RU2776449C1 - Method for photodynamic therapy of rat surface solid connective tissue sarcoma m-1 - Google Patents

Method for photodynamic therapy of rat surface solid connective tissue sarcoma m-1 Download PDF

Info

Publication number
RU2776449C1
RU2776449C1 RU2021131846A RU2021131846A RU2776449C1 RU 2776449 C1 RU2776449 C1 RU 2776449C1 RU 2021131846 A RU2021131846 A RU 2021131846A RU 2021131846 A RU2021131846 A RU 2021131846A RU 2776449 C1 RU2776449 C1 RU 2776449C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tumor
pdt
dose
animals
photosensitizer
Prior art date
Application number
RU2021131846A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ольга Борисовна Абрамова
Татьяна Петровна Чурикова
Екатерина Александровна Козловцева
Валентина Владимировна Дрожжина
Михаил Александрович Каплан
Сергей Анатольевич Иванов
Андрей Дмитриевич Каприн
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр радиологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр радиологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр радиологии» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России)
Application granted granted Critical
Publication of RU2776449C1 publication Critical patent/RU2776449C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: experimental medicine.
SUBSTANCE: invention relates to experimental medicine, namely to oncology, and can be used for carrying out photodynamic therapy (PDT) of transplanted superficial solid connective tissue tumor M-1 sarcoma in rats. To do this, the photosensitizer Heliochlorin is administered intravenously at a dose of 2.5 mg/kg. Then, after 30 minutes, the tumor is exposed to laser radiation with an energy density of E = 150 J/cm2, a wavelength of 662 nm and a power density of Ps = 0.48 W/cm2.
EFFECT: method provides maximum antitumor effect, 100% cure of animals on the 90th day after PDT session with no neoplasm recurrence, while reducing the amount of photosensitizer administered and the dose of laser exposure to animals.
1 cl, 1 dwg, 3 tbl

Description

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

Для этого впервые в экспериментальных исследованиях провели ФДТ с новым отечественным фотосенсибилизатором Гелиохлорин. Гелиохлорин содержит трисмеглуминовую соль хлорина е6, а в качестве криостабилизатора - меглумин в соотношении 1:0,1-0,2 вес. ч., обладает свойством накапливаться в опухоли и при локальном воздействии лазерного излучения с длиной волны в диапазоне 660–670 нм обеспечивает фотосенсибилизирующий эффект. Фотосенсибилизатор вводили внутривенно крысам в дозе 2,5 мг/кг. Соблюдая оптимальное время между введением препарата и облучением, так называемый лекарственно-световой интервал (ЛСВИ) от 15 до 90 минут, а конкретно через 30 минут после введения, и применяя параметры лазерного излучения (плотность мощности лазерного излучения 0,48 Вт/см2 и плотность энергии (Е) – 150 Дж/см2), используя полупроводниковый аппарат «Аткус-2» (ЗАО «Полупроводниковые приборы», Санкт-Петербург) с длиной волны излучения 662 нм, получили полную регрессию опухолей до 21 сутки.For this, for the first time in experimental studies, PDT was carried out with a new domestic photosensitizer Heliochlorin. Heliochlorin contains trismeglumine salt of chlorin e6, and meglumine as a cryostabilizer in the ratio 1:0.1-0.2 wt. h., has the ability to accumulate in the tumor and, under local exposure to laser radiation with a wavelength in the range of 660–670 nm, provides a photosensitizing effect. The photosensitizer was administered intravenously to rats at a dose of 2.5 mg/kg. Observing the optimal time between drug administration and irradiation, the so-called drug-light interval (DLI) from 15 to 90 minutes, and specifically 30 minutes after administration, and using laser radiation parameters (laser radiation power density of 0.48 W / cm 2 and energy density (E) - 150 J/cm 2 ), using the Atkus-2 semiconductor device (CJSC Semiconductor Devices, St. Petersburg) with a wavelength of 662 nm, we obtained complete regression of tumors up to 21 days.

