three methods: orbitotomy with excision of the tumor ad maximum, photodynamic therapy using a dose of photosensitizer Photosense 10 mg/kg and with a uniform distribution of light energy in the orbital cavity after excision of the tumor and with the selected mode of laser exposure, as well as chemotherapy. Irradiation with laser radiation with a wavelength of 670 nm, which is in the maximum absorption spectrum of the applied photosensitizer with a total power density of 120-800 mW/cm2.

Известен способ cочетанной ФДТ и ЛТ в лечении рака легкого (Рагулин Ю. А., Каплан М. А., Медведев В. Н., Афанасова Н. В., Капинус В. Н. Российский биотерапевтический журнал. 2011. Т. 10. № 2. С. 33-36). В исследование включено 57 больных, имевших обтурационные вентиляционные нарушения, обусловленные опухолевым стенозом главного или долевого бронха, которые получили лучевое и химиолучевое лечение. Всем больным проводилась лучевая терапия по методике дробления дневной дозы 2,5 Гр на две фракции 1 Гр и 1,5 Гр с интервалом 4–5 ч. ФДТ с фотосенсибилизаторами хлоринового ряда (фотолон, фотодитазин) проводили за 10–14 дней до начала лучевой терапии. По 10 больных из каждой группы получали одновременную химиотерапипо схеме цисплатин+этопозид или карбоплатин+паклитаксел. 28 больным перед лучевой (или химиолучевой) терапией проводилась ФДТ с целью реканализации бронха и восстановления пневматизации легочной ткани, 29 больных составили контрольную группу. В исследовании показана высокая клиническая эффективность ФДТ и безопасность ее использования. Проведение ФДТ перед лучевой терапией у больных с опухолевым стенозом крупных бронхов позволяет добиться выраженного положительного эффекта, заключающегося в ликвидации ателектаза и устранении гиповентиляции (у 85,7 больных против 62,1 % положительного эффекта у пациентов, получающих только лучевую терапию). Всем больным проводилась лучевая терапия по методике дробления дневной дозы 2,5 Гр на две фракции 1 Гр и 1,5 Гр с интервалом 4–5 ч. ФДТ с фотосенсибилизаторами хлоринового ряда (фотолон, фотодитазин) проводили за 10–14 дней до начала лучевой терапии. По 10 больных из каждой группы получали одновременную химиотерапипо схеме цисплатин+этопозид или карбоплатин+паклитаксел.A known method of combined PDT and LT in the treatment of lung cancer (Ragulin Yu. A., Kaplan M. A., Medvedev V. N., Afanasova N. V., Kapinus V. N. Russian Biotherapeutic Journal. 2011. T. 10. No. 2. S. 33-36). The study included 57 patients with obstructive ventilation disorders caused by tumor stenosis of the main or lobar bronchus, who received radiation and chemoradiotherapy. All patients underwent radiation therapy according to the method of splitting the daily dose of 2.5 Gy into two fractions of 1 Gy and 1.5 Gy with an interval of 4–5 hours. therapy. 10 patients from each group received simultaneous chemotherapy according to the cisplatin + etoposide or carboplatin + paclitaxel scheme. Before radiation (or chemoradiation) therapy, 28 patients underwent PDT to recanalize the bronchus and restore pneumatization of the lung tissue, 29 patients made up the control group. The study showed the high clinical efficacy of PDT and the safety of its use. PDT before radiation therapy in patients with tumor stenosis of the large bronchi allows to achieve a pronounced positive effect, consisting in the elimination of atelectasis and the elimination of hypoventilation (in 85.7 patients versus 62.1% of the positive effect in patients receiving only radiation therapy). All patients underwent radiation therapy according to the method of splitting the daily dose of 2.5 Gy into two fractions of 1 Gy and 1.5 Gy with an interval of 4–5 hours. therapy. 10 patients from each group received simultaneous chemotherapy according to the cisplatin + etoposide or carboplatin + paclitaxel scheme.

У известных способов, применяемых при лечении рака легкого методов, есть свои достоинства и недостатки. Обычно комбинирование двух или трех методов ведет к увеличению вероятности излечения опухоли. При этом удается потенцировать преимущества обоих методов и минимизировать их недостатки. Так, ФДТ обладает высокоэффективным местным действием, но недостаточно воздействует на микрометастазы в нормальной ткани и региональных коллекторах. Лучевая терапия, наоборот, достаточно эффективно воздействует на микрометастазы, но в то же время, в ряде случаев, не достигает полного эффекта при воздействии на саму опухоль. Учитывая все вышеизложенное, представляется возможным и весьма перспективным сочетание лучевой терапии и ФДТ.The known methods used in the treatment of lung cancer methods have their advantages and disadvantages. Usually, a combination of two or three methods leads to an increase in the likelihood of tumor cure. At the same time, it is possible to potentiate the advantages of both methods and minimize their disadvantages. Thus, PDT has a highly effective local effect, but does not sufficiently affect micrometastases in normal tissue and regional collectors. Radiation therapy, on the contrary, effectively affects micrometastases, but at the same time, in some cases, does not achieve the full effect when exposed to the tumor itself. Considering all of the above, it seems possible and very promising to combine radiation therapy and PDT.

Известен способ рентгеновской индуцированной фотодинамической терапии: сочетание лучевой терапии и фотодинамической терапии (X-Ray Induced Photodynamic Therapy: A Combination of Radiotherapy and Photodynamic Therapy. PNAS. August 20, 2019. vol. 116. no. 34. 16823–16828). В данном способе используют рентгеновское излучение в качестве источника энергии для активации процесса ФДТ. В дополнение к разрыву догмы проникновения мелкой ткани, исследования показали более эффективное уничтожение опухолевых клеток с помощью X-ФДТ (100 Дж/см2, плотность мощности ~ 0.2 Вт/см2), чем только при радиотерапии (ЛТ). Исследуемый PS представлял собой крем Metvix (Galderma, Франция), поскольку его липофильность обеспечивает относительно глубокое проникновение в опухоли. Этот PS второго поколения содержит метиламинолевулинат (MAL) в виде гидрохлорида (C6H11NO3 • HCl) (160 мг/г) и, среди прочего, цетостеариловый спирт (40 мг/г), метилпарагидроксибензоат (2 мг/г), пропилпарагидроксибензоат (1 мг/г) и арахисовое масло (30 мг/г). Metvix представляет максимумы возбуждения при 405 и 635 нм. Содержащийся метиламинолевулинат метаболизируется до внутриклеточных порфиринов, включая протопорфирин IX (PpIX), который обладает высокой светочувствительностью и в основном накапливается в опухоли, а не в здоровых клетках. Однако механизмы цитотоксичности не были выяснены. В настоящем авторы исследуют механизмы действия X-ФДТ на раковые клетки. Результаты показывают, что X-ФДТ больше, чем просто производная ФДТ, но по существу является комбинацией ФДТ и ЛТ. Эти две модальности нацелены на различные клеточные компоненты (клеточная мембрана и ДНК соответственно), что приводит к усиленным терапевтическим эффектам. В результате X-ФДТ не только снижает краткосрочную жизнеспособность раковых клеток, но и их клоногенность в долгосрочной перспективе. С этой точки зрения, X-ФДТ можно также рассматривать как уникальный метод радиочувствительности, и как таковой он дает явные преимущества перед ЛT в терапии опухолей, особенно для радиорезистентных клеток. Это продемонстрировано не только in vitro, но и in vivo с опухолями H1299, которые либо подкожно инокулируются, либо имплантируются в легкие мышей. Эти результаты и достижения имеют большое значение для развития X-ФДТ как нового метода лечения против рака. A known method of x-ray induced photodynamic therapy: a combination of radiation therapy and photodynamic therapy (X-Ray Induced Photodynamic Therapy: A Combination of Radiotherapy and Photodynamic Therapy. PNAS. August 20, 2019. vol. 116. no. 34. 16823-16828). This method uses X-rays as an energy source to activate the PDT process. In addition to breaking the dogma of small tissue penetration, studies have shown that X-PDT (100 J/cm 2 , power density ~ 0.2 W/cm 2 ) is more effective in killing tumor cells than radiotherapy (RT) alone. The studied PS was Metvix cream (Galderma, France), since its lipophilicity allows relatively deep penetration into tumors. This second generation PS contains methylaminolevulinate (MAL) as hydrochloride (C6H11NO3 • HCl) (160 mg/g) and, among others, cetostearyl alcohol (40 mg/g), methyl parahydroxybenzoate (2 mg/g), propyl parahydroxybenzoate (1 mg/g). d) and peanut butter (30 mg/g). Metvix represents excitation maxima at 405 and 635 nm. Contained methylaminolevulinate is metabolized to intracellular porphyrins, including protoporphyrin IX (PpIX), which is highly photosensitive and mainly accumulates in the tumor rather than in healthy cells. However, the mechanisms of cytotoxicity have not been elucidated. In the present, the authors are studying the mechanisms of action of X-PDT on cancer cells. The results show that X-PDT is more than just a derivative of PDT, but is essentially a combination of PDT and RT. These two modalities target different cellular components (cell membrane and DNA, respectively), resulting in enhanced therapeutic effects. As a result, X-PDT not only reduces the short-term viability of cancer cells, but also their long-term clonogenicity. From this point of view, X-PDT can also be considered as a unique method of radiosensitivity, and as such it offers clear advantages over RT in tumor therapy, especially for radioresistant cells. This has been demonstrated not only in vitro but also in vivo with H1299 tumors that are either subcutaneously inoculated or implanted in the lungs of mice. These results and achievements are of great importance for the development of X-PDT as a new method of treatment against cancer.

Однако, в данном исследовании крем-фотосенсибилизатор наносили на опухоль, а не вводили внутривенно, а также количество животных составляло всего 4 особи, причем одно из животных было контрольным, что является недостаточным, для достоверного установления противоопухолевой эффективности. Кроме того, противоопухолевую эффективность определяли только по весу опухоли на 12 сутки после воздействия. However, in this study, the photosensitizer cream was applied to the tumor rather than administered intravenously, and the number of animals was only 4 animals, with one of the animals being the control, which is insufficient to reliably establish antitumor efficacy. In addition, antitumor efficacy was determined only by the weight of the tumor on day 12 after exposure.

Известен cравнительный анализ рентгенологических результатов самостоятельной лучевой терапии и лучевой терапии с предшествующей фотодинамической терапией (Рагулин Ю.А., Каплан М.А., Медведев В.Н., Афанасова Н.В., Кудрявцев Д.В., Капинус. Радиация и риск/ Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра. 2015. Т. 24, №4. С. 53-61). Проводилась лучевая терапия по методике дробления дневной дозы 2,5 Гр на две фракции 1 Гр и 1,5 Гр с интервалом 4-5 часов. 24 больным за 2-4 недели до начала курса лучевой терапии проводили эндоскопическую ФДТ. Контрольное рентгенологическое исследование выполнялось при достижении СОД-45-50 Гр. Группы больных были сопоставимы по полу, возрасту, морфологическому строению опухолей. Положительная рентгенологическая динамика была достигнута у 17 (65,4%) больных группы ЛТ и у 20 (83,3%) группы ЛТ+ФДТ. Разрешение ателектаза с полным восстановлением пневматизации наблюдалось у 4-х больных из 10-ти (40%) группы ФДТ+ЛТ, в то время как в контрольной группе данное событие отмечено лишь в 2-х случаях из 10-ти (20%). Отсутствие эффекта и отрицательная динамика были зафиксированы у 9 (34,6%) больных группы №1, в группе №2 нарастания вентиляционных расстройств не наблюдалось, отсутствие динамики отмечено у 4-х (16,7%). Осложнения (пневмонии) наблюдались у 3-х (15%) больных в группе ЛТ+ФДТ и у 2-х (7,7%) в группе ЛТ. A comparative analysis of the radiological results of self-radiation therapy and radiation therapy with previous photodynamic therapy is known (Ragulin Yu.A., Kaplan M.A., Medvedev V.N., Afanasova N.V., Kudryavtsev D.V., Kapinus. Radiation and risk / Bulletin of the National Radiation and Epidemiological Register, 2015, vol. 24, no. 4, pp. 53-61). Radiation therapy was carried out according to the method of splitting the daily dose of 2.5 Gy into two fractions of 1 Gy and 1.5 Gy with an interval of 4-5 hours. 24 patients underwent endoscopic PDT 2-4 weeks before the start of the course of radiation therapy. The control X-ray study was performed when SOD-45-50 Gy was reached. The groups of patients were comparable in terms of gender, age, and morphological structure of the tumors. Positive radiological dynamics was achieved in 17 (65.4%) patients in the RT group and in 20 (83.3%) patients in the RT+PDT group. Resolution of atelectasis with complete recovery of pneumatization was observed in 4 patients out of 10 (40%) of the PDT+LT group, while in the control group this event was observed only in 2 cases out of 10 (20%). The lack of effect and negative dynamics were recorded in 9 (34.6%) patients of group No. 1, in group No. 2 there was no increase in ventilation disorders, the absence of dynamics was noted in 4 (16.7%). Complications (pneumonia) were observed in 3 (15%) patients in the RT+PDT group and in 2 (7.7%) patients in the RT group.

Однако, при анализе частоты осложнений в группе ЛТ+ФДТ отмечено, что у 14 пациентов, которые сразу после ФДТ получали антибактериальную терапию, пневмония развилась только в одном случае (7,1%). Использование ФДТ перед лучевой терапией у пациентов с опухолевыми стенозами крупных бронхов, обуславливающими расстройства вентиляции, позволяет добиться лучших непосредственных результатов лечения, заключающихся в устранении ателектаза и гиповентиляции.However, when analyzing the frequency of complications in the RT + PDT group, it was noted that in 14 patients who received antibiotic therapy immediately after PDT, pneumonia developed only in one case (7.1%). The use of PDT before radiation therapy in patients with tumor stenoses of the large bronchi, causing ventilation disorders, allows to achieve better immediate results of treatment, consisting in the elimination of atelectasis and hypoventilation.

Известен сравнительный анализ эффективности лучевого фотодинамического лечения экспериментальной опухоли (Н.М. Ростовцев, Н. А. Котляров. Педиатрический вестник Южного Урала. 2015. № 1. С. 29-32). Для опытов использовали 258 мышей беспородных и линий СВА, С57В1, СЗНА, гибриды (СВА* С57В1). Средняя масса тела опытного животного была около 25 ± 2,5 г. Животные-опухоленосители выводились из эксперимента на 7-е, 14-е, 21-е, 28-е сутки от момента перевивки карциномы Эрлиха, полученную от мышей-доноров. В работе использовали фотосенсибилизатор 2-го поколения — производное хлорина Е 6 — Радахлорин (производства Россия), который вводили внутрибрюшинно. Для близкофокусной лучевой терапии животных однократным рентгеновским облучением в дозе 5 Гр использовалась рентгеновская установка. Также включалась резекции опухоли. 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 животным-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. Эффективность проведенного лечения определяли по торможению роста опухоли (ТРО%) и частичной регрессии опухоли (ЧР%) в установленные сроки. 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. 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.A comparative analysis of the effectiveness of radiation photodynamic treatment of an experimental tumor is known (N.M. Rostovtsev, N.A. Kotlyarov. Pediatric Bulletin of the Southern Urals. 2015. No. 1. P. 29-32). For experiments, 258 outbred mice and lines CBA, C57B1, C3NA, hybrids (CBA* C57B1) were used. The average body weight of the experimental animal was about 25 ± 2.5 g. Tumor-bearing animals were withdrawn from the experiment on the 7th, 14th, 21st, and 28th days from the moment of inoculation of Ehrlich's carcinoma obtained from donor mice. We used a 2nd generation photosensitizer, a chlorin E 6 derivative, Radachlorin (manufactured in Russia), which was administered intraperitoneally. For close-focus radiation therapy of animals with a single X-ray irradiation at a dose of 5 Gy, an X-ray unit was used. Tumor resection was also included. Animals were treated on the 7th day after tumor inoculation. All experimental animals were divided into 6 groups, including the control group. In groups 1-III, tumor-carrying animals underwent PDT using a laser irradiation dose of 100 J/cm 2 , 200 J/cm 2 , 400 J/cm 2 , respectively. An X-ray unit was used for close-focus radiation therapy in the IV group of animals with a single X-ray irradiation at a dose of 5 Gy. The effectiveness of the treatment was determined by the inhibition of tumor growth (TRO%) and partial tumor regression (PR%) within the established time limits. Compared with these groups, a significantly smaller tumor volume at all periods of the experiment was recorded after X-ray therapy (P < 0.05). The most pronounced suppression of tumor growth rate, which persisted throughout the entire observation period, was observed with PDT at a dose of 400 J/cm 2 . Conclusion. As a result of experimental studies on transplanted Ehrlich ascitic carcinoma, it was found that the optimal dose of laser irradiation corresponds to 400 J/cm 2 . Complete tumor regression was achieved with a combination of tumor resection and intraoperative PDT at a given dose on the residual tumor.

Однако, в данной публикации в описании метода не указана плотность мощности лазерного излучения, что не позволяет сравнить с нашим исследованием, кроме того, использовалась большая доза ФС – 5,0 мг/кг и высокая плотность энергии – до 400 Дж/см2. However, in this publication, in the description of the method, the power density of laser radiation is not indicated, which does not allow comparison with our study, in addition, a large dose of PS - 5.0 mg/kg and a high energy density - up to 400 J/cm 2 were used.

Техническим решением является определение оптимальных условий проведения комбинированной терапии в различной последовательности ее проведения (ФДТ + ЛТ или ЛТ + ФДТ), при разных временных интервалах, с малой дозой фотосенсибилизатора и невысокими параметрами γ-излучения для достижения выраженного положительного эффекта, заключающегося в ликвидации новообразования.The technical solution is to determine the optimal conditions for conducting combination therapy in a different sequence of its implementation (PDT + LT or LT + PDT), at different time intervals, with a low dose of the photosensitizer and low γ-radiation parameters to achieve a pronounced positive effect, which consists in the elimination of the neoplasm.