При проведении ФДТ пациенту вводится фотосенсибилизатор (ФС), избирательно накапливающийся в злокачественных новообразованиях. Затем опухоль подвергается облучению лазерным светом определенной длины волны, в соответствии со спектром возбуждения ФС. В результате облучения происходит фотохимическая реакция, где ФС фактически играет роль катализатора, и происходит образование активных форм кислорода (основным из которых является синглетный кислород) и различных радикалов, которые являются цитотоксическими агентами и вызывают разрушение клеток опухоли. Второй механизм ФДТ - деструкция эндотелия кровеносных сосудов в зоне лазерного облучения, в результате которой имеет место тромбоз сосудов и нарушение питания в опухоли.During PDT, a patient is injected with a photosensitizer (PS), which selectively accumulates in malignant neoplasms. Then the tumor is irradiated with laser light of a certain wavelength, in accordance with the PS excitation spectrum. As a result of irradiation, a photochemical reaction occurs, where the PS actually plays the role of a catalyst, and the formation of reactive oxygen species (the main of which is singlet oxygen) and various radicals, which are cytotoxic agents and cause destruction of tumor cells, occurs. The second mechanism of PDT is the destruction of the endothelium of blood vessels in the zone of laser irradiation, which results in vascular thrombosis and malnutrition in the tumor.

Эффективность фотодинамического воздействия зависит от трех составляющих: ФС, света и кислорода. Избирательность разрушения опухоли связана с избирательностью накопления ФС в опухоли по отношению к здоровой ткани и с воздействием света определенной длины волны. Не пораженные опухолью ткани в меньшей степени поглощают ФС, но в результате лазерного облучения имеет место нежелательная частичная деструкция здоровых тканей.The effectiveness of photodynamic exposure depends on three components: PS, light and oxygen. The selectivity of tumor destruction is associated with the selectivity of PS accumulation in the tumor with respect to healthy tissue and with exposure to light of a certain wavelength. Tissues not affected by a tumor absorb PS to a lesser extent, but as a result of laser irradiation, undesirable partial destruction of healthy tissues occurs.

Известен способ квантовой ФДТ (RU 2448745). Способ включает введение препарата Фотодитазин в дозе 5 мг на 20 мл физиологического раствора. Через 1-1,5 часа после введения проводят лазерное облучение новообразования с использованием излучателя с выходной мощностью оптического элемента 100 мВт, световой энергией 60-80 Дж/см2 и длиной волны 402 нм, что соответствует максимальному пику поглощения введенного внутрипузырно Фотодитазина и образованию свободных радикалов или атомарного кислорода, которые необратимо повреждают клеточные структуры опухоли.The known method of quantum PDT (RU 2448745). The method includes the introduction of the drug Photoditazin at a dose of 5 mg per 20 ml of saline. 1-1.5 hours after the injection, laser irradiation of the neoplasm is carried out using an emitter with an optical element output power of 100 mW, light energy of 60-80 J/cm2 and a wavelength of 402 nm, which corresponds to the maximum absorption peak of Photoditazin administered intravesically and the formation of free radicals or atomic oxygen, which irreversibly damage the cellular structures of the tumor.

Используемый ФС Фотодитазин не образуется в организме животных и при его введении накапливается в основном в патологически измененной ткани. В то же время его тропность все же недостаточно высока и при реально возможном времени воздействия излучением на опухоль не достигается полной регрессии опухолевых узлов.The used PS Photoditazine is not formed in the body of animals and, when it is administered, accumulates mainly in the pathologically altered tissue. At the same time, its tropism is still not high enough, and with a realistically possible time of exposure to radiation on the tumor, complete regression of tumor nodes is not achieved.