Технический результат достигается тем, что так же, как и в известном способе для лечения экспериментальной опухоли используют фотодинамическую терапию (ФДТ). The technical result is achieved by the fact that, just as in the known method, photodynamic therapy (PDT) is used to treat an experimental tumor.

Особенностью заявляемого способа является то, что проводят комбинированное воздействие лучевой терапии и фотодинамической терапии по схеме: ЛТ + ФДТ, с интервалом времени 48 часов, сеанс ФДТ проводят с фотосенсибилизатором амидоаминхлорином е6 (ААХ), который вводят интраперитонеально в дозе 1,25 мг/кг массы животного, что при экстраполяции на дозу человека составляет 0,21 мг/кг, лекарственно-световой интервал между введением препарата и лазерным облучением составляет 3,0 часа, параметры лазерного воздействия: плотность энергии Е = 300 Дж/см2, плотность мощности Ps = 0,48 Вт/см2, при проведении лучевой терапии доза γ-излучения составляла 20 Гр.A feature of the proposed method is that a combined effect of radiation therapy and photodynamic therapy is carried out according to the scheme: RT + PDT, with a time interval of 48 hours, a PDT session is performed with a photosensitizer amidoaminechlorin e6 (AAC), which is administered intraperitoneally at a dose of 1.25 mg/kg animal weight, which, when extrapolated to a human dose, is 0.21 mg/kg, the drug-light interval between drug administration and laser irradiation is 3.0 hours, laser exposure parameters: energy density E = 300 J/cm 2 , power density Ps = 0.48 W/cm 2 , during radiation therapy, the dose of γ-radiation was 20 Gy.

Изобретение поясняется подробным описанием, сериями опытов, таблицами и иллюстрациями, на которых изображено:The invention is illustrated by a detailed description, a series of experiments, tables and illustrations, which show:

Фиг.1 – Формула фотосенсибилизатора амидоаминхлорина. Fig.1 - The formula of the photosensitizer amidoaminechlorin.

Фиг.2 – Динамика накопления ААХ е6 в опухоли и здоровой ткани бедра крыс после интраперитонеального введения в дозе 2,5 мг/кг. По оси абсцисс – срок после интраперитонеального введения ФС; по оси ординат: слева интенсивность флуоресценции в усл. ед., справа – индекс контрастности (красные линии на графиках).Figure 2 - Dynamics of accumulation of AAX e6 in the tumor and healthy tissue of the thigh of rats after intraperitoneal injection at a dose of 2.5 mg/kg. The abscissa shows the period after intraperitoneal administration of PS; along the y-axis: on the left, the fluorescence intensity in arb. units, on the right is the contrast index (red lines on the graphs).

Фиг. 3 - Процент животных с полной регрессией саркомы М-1 на 21 сутки после комбинированной терапии в различной последовательности ее проведения (ФДТ +ЛТ или ЛТ + ФДТ), при разных временных интервалах (24 ч или 48 ч) и параметрах лазерного облучения (ФДТ - E = 150 или 300 Дж/см2, Ps = 0,34 или 0,48 Вт/см2); ФС амидоаминхлорин в дозе 1,25 мг/кг; ЛТ - доза γ-излучение 20 Гр:Fig. 3 - The percentage of animals with complete regression of M-1 sarcoma on day 21 after combination therapy in various sequences of its implementation (PDT + RT or RT + PDT), at different time intervals (24 h or 48 h) and laser irradiation parameters (PDT - E \u003d 150 or 300 J / cm 2 , Ps \u003d 0.34 or 0.48 W / cm 2 ); FS amidoaminchlorin at a dose of 1.25 mg/kg; LT - dose of γ-radiation 20 Gy:

- I серия опытов (ФДТ + ЛТ) - четыре группы животных с разными параметрами лазерного облучения и с различными интервалами времени; - I series of experiments (PDT + LT) - four groups of animals with different parameters of laser irradiation and with different time intervals;

- II серия опытов (ЛТ + ФДТ) - четыре группы животных с различными интервалами времени и с разными параметрами лазерного облучения;- II series of experiments (LT + PDT) - four groups of animals with different time intervals and with different parameters of laser irradiation;

- Монотерапия - три группы животных. Две группы животных с проведением ФДТ с разными параметрами лазерного облучения и одна группа с проведением ЛТ.- Monotherapy - three groups of animals. Two groups of animals with PDT with different parameters of laser irradiation and one group with RT.

Способ осуществляют следующим образом:The method is carried out as follows:

В эксперименте in vivo нами использовались белые беспородные лабораторные крысы, в качестве экспериментальной модели опухоли использовали саркому М-1. Работа выполнена с соблюдением международных рекомендаций по проведению исследований с использованием лабораторных животных, изложенных в «Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых в экспериментальных и других научных целях» (Страсбург, 1987).In the in vivo experiment, we used white outbred laboratory rats; M-1 sarcoma was used as an experimental tumor model. The work was carried out in compliance with international recommendations for conducting research using laboratory animals set forth in the "European Convention for the Protection of Vertebrate Animals used for Experimental and other Scientific Purposes" (Strasbourg, 1987).

Источником лазерного излучения служил полупроводниковый лазерный аппарат «Аткус – 2» производства ЗАО «Полупроводниковые приборы» (Санкт-Петербург) с длиной волны излучения 662 ± 1 нм. Диаметр светового пятна составлял 1,5 см. Животные при облучении находились под общим тиопенталовым наркозом (внутрибрюшинно 2,5 % раствор в объеме 0,2 мл/100г массы животного).The source of laser radiation was an Atkus-2 semiconductor laser device manufactured by CJSC Semiconductor Devices (St. Petersburg) with a radiation wavelength of 662 ± 1 nm. The light spot diameter was 1.5 cm. Animals during irradiation, they were under general thiopental anesthesia (intraperitoneally 2.5% solution in a volume of 0.2 ml/100 g of animal weight).

Источником γ – излучения являлась установка «Луч – 1» (гамма-терапевтическая установка с источником Со60). ЛТ проводили дистанционно (ДЛТ), расстояние по шкале 65 см, локально однократно с малой дозой облучения 20 Гр.Source γ - radiation was the installation "Luch - 1" (gamma-therapeutic installation with a source of Co60). RT was performed remotely (ESWL), distance on a scale of 65 cm, locally once with a low radiation dose of 20 Gy.

Половозрелым самкам крыс массой тела 160–195 г на 7-9 сутки после перевивки при достижении наибольшего диаметра опухолевых узлов 0,8-1,0 см Sexually mature female rats weighing 160–195 g on days 7–9 after inoculation, when the largest diameter of tumor nodes is 0.8–1.0 cm

Экспериментальная часть, доказывающая эффективность предложенного способа.Experimental part, proving the effectiveness of the proposed method.

Работа выполнена на 119 половозрелых самках крыс массой тела 165–190 г с имплантированной подкожно с внешней стороны бедра саркомой М-1. При достижении наибольшего диаметра опухолевых узлов 0,8-1,0 см животных методом рандомизации распределяли на опытные и контрольные группы. The work was performed on 119 mature female rats weighing 165–190 g with M-1 sarcoma implanted subcutaneously on the outer side of the thigh. Upon reaching the largest diameter of the tumor nodes of 0.8-1.0 cm, the animals were divided into experimental and control groups by randomization.

Опытным животным проводят комбинированное воздействие фотодинамической терапии и лучевой терапии по схемам: ФДТ + ЛТ или ЛТ + ФДТ, с интервалом времени 24 или 48 часов. При проведении ФДТ ФС амидоаминхлорин е6 (ААХ) вводили в дозе 1,25 мг/кг массы животного (что при экстраполяции на дозу человека составляет 0,21 мг/кг), лекарственно-световой интервал составлял 3,0 часа, с параметрами лазерного излучения плотность энергии Е = 150 Дж/см2, плотность мощности Ps = 0,34 Вт/см2 или Е = 300 Дж/см2, Ps = 0,48 Вт/см2 лазерного излучения и при проведении лучевой терапии (доза γ-излучения 20 Гр). Experimental animals are subjected to a combined effect of photodynamic therapy and radiation therapy according to the schemes: PDT + RT or RT + PDT, with a time interval of 24 or 48 hours. During PDT, PS amidoaminchlorin e6 (AAC) was administered at a dose of 1.25 mg/kg of animal weight (which, when extrapolated to a human dose, is 0.21 mg/kg), the drug-light interval was 3.0 hours, with laser radiation parameters energy density E \u003d 150 J / cm 2 , power density Ps \u003d 0.34 W / cm 2 or E \u003d 300 J / cm 2 , Ps \u003d 0.48 W / cm 2 of laser radiation and during radiation therapy (dose γ- radiation 20 Gy).

Доза ФС 1,25 мг/кг и доза гамма-излучения 20 Гр была одинаковой при всех проведенных исследованиях.The dose of PS 1.25 mg/kg and the dose of gamma radiation 20 Gy were the same in all studies.

Контрольные животные-опухоленосители без какого-либо воздействия.Control tumor-carrying animals without any treatment.

Для установления времени лазерного облучения после введения ФС определяли лекарственно световой интервал (ЛСВИ). Фотодинамическая активность фотосенсибилизаторов и сохранность окружающих тканей реализуются за счет селективного накопления фотосенсибилизаторов в опухолевой ткани. Поэтому их регистрация с целью определения концентрации и динамики содержания в тканях in vivo необходима для определения оптимального времени от момента введения ФС до лазерного воздействия – ЛСВИ. Динамику накопления ФС в опухоли и здоровой ткани бедра изучали методом лазерной спектрометрии с помощью установки ЛЭСА-01-Биоспек. Уровень концентрации ФС оценивали по интенсивности флуоресценции, селективность определяли по индексу контрастности (опухоль/здоровая ткань). ФС ААХ вводили крысам внутрибрюшинно в дозе 1,25 мг/кг. Первое измерение проводили до введения препарата (0 часа), а затем через 20 минут; 1,0; 1,5; 3,0 часа и 4,0 и 5,5 часа.To determine the time of laser irradiation after PS administration, the drug light interval (DLI) was determined. The photodynamic activity of photosensitizers and the safety of surrounding tissues are realized due to the selective accumulation of photosensitizers in the tumor tissue. Therefore, their registration in order to determine the concentration and dynamics of the content in tissues in vivo is necessary to determine the optimal time from the moment of PS administration to laser exposure - LSVI. The dynamics of PS accumulation in the tumor and healthy thigh tissue was studied by laser spectrometry using a LESA-01-Biospec setup. The level of PS concentration was assessed by the fluorescence intensity, selectivity was determined by the contrast index (tumor/healthy tissue). PS AAX was administered to rats intraperitoneally at a dose of 1.25 mg/kg. The first measurement was carried out before the administration of the drug (0 hours), and then after 20 minutes; 1.0; 1.5; 3.0 hours and 4.0 and 5.5 hours.

Объём опухоли измеряли: до проведения лечения (V0), и на 3, 7, 10, 14, и 21 сутки после терапии. Конечный срок исследования был выбран исходя из необходимости сравнения динамики роста опухоли у крыс с продолженным ростом после терапии с контрольными животными, так как на данный срок исследования уже начинается гибель контрольных животных.Tumor volume was measured: before treatment (V 0 ), and on days 3, 7, 10, 14, and 21 after therapy. The end date of the study was chosen based on the need to compare the dynamics of tumor growth in rats with continued growth after therapy with control animals, since the death of control animals already begins at this time of the study.

Проведение комбинированной терапии:Carrying out combination therapy:

Первая серия опытов (ФДТ + ЛТ) - четыре группы животных. Сеанс ФДТ с дозой фотосенсибилизатора ААХ е6 1,25 мг/кг, с разными параметрами лазерного излучения и через интервалы времени (24 или 48 ч) проведение ЛТ (лучевое воздействие – γ-излучение – 20 Гр):The first series of experiments (PDT + LT) - four groups of animals. PDT session with a dose of photosensitizer AAX e6 1.25 mg/kg, with different parameters of laser radiation and at intervals (24 or 48 hours) RT (radiation exposure - γ-radiation - 20 Gy):

1. группа. ФДТ (E = 150 Дж/см2, Ps = 0,34 Вт/см2) и через 24 ч. ЛТ;1. group. PDT (E = 150 J/cm 2 , Ps = 0.34 W/cm 2 ) and after 24 hours RT;

2. группа. ФДТ (E = 300 Дж/см2, Ps = 0,48 Вт/см2) и через 24 ч. ЛТ;2. group. PDT (E = 300 J/cm 2 , Ps = 0.48 W/cm 2 ) and after 24 hours RT;

3. группа. ФДТ (E = 150 Дж/см2, Ps = 0,34 Вт/см2) и через 48 ч. ЛТ;3. group. PDT (E = 150 J/cm 2 , Ps = 0.34 W/cm 2 ) and after 48 hours RT;

4. группа. ФДТ (E = 300 Дж/см2, Ps = 0,48 Вт/см2) и через 48 ч. ЛТ.4. group. PDT (E = 300 J/cm 2 , Ps = 0.48 W/cm 2 ) and after 48 hours RT.

Вторая серия опытов (ЛТ + ФДТ) - четыре группы животных. Проведение ЛТ (лучевое воздействие – γ-излучение – 20 Гр) и через интервалы времени (24 или 48 ч) сеанс ФДТ с дозой фотосенсибилизатора ААХ хе6 1,25 мг/кг, с разными параметрами лазерного излучения:The second series of experiments (LT + PDT) - four groups of animals. Carrying out RT (radiation exposure - γ-radiation - 20 Gy) and at intervals (24 or 48 hours) a PDT session with a dose of AAX xe6 photosensitizer 1.25 mg / kg, with different parameters of laser radiation:

1. группа. ЛТ и через 24 ч. ФДТ (E = 150 Дж/см2, Ps = 0,34 Вт/см2);1. group. RT and after 24 hours PDT (E = 150 J/cm 2 , Ps = 0.34 W/cm 2 );

2. группа. ЛТ и через 24 ч. ФДТ (E = 300 Дж/см2, Ps = 0,48 Вт/см2);2. group. RT and after 24 hours PDT (E = 300 J/cm 2 , Ps = 0.48 W/cm 2 );

3. группа. ЛТ и через 48 ч. ФДТ (E = 150 Дж/см2, Ps = 0,34 Вт/см2);3. group. RT and after 48 hours PDT (E = 150 J/cm 2 , Ps = 0.34 W/cm 2 );

4. группа. ЛТ и через 48 ч. ФДТ (E = 300 Дж/см2, Ps = 0,48 Вт/см2).4. group. RT and after 48 hours PDT (E = 300 J/cm 2 , Ps = 0.48 W/cm 2 ).

Монотерапия - три группы животных. Две группы животных с проведением ФДТ с дозой фотосенсибилизатора 1,25 мг/кг и разными параметрами лазерного и одна группа с проведением ЛТ (лучевое воздействие – γ-излучение – 20 Гр):Monotherapy - three groups of animals. Two groups of animals undergoing PDT with a photosensitizer dose of 1.25 mg/kg and different laser parameters and one group with LT (radiation exposure - γ-radiation - 20 Gy):

1. группа. ФДТ (1,25 мг/кг, E = 150 Дж/см2, Ps = 0,34 Вт/см2);1. group. PDT (1.25 mg/kg, E = 150 J/cm 2 , Ps = 0.34 W/cm 2 );

2. группа. ФДТ (1,25 мг/кг, E = 300 Дж/см2, Ps = 0,48 Вт/см2);2. group. PDT (1.25 mg/kg, E = 300 J/cm 2 , Ps = 0.48 W/cm 2 );

3. группа. ЛТ однократно в дозе гамма-излучения 20 Гр.3. group. RT once at a dose of gamma radiation of 20 Gy.

Контролями служили крысы-опухоленосители без какого-либо воздействия.Controls tumor-bearing rats served without any exposure.

В качестве критериев определения противоопухолевой эффективности использовали:As criteria for determining antitumor efficacy, the following were used:

1. Коэффициент абсолютного прироста опухоли (К). Для этого сначала вычисляли объёмы опухолей по формуле:1. Coefficient of absolute tumor growth (K). To do this, the volumes of tumors were first calculated using the formula:

Figure 00000001
(1)
Figure 00000001
(one)

где: d1, d2 ,d3, - три взаимно перпендикулярные диаметры опухоли,where: d 1, d 2 , d 3, - three mutually perpendicular diameters of the tumor,

V - объем опухоли в см3. V is the volume of the tumor in cm 3 .

Коэффициент абсолютного прироста опухоли (К) рассчитываем по формуле:The coefficient of absolute tumor growth (K) is calculated by the formula:

Figure 00000002
Figure 00000003
(2)
Figure 00000002
Figure 00000003
(2)

где: V0 -объем опухоли до воздействия,where: V 0 is the volume of the tumor before exposure,

Vt – объем опухоли на определенный срок наблюдения;V t is the volume of the tumor for a certain period of observation;

2. Процент частичной регрессии опухоли (ЧР %). За ЧР принимали уменьшение роста опухоли от первоначального объема (-1,00 < К <0). Значимая ЧР ≥50%.2. Percentage of partial tumor regression (PR %). PR was taken as a decrease in tumor growth from the initial volume (-1.00 < K <0). Significant PD ≥50%.

3. Процент животных в группе с полной регрессией (ПР) опухоли (К = -1,00). За полную регрессию опухоли принимали отсутствие видимой и пальпируемой опухоли.3. Percentage of animals in the group with complete tumor regression (CR) (K = -1.00). Complete tumor regression was defined as the absence of a visible and palpable tumor.