Известен также cпособ ФДТ злокачественных новообразований (заявка на изобретение N 96107054/14, МПК A 61 N 5/00, публ. Бюл. 1998 г. N 21), включающий, так же как и заявляемое изобретение, введение в организм пациента фотосенсибилизатора и лазерное облучение зоны опухолевого роста световой дозой 300-500 Дж/см2.There is also known a method for PDT of malignant neoplasms (application for invention N 96107054/14, IPC A 61 N 5/00, publ. Bull. 1998 N 21), including, as well as the claimed invention, the introduction of a photosensitizer into the patient's body and laser irradiation of the tumor growth zone with a light dose of 300-500 J/cm 2 .

Предлагаемый способ направлен на повышение концентрации фотосенсибилизатора в опухоли, однако сами параметры лазерного облучения остаются высокими, что приводит к развитию местных осложнений во время и после ФДТ.The proposed method is aimed at increasing the concentration of the photosensitizer in the tumor, however, the laser irradiation parameters themselves remain high, which leads to the development of local complications during and after PDT.

Известен также способ ФДТ злокачественных опухолей (RU 2146159), включающий системное введение ФС и лазерное дистанционное облучение зоны опухолевого роста световой дозой 300-500 Дж/см2.There is also known a method of PDT of malignant tumors (RU 2146159), including systemic administration of PS and laser remote irradiation of the tumor growth zone with a light dose of 300-500 J/cm 2 .

Однако лазерное облучение с используемыми параметрами приводит к развитию геморрагического некроза в здоровых тканях во время и после ФДТ.However, laser irradiation with the parameters used leads to the development of hemorrhagic necrosis in healthy tissues during and after PDT.

Самым близким прототипом является способ фотодинамической терапии злокачественных опухолей (RU 2704202 С1) и предназначен для терапии злокачественного новообразования Саркомы М-1 крыс. Для этого животным вводят фотосенсибилизатор «Фоторан Е6 в дозе 5,0 мг/кг и через 2,5 часа проводят облучение лазером с длиной волны 660-670 нм с плотностью энергии 300 Дж/см2, плотностью мощности 250 мВт/см2. Время облучения составляет 20 минут. Это позволяет добиться полной эрадикации опухолевых узлов вплоть до 90-х суток после сеанса ФДТ.The closest prototype is a method of photodynamic therapy of malignant tumors ( RU 2704202 C1) and is intended for the treatment of malignant neoplasm Sarcoma M-1 rats. To do this, the photosensitizer "Photoran E6" is administered to the animals at a dose of 5.0 mg/kg, and after 2.5 hours, laser irradiation is performed with a wavelength of 660-670 nm with an energy density of 300 J/cm 2 , a power density of 250 mW/cm 2 . The exposure time is 20 minutes. This makes it possible to achieve complete eradication of tumor nodes up to the 90th day after the PDT session.

Однако, данный способ предполагает введение большой дозы фотосенсибилизатора и применение лазерного воздействия в течение длительного времени и с высокой плотностью энергии.However, this method involves the introduction of a large dose of photosensitizer and the use of laser exposure for a long time and with a high energy density.

С целью снижения количества применяемого фотосенсибилизатора и снижения дозы лазерного воздействия для получения щадящего органосохраняющего способа лечения, а также снижения времени воздействия была разработана схема терапии, приводящая к максимальному противоопухолевому эффекту (100% излечение животных на 90 сутки после терапии) с улучшенными параметрами.In order to reduce the amount of the photosensitizer used and reduce the dose of laser exposure to obtain a sparing organ-preserving method of treatment, as well as to reduce the exposure time, a therapy regimen was developed that leads to the maximum antitumor effect (100% cure of animals on day 90 after therapy) with improved parameters.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является разработка способа достижения полной эрадикации новообразования.The technical result of the invention is the development of a method for achieving complete eradication of neoplasms.

Технический результат достигается тем, что также как и в известном способе (RU 2704202) однократно, вводят фотосенсибилизатор и воздействуют на опухоль лазерным излучением с длиной волны 662 нм.The technical result is achieved by the fact that, as in the known method ( RU 2704202 ) , a photosensitizer is introduced once and the tumor is exposed to laser radiation with a wavelength of 662 nm.