Статистическую обработку результатов для независимых групп выполняли с использованием программ Statistica 6.0. Описательная статистика представлена в виде среднего арифметического и стандартной ошибки среднего (M±m). Для оценки уровня значимости межгрупповых различий использовали U-критерий Манна–Уитни при p<0,05. Statistical processing of results for independent groups was performed using Statistica 6.0 software. Descriptive statistics are presented as arithmetic mean and standard error of the mean (M±m). The level of significance of intergroup differences was assessed using the Mann–Whitney U-test at p<0.05.

I. Изучение динамики накопления ФС в опухоли и здоровой ткани.I. Study of the dynamics of PS accumulation in tumor and healthy tissue.

Уровень и селективность накопления ФС в опухоли, а также скорость его выведения из нормальной ткани являются важнейшими характеристиками для ФДТ. Они влияют как на эффективность метода, так и на вероятность снижения побочных эффектов (Фиг. 2).The level and selectivity of PS accumulation in the tumor, as well as the rate of its excretion from normal tissue, are the most important characteristics for PDT. They affect both the effectiveness of the method and the likelihood of reducing side effects (Fig. 2).

Из данных, представленных на фиг. 2 видно, что в течение 5,5 часов после внутрибрюшинного введения ААХ е6 в дозе 2,5 мг/кг происходит постепенное увеличение уровня накопления его, как в опухоли, так и в здоровой ткани бедра.From the data presented in Fig. 2 shows that within 5.5 hours after intraperitoneal administration of AAX e6 at a dose of 2.5 mg/kg, there is a gradual increase in the level of its accumulation, both in the tumor and in healthy thigh tissue.

Максимальный уровень накопления ФС в опухоли наблюдался через 3,0 – 5,5 часа после введения ФС. Что касается индекса контрастности, то самый высокий (1,8) определяли через 3 часа.The maximum level of PS accumulation in the tumor was observed 3.0–5.5 hours after PS administration. As for the contrast index, the highest (1.8) was determined after 3 hours.

Таким образом, оптимальное время проведения лазерного облучения после введения ФС наступает через 3 часа – т.е. в это время мы имеем высокое накопление ФС в опухолевой ткани и минимальное содержание его в здоровых тканях.Thus, the optimal time for laser irradiation after PS administration occurs after 3 hours, i.e. at this time, we have a high accumulation of PS in the tumor tissue and its minimum content in healthy tissues.

II. Изучение противоопухолевой эффективностиII. Study of antitumor efficacy

Первая серия опытов ФДТ + ЛТ (табл. 1, фиг. 3)The first series of PDT + LT experiments (Table 1, Fig. 3)

Группа 1. При проведении комбинированной терапии (ФДТ - E =150 Дж/см2, Ps = 0,34 Вт/см2 и через 24 часа ЛТ) получен незначительный ингибирующий эффект на 21 сутки после лечения. ПР наблюдалась у 30% животных. ЧР отмечалась у 10 % животных, процент регрессии от V0 не превышал 32 % и на 21 сутки у данных особей наблюдался рост опухоли. Коэффициент абсолютного прироста опухоли на 21 сутки у животных с продолженным ростом снижен по сравнению с контролем, но недостоверно значим.Group 1 . During combined therapy (PDT - E =150 J/cm 2 , Ps = 0.34 W/cm 2 and after 24 hours of RT), a slight inhibitory effect was obtained on day 21 after treatment. PR was observed in 30% of the animals. PR was observed in 10% of animals, the percentage of regression from V 0 did not exceed 32%, and tumor growth was observed in these individuals on day 21. The coefficient of absolute tumor growth on the 21st day in animals with continued growth is reduced compared to the control, but is not significantly significant.

Группа 2. (ФДТ - E=150 Дж/см2, Ps=0,34 Вт/см2 и через 48 часов ЛТ) получен более значительный ингибирующий эффект на 21 сутки исследования по сравнению с группой 1 при тех же параметрах лазерного излучения. Полная регрессия опухоли отмечалась у 50% животных. ЧР наблюдалась у значительного количества животных, и процент регрессии более 50 % от V0. Коэффициент абсолютного прироста у животных с ростом опухоли снижен и значим по сравнению с контролем (p < 0,050). Group 2. (PDT - E=150 J/cm 2 , Ps=0.34 W/cm 2 and after 48 hours of RT) a more significant inhibitory effect was obtained on the 21st day of the study compared to group 1 with the same parameters of laser radiation. Complete regression of the tumor was observed in 50% of the animals. PR was observed in a significant number of animals, and the percentage of regression was more than 50% of V 0 . The coefficient of absolute growth in animals with tumor growth is reduced and significant in comparison with the control (p < 0.050).

Группа 3. При увеличении плотности энергии и плотности мощности лазерного излучения (ФДТ - E = 300 Дж/см2; Ps = 0,48 Вт/см2 и через 24 часа ЛТ) получили увеличение ингибирующего эффекта по сравнению с группами 1 и 2. ПР опухоли на 21 сутки после терапии уже у 66,7% животных. ЧР не превышала 39% от V0 и на 21 сутки у них наблюдался рост опухоли. Коэффициент абсолютного прироста у животных с ростом опухоли достоверно ниже, чем в контроле (p < 0,050).Group 3. With an increase in the energy density and power density of laser radiation (PDT - E = 300 J / cm 2 ; Ps = 0.48 W / cm 2 and after 24 hours of RT ) , an increase in the inhibitory effect was obtained compared with groups 1 and 2. Tumor PR on the 21st day after therapy already in 66.7% of animals. CR did not exceed 39% of V 0 and on day 21 they had tumor growth. The coefficient of absolute growth in animals with tumor growth was significantly lower than in the control (p < 0.050).

Группа 4. (ФДТ - E = 300 Дж/см2; Ps = 0,48 Вт/см2 и через 48 часов ЛТ) - получили усиление ингибирующего эффекта. ПР опухоли составляла на 21 сутки после комбинированного воздействия 64,5%. ЧР наблюдалась и составляла 54 % от V0 и в дальнейшем наблюдалась полная регрессия опухоли. Темп прироста у животных с продолженным ростом опухоли уже значительно ниже по сравнению с контролем (p < 0,010).Group 4. (PDT - E = 300 J/cm 2 ; Ps = 0.48 W/cm 2 and after 48 hours RT ) - received an increase in the inhibitory effect. The PR of the tumor was 64.5% on the 21st day after the combined exposure. PR was observed and amounted to 54% of V 0 and further there was a complete regression of the tumor. The growth rate in animals with continued tumor growth is already significantly lower than in controls (p < 0.010).

Таким образом, на 21 сутки после комбинированной терапии в последовательности ФДТ + ЛТ противоопухолевый эффект зависел в первую очередь от параметров лазерного излучения. При световой дозе E = 300 Дж/см 2 ; Ps = 0,48 Вт/см2 противоопухолевый эффект оказался более значительным 66,7% и 64,5% по сравнению со E=150 Дж/см 2 , Ps=0,34 Вт/см 2 – только у 30% и 50% животных наблюдалась полная регрессия опухоли. Thus, on the 21st day after the combination therapy in the sequence of PDT + RT , the antitumor effect depended primarily on the parameters of laser radiation. At a light dose E = 300 J/cm 2 ; Ps = 0.48 W/ cm 2 the antitumor effect was more significant 66.7% and 64.5% compared with E=150 J/cm 2 , Ps=0.34 W/cm 2 - only in 30% and 50 % of animals showed complete regression of the tumor.

При параметрах лазерного облучения E=150 Дж/см 2 , Ps=0,34 Вт/см 2 более выраженный эффект отмечался через 48 часов (50%) против (30%) – через 24 часа.With laser irradiation parameters E=150 J/cm 2 , Ps=0.34 W/cm 2 a more pronounced effect was noted after 48 hours (50%) versus (30%) after 24 hours.

При параметрах лазерного облучения E=300 Дж/см 2 , Ps=0,48 Вт/см 2 противоопухолевая эффективность была практически одинаковой как через 24 часа (66,7%) так и через 48 часов (64,5%).With laser irradiation parameters E=300 J/cm 2 , Ps=0.48 W/cm 2 , the antitumor efficacy was practically the same both after 24 hours (66.7%) and after 48 hours (64.5%).

Вторая серия опытов ЛТ + ФДТ (табл. 1, Фиг. 3)The second series of experiments LT + PDT (Table 1, Fig. 3)

Группа 1. При проведении комбинированной терапии (ЛТ и через 24 часа ФДТ - E=150 Дж/см 2 , Ps=0,34 Вт/см 2 ) на 21 сутки исследования у 50% животных наблюдалась ПР опухоли, что выше, чем в I серии опытов при тех же параметрах. ЧР наблюдалась у значительного количества животных и составляла от 40 % до 54 % от V0. В дальнейшем у этих животных наблюдалась ПР опухоли. Темп прироста у животных с продолженным ростом опухоли достоверно ниже, чем в контроле (p < 0,050). Group 1. During combination therapy(LT and after 24 hours PDT - E=150 J/cm 2 , Ps=0.34 W/cm 2 ) on the 21st day of the study, 50% of the animals had tumor PR, which was higher than in the first series of experiments with the same parameters. PR was observed in a significant number of animals and ranged from 40% to 54% of V0.Subsequently, tumor PR was observed in these animals. The growth rate in animals with continued tumor growth was significantly lower than in controls (p < 0.050).

Группа 2. (ЛТ и через 48 часов ФДТ при тех же параметрах лазерного излучения как в группе 1 (E = 150 Дж/см 2 ; Ps = 0,34 Вт/см 2) на 21 сутки исследования наблюдался значительный ингибирующий эффект. На этот срок после комбинированного воздействия ПР опухоли отмечалась уже у 77,8% животных. Это больше, чем в I серии при данных параметрах. Снижение коэффициента абсолютного прироста у животных с ростом опухоли значимо по сравнению с контролем (p < 0,050). Group 2. (LT Andafter 48 hours PDT with the same parameters of laser radiation as in group 1(E = 150 J/cm 2 ; Ps = 0.34 W/cm 2) on the 21st day of the study, a significant inhibitory effect was observed. At this time, after the combined exposure to PR, tumors were already observed in 77.8% of the animals. This is more than in the I series with these parameters. The decrease in the coefficient of absolute growth in animals with tumor growth is significant compared to the control (p < 0.050).

Группа 3. (ЛТ и через 24 часа ФДТ, но при увеличении параметров лазерного излучения (E = 300 Дж/см 2 ; Ps = 0,48 Вт/см 2 ) – ПР опухоли на 21 сутки у 75 % животных. ЧР наблюдалась у значительного количества животных, отмечалась до 80 % от V0. Продолженный рост опухоли наблюдался только у одного животного. Group 3. ( RT and PDT 24 hours later , but with an increase in laser radiation parameters (E = 300 J/cm2 ; Ps = 0.48 W/cm2 ) – tumor PR on day 21 in 75% of animals. PR was observed in a significant number of animals, it was noted up to 80% of V 0. Continued tumor growth was observed only in one animal.

Группа 4. (ЛТ и через 48 часов ФДТ при тех же параметрах лазерного излучения как в группе 3 (E = 300 Дж/см 2 ; Ps = 0,48 Вт/см 2 ) получили усиление ингибирующего эффекта. ПР составляла на 21 сутки после лечения уже у 90% животных. По сравнению с I серией опытов – это значительное увеличение противоопухолевого эффекта. Продолженный рост опухоли также наблюдался только у одного животного. Коэффициент абсолютного прироста равен почти нулю (К = 0,09).Group 4 ( RT and after 48 hours PDT with the same parameters of laser radiation as in group 3 (E = 300 J/cm 2 ; Ps = 0.48 W/cm 2 ) received an increase in the inhibitory effect. PR was 21 days after treatment already in 90% of animals.Compared to series I, this is a significant increase in the antitumor effect.Continued tumor growth was also observed in only one animal.The coefficient of absolute growth is almost zero (K = 0.09).

Таким образом, на 21 сутки после комбинированной терапии в последовательности ЛТ + ФДТ противоопухолевый эффект был значительно выше, чем в первой серии опытов (ФДТ + ЛТ) и зависел, как от параметров лазерного излучения, так и от интервала времени. Thus, on the 21st day after combined therapy in the RT + PDT sequence, the antitumor effect was significantly higher than in the first series of experiments (PDT + RT) and depended both on the parameters of laser radiation and on the time interval.

При интервале времени 48 часов противоопухолевый эффект оказался более значительным 90% (E = 300 Дж/см 2 ; Ps = 0,48 Вт/см2) и 77,8% (E=150 Дж/см 2 , Ps=0,34 Вт/см 2) по сравнению с интервалом времени через 24 часа - только у 75% и 50% животных наблюдалась полная регрессия опухоли при тех же параметрах лазерного воздействия. With a time interval of 48 hours, the antitumor effect was more significant 90% ( E = 300 J/cm 2 ; Ps = 0.48 W/ cm 2 ) and 77.8% ( E=150 J/cm 2 , Ps=0.34 W/cm 2 ) compared with the time interval after 24 hours - only 75% and 50% of the animals showed complete regression of the tumor with the same parameters of laser exposure.

Использование ЛТ перед ФДТ (с интервалом времени 48 часов) у животных с саркомой М-1 позволяет добиться выраженного положительного эффекта, заключающегося в полной регрессии злокачественных образований у 90% животных. The use of RT before PDT (with a time interval of 48 hours) in animals with M-1 sarcoma makes it possible to achieve a pronounced positive effect, consisting in complete regression of malignant tumors in 90% of animals.

Таблица 1. Table 1.

Динамика саркомы М-1 крыс после комбинированной терапии в различной последовательности ее проведения ФДТ и ЛТ или ЛТ и ФДТ, Dynamics of M-1 sarcoma in rats after combination therapy in various sequences of its implementation PDT and RT or RT and PDT,

с различными временными интервалами, с дозой фотосенсибилатора е6 1,25 мг/кг, with different time intervals, with a dose of photosensitizer e6 1.25 mg/kg,

ФДТ (Е = 150 Дж/см2, Ps = 0,34 Вт/см2 или Е = 300 Дж/см2, Ps = 0,48 Вт/см2); ЛТ (20 Гр)PDT (E = 150 J/cm 2 , Ps = 0.34 W/cm 2 or E = 300 J/cm 2 , Ps = 0.48 W/cm 2 ); LT (20 Gr)

No. Параметры лазерного- и гамма- излученияParameters of laser and gamma radiation Интервал времениTime interval Коэффициент абсолютного прироста опухоли (К) (М±m) у крыс с ростом опухолиAbsolute tumor growth rate (K) (M±m) in rats with tumor growth Полная регрессия опухоли (ПР %)Complete tumor regression (CR%) Частичная регрессия опухоли (ЧР %)Partial tumor regression (PR %) 3 сутки3 days 7 сутки7 days 10 сутки10 days 14 сутки14 day 21 сутки21 days ФДТ + ЛТPDT + LT 1.one. Е=150Дж/см2,
PS=0,34Вт/см2
20 Гр
E \u003d 150J / cm 2 ,
P S \u003d 0.34 W / cm 2
20 Gr
24 часа24 hours 1,82 ± 1,02
20, 0 %
10,0 %
1.82 ± 1.02
20.0%
10.0%
1,34 ± 0,39 *
20,0 %
10,0 %
1.34±0.39*
20.0%
10.0%
4,47 ± 1,66*
20,0 %
10,0 %
4.47 ± 1.66*
20.0%
10.0%
4,90 ± 1,86 *
30,0 %
0 %
4.90±1.86*
30.0%
0%
12,39, ± 2,72
30,0 %
0 %
12.39, ± 2.72
30.0%
0%
2.2. Е=150Дж/см2,
PS=0,34Вт/см2
20 Гр
E \u003d 150J / cm 2 ,
P S \u003d 0.34 W / cm 2
20 Gr
48 часов48 hours 0,29 ± 0,11*
11,1%
33,3 %
0.29 ± 0.11*
11.1%
33.3%
0,12 *
44,4 %
44,4 %
0.12*
44.4%
44.4%
0,78 ± 0,00 *
55,6 %
22,2 %
0.78 ± 0.00*
55.6%
22.2%
0,82 ± 0,24*
50,0 %
0 %
0.82 ± 0.24*
50.0%
0%
3,09 ± 0,83 *
50,0 %
0 %
3.09±0.83*
50.0%
0%
3.3. Е=300Дж/см2,
PS=0,48Вт/см2
20 Гр
E \u003d 300J / cm 2 ,
P S \u003d 0.48 W / cm 2
20 Gr
24 часа24 hours 0,86 ± 0,42 *
66,7 %
0 %
0.86±0.42*
66.7%
0%
1,29*
88,7 %
0 %
1.29*
88.7%
0%
0,47*
77,8 %
11,1 %
0.47*
77.8%
11.1%
1,14 ± 1,00*
77,8 %
0 %
1.14 ± 1.00*
77.8%
0%
3,27 ± 1,94*
66,7 %
0 %
3.27 ± 1.94*
66.7%
0%
4.4. Е=300Дж/см2,
PS=0,48Вт/см2
20 Гр
E \u003d 300J / cm 2 ,
P S \u003d 0.48 W / cm 2
20 Gr
48 часов48 hours 1,31 ± 1,17
75,0 %
12,5 %
1.31 ± 1.17
75.0%
12.5%
1,88
87,5 %
0 %
1.88
87.5%
0%
0,50
87,5 %
0 %
0.50
87.5%
0%
0,50
87,5 %
0 %
0.50
87.5%
0%
0,90 ± 0,36*
64,5 %
0 %
0.90 ± 0.36*
64.5%
0%
ЛТ + ФДТLT + PDT 1.one. 20 Гр Е=150Дж/см2,
PS=0,34Вт/см2
20 Gy E \u003d 150J / cm 2 ,
P S \u003d 0.34 W / cm 2
24 часа24 hours 0,70 ± 0,37*
12,5 %
37,5 %
0.70 ± 0.37*
12.5%
37.5%
1,07 ± 0,96*
50,0 %
25,0 %
1.07 ± 0.96*
50.0%
25.0%
1,99 ± 0,13*
50,0 %
25,0 %
1.99 ± 0.13*
50.0%
25.0%
1,64 ± 1,09*
50,0 %
0 %
1.64 ± 1.09*
50.0%
0%
5,36 ± 2,66*
50,0 %
0 %
5.36 ± 2.66*
50.0%
0%
2.2. 20 Гр Е=150Дж/см2,
PS=0,34Вт/см2
20 Gy E \u003d 150J / cm 2 ,
P S \u003d 0.34 W / cm 2
48 часов48 hours 6,43
88,9 %
0 %
6.43
88.9%
0%
3,99*
77,8 %
11,1 %
3.99*
77.8%
11.1%
4,7*
77,8 %
11,1 %
4.7*
77.8%
11.1%
4,66 ± 3,03*
77,8 %
0 %
4.66 ± 3.03*
77.8%
0%
7,43 ± 6,72*
77,8 %
0 %
7.43 ± 6.72*
77.8%
0%
3.3. 20 Гр Е=300Дж/см2,
PS=0,48Вт/см2
20 Gy E \u003d 300J / cm 2 ,
P S \u003d 0.48 W / cm 2
24 часа24 hours 1,16 ± 0,33
11,1 %
44,4 %
1.16±0.33
11.1%
44.4%
0,76 ± 0,10*
44,4 %
33,3 %
0.76 ± 0.10*
44.4%
33.3%
0,64 ± 0,04*
44,4 %
33,3 %
0.64 ± 0.04*
44.4%
33.3%
0,59*
66,7 %
33,3 %
0.59*
66.7%
33.3%
0,57*
75,0 %
12,5 %
0.57*
75.0%
12.5%
4.4. 20 Гр Е=300Дж/см2,
PS=0,48Вт/см2
20 Gy E \u003d 300J / cm 2 ,
P S \u003d 0.48 W / cm 2
48 часов48 hours 1,97±0,18
0 %
0 %
1.97±0.18
0%
0%
0,25±0,17*
50,0 %
0 %
0.25±0.17*
50.0%
0%
0,15*
80,0 %
10,0%
0.15*
80.0%
10.0%
0,12*
90,0 %
0 %
0.12*
90.0%
0%
0,09*
90,0 %
0 %
0.09*
90.0%
0%
Контроль (K)Control (K) 2,11±0,252.11±0.25 8,08±0,958.08±0.95 17,49±2,5417.49±2.54 43,78±10,2343.78±10.23 81,94±22,5681.94±22.56