Особенностью заявляемого способа является то, что внутривенно животным вводят фотосенсибилизатор Гелиохлорин в дозе 2,5 мг/кг, и через лекарственно-световой интервал равный 30 минутам применяют воздействие света с плотностью мощности Ps = 0,48 Вт/см2.A feature of the proposed method is that the photosensitizer Heliochlorin is administered intravenously to animals at a dose of 2.5 mg/kg, and after a drug-light interval of 30 minutes, exposure to light with a power density Ps = 0.48 W/cm 2 is applied.

Изобретение поясняется подробным описанием, таблицами и иллюстрацией, на которых изображено:The invention is illustrated by a detailed description, tables and illustrations, which show:

Фиг. 1 – Динамика накопления гелиохлорина в опухоли и окружающей ткани бедра крыс после внутривенного введения в дозе 2,5 мг/кг; по оси абсцисс – срок после внутривенного введения ФС; по оси ординат: слева интенсивность флуоресценции, справа – индекс контрастности.Fig. 1 - Dynamics of accumulation of heliochlorin in the tumor and surrounding tissue of the thigh of rats after intravenous administration at a dose of 2.5 mg/kg; on the abscissa axis - the period after intravenous administration of PS; along the y-axis: fluorescence intensity on the left, contrast index on the right.

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

В эксперименте in vivo нами использовались белые аутбредные 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).

Работа выполнена на 48 половозрелых самках крыс массой тела 165–190 г с имплантированной подкожно с внешней стороны бедра саркомой М-1 (кусочками опухоли донора, размером 1*1*2 мм3). При достижении наибольшего диаметра опухолевых узлов 0,8-1,0 см животных методом рандомизации распределяли на опытную и контрольную группы.The work was performed on 48 mature female rats weighing 165–190 g with M-1 sarcoma implanted subcutaneously on the outer side of the thigh (pieces of a donor tumor, 1*1*2 mm 3 in size). Upon reaching the largest diameter of the tumor nodes of 0.8-1.0 cm, the animals were randomly divided into experimental and control groups.

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. Накопление ФС в опухоли и здоровой ткани бедра изучали методом лазерной спектрометрии с помощью установки ЛЭСА-01-Биоспек, Россия. Уровень концентрации ФС оценивали по интенсивности флуоресценции в усл. ед., селективность определяли по индексу контрастности (опухоль/окружающая ткань). ФС вводили крысам внутривенно в дозе 2,5 мг/кг. Первое измерение проводили до введения препарата (0 часа), а затем 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120 мин.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 accumulation of PS in the tumor and healthy thigh tissue was studied by laser spectrometry using a LESA-01-Biospec, Russia. The level of PS concentration was estimated from the intensity of fluorescence in arb. units, selectivity was determined by the contrast index (tumor/surrounding tissue). PS was administered to rats intravenously at a dose of 2.5 mg/kg. The first measurement was carried out before the administration of the drug (0 hours), and then 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120 minutes.

Проведение ФДТ.Conducting PDT.

Контролем служили крысы-опухоленосители без какого-либо воздействия (Таблица 1).control tumor-bearing rats served without any exposure (Table 1).

Таблица 1Table 1

Схема экспериментаExperiment scheme

ОпухольTumor Тест-системаTest system ПрепаратA drug Доза ФС
мг/кг
Dose of PS
mg/kg
Метод
Введения
Method
Introductions
Параметры облученияIrradiation parameters
Е
Дж/см2
E
J / cm 2
Ps
Вт/см2
PS
W / cm 2
Саркома
М-1
Sarcoma
M-1
крысыrats ГелиохлоринHeliochlorin 2,52.5 ВнутривенноIntravenously 150150 0,480.48
КонтрольControl крысыrats -

Источником лазерного излучения при проведении ФДТ 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/100 г массы животного). ФДТ проводили локально однократно, ФС вводили внутривенно.The source of laser radiation during PDT 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). PDT was performed locally once, PS was administered intravenously.