Примечание: уровень достоверной значимости по сравнению с контролем – * p < 0,050Note: level of significance compared to control – * p < 0.050

Монотерапия (табл. 2, Фиг. 3)Monotherapy (Table 2, Fig. 3)

Группа 1. При проведении ФДТ - E=150 Дж/см 2 , Ps=0,34 Вт/см 2 на 21 сутки после лечения только у 30% животных наблюдалась полная регрессия опухоли. У животных с продолженным ростом опухоли, хотя, наблюдалось снижение коэффициента абсолютного прироста опухоли, но это снижение не достоверно по сравнению с контролем.Group 1. When conducting PDT - E=150 J/cm 2 , Ps=0.34 W/cm 2 on the 21st day after treatment, only 30% of the animals showed complete regression of the tumor. In animals with continued tumor growth, although a decrease in the absolute tumor growth rate was observed, this decrease is not significant compared to the control.

Группа 2. При проведении ФДТ- E = 300 Дж/см 2 ,Ps = 0,48 Вт/см 2 на 21 сутки после лечения уже у 40% животных наблюдалась полная регрессия опухоли и коэффициент абсолютного прироста опухоли (p < 0,050) по сравнению с контролем.Group 2. During PDT-E=300 J/cm 2 ,Ps = 0.48 W/cm 2 on the 21st day after treatment, already in 40% of the animals there was a complete regression of the tumor and the coefficient of absolute tumor growth (p < 0.050) compared with the control.

Группа 3. При проведении ЛТ с дозой γ-излучение – 20 Гр на 21 сутки после лечения только у 30% животных наблюдалась полная регрессия опухоли. У животных с продолженным ростом опухоли, но коэффициент абсолютного прироста опухоли (p < 0,050) по сравнению с контролем.Group 3. When conducting RT with a dose of γ-radiation - 20 Gy on the 21st day after treatment, only 30% of the animals showed complete regression of the tumor. In animals with continued tumor growth, but absolute tumor growth rate (p < 0.050) compared to control.

Таблица 2. Table 2.

Динамика саркомы М-1 крыс после монотерапии:Dynamics of M-1 sarcoma in rats after monotherapy:

ФДТ (Е = 150 Дж/см2, Ps = 0,34 Вт/см2 или Е = 300 Дж/см2, Ps = 0,48 Вт/см2); ЛТ (20 Гр)PDT (E = 150 J/cm 2 , Ps = 0.34 W/cm 2 or E = 300 J/cm 2 , Ps = 0.48 W/cm 2 ); LT (20 Gr)

No. МонотерапияMonotherapy Параметры лазерного-
и гамма-излучения
Parameters of laser-
and gamma radiation
Коэффициент абсолютного прироста опухоли (К) (М±m) у крыс с ростом опухолиAbsolute tumor growth rate (K) (M±m) in rats with tumor growth
Полная регрессия опухоли (ПР %)Complete tumor regression (CR%) Частичная регрессия опухоли (ЧР %)Partial tumor regression (PR %) 3 сутки3 days 7 сутки7 days 10 сутки10 days 14 сутки14 day 21 сутки21 days 1.one. ФДТPDT Е=150Дж/см2,
PS=0,34Вт/см2
E \u003d 150J / cm 2 ,
P S \u003d 0.34 W / cm 2
-0,85 ± 0,10*
50,0 %
0 %
-0.85 ± 0.10*
50.0%
0%
-0,14 ± 0,52*
40,0 %
0 %
-0.14±0.52*
40.0%
0%
0,70 ± 1,17*
30,0 %
0 %
0.70 ± 1.17*
30.0%
0%
5,52 ± 4,32*
30,0 %
0 %
5.52 ± 4.32*
30.0%
0%
28,11 ± 14,34
30,0 %
0 %
28.11 ± 14.34
30.0%
0%
2.2. ФДТPDT Е=300Дж/см2,
PS=0,48Вт/см2
E \u003d 300J / cm 2 ,
P S \u003d 0.48 W / cm 2
-0,90 ± 0,15*
70,0 %
0 %
-0.90 ± 0.15*
70.0%
0%
-0,10 ± 0,64*
70,0 %
0 %
-0.10 ± 0.64*
70.0%
0%
0,34 ± 1,90*
50,0 %
0 %
0.34 ± 1.90*
50.0%
0%
3,28 ± 3,02*
50,0 %
0 %
3.28 ± 3.02*
50.0%
0%
7,34 ± 2,93*
40,0 %
0 %
7.34 ± 2.93*
40.0%
0%
3.3. ЛТLT 20 Гр20 Gr 0,53 ± 0,12*
0 %
10 %
0.53 ± 0.12*
0%
10 %
0,81 ± 0,34*
0 %
40 %
0.81 ± 0.34*
0%
40%
1,76 ± 0,47*
15,0 %
15,0 %
1.76 ± 0.47*
15.0%
15.0%
3,20 ± 0,83*
25,0 %
10,0 %
3.20 ± 0.83*
25.0%
10.0%
8,81 ± 2,02*
30,0 %
0 %
8.81 ± 2.02*
30.0%
0%
Контроль (K)Control (K) 2,97 ± 0,502.97±0.50 14,01 ± 2,0514.01 ± 2.05 20,73 ± 2,0420.73 ± 2.04 36,00 ± 3,8536.00 ± 3.85 65,31 ± 7,7065.31 ± 7.70

Примечание: уровень достоверной значимости по сравнению с контролем – * p < 0,050 Note: level of significance compared to control – * p < 0.050

Эффективность комбинированной терапии превышает лечебное воздействие монотерапии, проведенной при тех же условиях, что выражалось в увеличении процента животных с частичной и полной регрессией опухоли и значительным снижением коэффициента абсолютного прироста у животных с продолженным ростом опухоли при всех параметрах проведения опытов.The effectiveness of combination therapy exceeds the therapeutic effect of monotherapy carried out under the same conditions, which was expressed in an increase in the percentage of animals with partial and complete tumor regression and a significant decrease in the absolute growth rate in animals with continued tumor growth under all experimental parameters.

В контрольной группе по всем срокам исследования наблюдался прогрессирующий рост опухоли.In the control group, progressive tumor growth was observed throughout the study period.

Проведенные исследования установили преимущество второй схемы лечения (ЛТ + ФДТ). Наиболее эффективной оказалось проведение опытов при использовании ЛТ и через 48 часов ФДТ (E = 300 Дж/см2, Ps = 0,48 Вт/см2) животных с саркомой М-1, что позволяет добиться выраженного положительного эффекта, заключающегося в ликвидации новообразования у 90% против 30% положительного эффекта у крыс, получающих только лучевую терапию и 40% - только ФДТ. The conducted studies have established the advantage of the second treatment regimen (RT + PDT). Experiments with the use of RT and after 48 hours PDT (E = 300 J/cm 2 , Ps = 0.48 W/cm 2 ) of animals with M-1 sarcoma turned out to be the most effective, which makes it possible to achieve a pronounced positive effect, which consists in the elimination of the neoplasm in 90% versus 30% positive effect in rats receiving only radiation therapy and 40% - only PDT .

Предложенный способ лечения позволяет добиться выраженного положительного эффекта и ликвидировать новообразования, что имеет большое значение для развития комбинированного воздействия, как нового метода лечения рака. The proposed method of treatment allows to achieve a pronounced positive effect and eliminate neoplasms, which is of great importance for the development of a combined effect as a new method of cancer treatment.

Claims (1)

Способ лечения перевивной соединительнотканной саркомы М-1 крыс при комбинированном воздействии фотодинамической терапии и лучевой терапии, отличающийся тем, что проводят комбинированное воздействие лучевой терапии и фотодинамической терапии по схеме: ЛТ + ФДТ, с интервалом времени 48 часов, сеанс ФДТ проводят с фотосенсибилизатором амидоаминхлорином е6 (ААХ), который вводят интраперитонеально в дозе 1,25 мг/кг массы животного, что при экстраполяции на дозу человека составляет 0,21 мг/кг, лекарственно-световой интервал между введением препарата и лазерным облучением составляет 3,0 часа, параметры лазерного воздействия: плотность энергии Е составляет 300 Дж/см2, а плотность мощности Ps равна 0,48 Вт/см2, при проведении лучевой терапии доза γ-излучения составляла 20 Гр.A method for treating grafted connective tissue sarcoma M-1 in rats under the combined effect of photodynamic therapy and radiation therapy, characterized in that the combined effect of radiation therapy and photodynamic therapy is carried out according to the scheme: RT + PDT, with a time interval of 48 hours, the PDT session is carried out with the photosensitizer amidoaminechlorin e6 (AAX), which is administered intraperitoneally at a dose of 1.25 mg/kg of animal weight, which, when extrapolated to a human dose, is 0.21 mg/kg, the drug-light interval between drug administration and laser irradiation is 3.0 hours, the parameters of laser exposure: the energy density E is 300 J/cm 2 and the power density Ps is 0.48 W/cm 2 during radiation therapy, the dose of γ-radiation was 20 Gy.
RU2021124400A 2021-08-17 2021-08-17 Method for treatment of rat m-1 transferable connective tissue sarcoma under combined impact of photodynamic therapy and radiation therapy RU2767272C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021124400A RU2767272C2 (en) 2021-08-17 2021-08-17 Method for treatment of rat m-1 transferable connective tissue sarcoma under combined impact of photodynamic therapy and radiation therapy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021124400A RU2767272C2 (en) 2021-08-17 2021-08-17 Method for treatment of rat m-1 transferable connective tissue sarcoma under combined impact of photodynamic therapy and radiation therapy

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2021124400A RU2021124400A (en) 2021-10-01
RU2021124400A3 RU2021124400A3 (en) 2021-12-08
RU2767272C2 true RU2767272C2 (en) 2022-03-17

Family

ID=77999431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021124400A RU2767272C2 (en) 2021-08-17 2021-08-17 Method for treatment of rat m-1 transferable connective tissue sarcoma under combined impact of photodynamic therapy and radiation therapy

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2767272C2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2724480C2 (en) * 2019-07-18 2020-06-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации" (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России) Method of combined radiotherapy and photodynamic therapy
RU2737704C2 (en) * 2020-05-15 2020-12-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр радиологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России) Method of intraoperative photodynamic therapy in combined treatment of locally advanced soft tissue sarcomas

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2724480C2 (en) * 2019-07-18 2020-06-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации" (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России) Method of combined radiotherapy and photodynamic therapy
RU2737704C2 (en) * 2020-05-15 2020-12-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр радиологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России) Method of intraoperative photodynamic therapy in combined treatment of locally advanced soft tissue sarcomas

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TAKEDA K. et al. Photodynamic therapy with ATX-S10.Na(II) inhibits synovial sarcoma cell growth. Clin Orthop Relat Res. 2008, 466(7), pp. 1726-1733. *
АБРАМОВА О.Б. и др. Эффективность фотодинамической терапии саркомы М-1 крыс с новым отечественным фотосенсебилизатором Фоторан Е6. Белые ночи 2019. *
КАПЛАН М.А. и др. Комбинированный метод воздействия (фотодинамическая терапия и лучевая терапия) на саркому М-1 крыс с использованием амидоаминхлорина. Российский биотерапевтический журнал. 2015, 14(4), стр. 79-85. *
КАПЛАН М.А. и др. Комбинированный метод воздействия (фотодинамическая терапия и лучевая терапия) на саркому М-1 крыс с использованием амидоаминхлорина. Российский биотерапевтический журнал. 2015, 14(4), стр. 79-85. АБРАМОВА О.Б. и др. Эффективность фотодинамической терапии саркомы М-1 крыс с новым отечественным фотосенсебилизатором Фоторан Е6. Белые ночи 2019. материалы V Петербургского международного онкологического форума: тезисы. Автономная некоммерческая научно-медицинская организация "Вопросы онкологии". Санкт-Петербург, 2019, стр. 39. СПИЧЕНКОВА И.С. и др. Комбинированная лучевая и фотодинамическая терапия экспериментальной опухоли саркомы М-1 у крыс. Российский биотерапевтический журнал. 2003, 2(4), стр. 31-35. TAKEDA K. et al. Photodynamic therapy with ATX-S10.Na(II) inhibits synovial sarcoma cell growth. Clin Orthop Relat Res. 2008, 466(7), pp. 1726-1733. *
материалы V Петербургского международного онкологического форума: тезисы. Автономная некоммерческая научно-медицинская организация "Вопросы онкологии". Санкт-Петербург, 2019, стр. 39. *
СПИЧЕНКОВА И.С. и др. Комбинированная лучевая и фотодинамическая терапия экспериментальной опухоли саркомы М-1 у крыс. Российский биотерапевтический журнал. 2003, 2(4), стр. 31-35. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2021124400A (en) 2021-10-01
RU2021124400A3 (en) 2021-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kawczyk-Krupka et al. Photodynamic therapy in colorectal cancer treatment: the state of the art in clinical trials
Sheleg et al. Photodynamic therapy with chlorin e6 for skin metastases of melanoma
Kostron et al. The interaction of hematoporphyrin derivative, light, and ionizing radiation in a rat glioma model
Mathews et al. The effects of ultra low fluence rate single and repetitive photodynamic therapy on glioma spheroids
RU2704202C1 (en) Method of photodynamic therapy of growth surface solid connective-tissue sarcoma of m-1 rats
Kaye Photodynamic therapy of brain tumours
Thong et al. Immune response against angiosarcoma following lower fluence rate clinical photodynamic therapy
RU2767272C2 (en) Method for treatment of rat m-1 transferable connective tissue sarcoma under combined impact of photodynamic therapy and radiation therapy
US6495585B2 (en) Method for treating hyperproliferative tissue in a mammal
RU2763663C2 (en) Method for treatment of translable connective tissue sarcoma m-1 in rats with combined impact of photodynamic therapy and radiotherapy
US10195459B2 (en) Device for photodynamical therapy of cancer
KR20130011162A (en) The method for treating tumor or skin diseases using photodynamic therapy
Harvey et al. Killing tumor cells: the effect of photodynamic therapy using mono-L-aspartyl chlorine and NS-398
WO2010035268A2 (en) Device for photodynamical therapy of cancer
Zaharieva et al. Photodiagnostics and photodynamic treatment of stem cells cultivated from human glioblastoma tumors
Tomio et al. Effect of hematoporphyrin and red light on AH-130 solid tumors in rats
RU2776449C1 (en) Method for photodynamic therapy of rat surface solid connective tissue sarcoma m-1
RU2383370C1 (en) Method of tumour growth suppression
RU2774589C1 (en) Method for carrying out photodynamic therapy of solid ehrlich carcinoma in mice
KR20090108069A (en) Treatment of Barrett&#39;s esophagus using photodynamic therapy
RU2724867C2 (en) Method of photodynamic therapy of transplanted ectodermal tumor of melanoma b16 of mice
RU2303966C2 (en) Method for reducing superficial ophthalmoapplicator dose in carrying out intraocular neoplasms brachytherapy
KR20120018234A (en) The method for treating tumor or skin diseases using photodynamic therapy
USRE49724E1 (en) Device for photodynamical therapy of cancer
RU2372119C1 (en) Method of integrated treatment of locally advanced malignant bronchial and/or tracheal tumours