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.

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. Торможение роста опухоли (ТРО%) по формуле:2. Inhibition of tumor growth (TPO%) according to the formula:

Figure 00000002
Figure 00000004
(3)
Figure 00000002
Figure 00000004
(3)

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 regression (CR) of the tumor (K = -1.00). Complete tumor regression was defined as the absence of a visible and palpable tumor.

4. Средняя продолжительность жизни животных (СПЖ, сут) животных и увеличение продолжительности жизни (УПЖ%) по сравнению с контролем. Значимым считается УПЖ ≥ 50%.4. The average life span of animals (LES, days) of animals and the increase in life expectancy (LEL%) compared with the control. LLS ≥ 50% is considered significant.

Figure 00000005
(4)
Figure 00000005
(four)

5. Критерий излеченности животных - отсутствие рецидивирования опухоли в течение 90 суток после ФДТ5. The criterion of cure of animals is the absence of tumor recurrence within 90 days after PDT

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 окружающей ткани.I. Study of the dynamics of PS accumulation in the tumor and surrounding tissue.

Изучение накопления различных фотоактивных веществ в клетках является важным аспектом скрининговых исследований, позволяющим оптимизировать условия фотодинамического воздействия (определения лекарственно-светового интервала (ЛСВИ) – время от момента введения ФС до облучения лазером, что позволяет проводить лечение на высоком уровне накопления ФС в опухоли при минимальной концентрации его в нормальной ткани - при максимальном индексе контрастности.The study of the accumulation of various photoactive substances in cells is an important aspect of screening studies, which makes it possible to optimize the conditions for photodynamic exposure (determination of the drug-light interval (DLI) - the time from the moment of PS administration to laser irradiation, which allows treatment at a high level of PS accumulation in the tumor with minimal its concentration in normal tissue - at the maximum contrast index.

Из данных, представленных на диаграмме (Фиг. 1) видно, что в течение 90 мин после внутривенного введения гелиохлорина в дозе 2,5 мг/кг происходит постепенное увеличение уровня накопления, как в опухоли, так и в окружающей ткани бедра.From the data presented in the diagram (Fig. 1) it can be seen that within 90 minutes after intravenous administration of heliochlorin at a dose of 2.5 mg/kg, there is a gradual increase in the level of accumulation, both in the tumor and in the surrounding tissue of the thigh.

Максимальный уровень накопления ФС в опухоли наблюдался в интервале 15 – 90 мин после введения ФС. Что касается индекса контрастности, то самый высокий (1,5) определяли через 15 мин.The maximum level of PS accumulation in the tumor was observed in the range of 15–90 min after PS administration. As for the contrast index, the highest (1.5) was determined after 15 minutes.

Таким образом, оптимальное время проведения лазерного облучения после введения ФС наступает через 15-90 мин – 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 in 15–90 min, 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 эффективности ФДТ с Гелиохлорином.II. Study of the effectiveness of PDT with Heliochlorin.

На 3 сутки после ФДТ на облученной коже над опухолями появлялись эрозии, покрытые тонкими струпами. На 7-10 сутки формировались плотные струпы с демаркационной линией между окружающей кожей и некротизированной тканью новообразований. В опытной группе у крыс до 21 суток после ФДТ отмечалась полная регрессия опухоли (табл. 2). Животные были оставлены для дальнейшего наблюдения для определения показателей продолжительности жизни (табл. 3) и отсутствия рецидивирования новообразований до 90 суток после ФДТ (табл.2).Erosions covered with thin scabs appeared on the irradiated skin over the tumors on the 3rd day after PDT. On days 7-10, dense scabs were formed with a demarcation line between the surrounding skin and the necrotic tissue of the neoplasms. In the experimental group, rats showed complete regression of the tumor up to 21 days after PDT (Table 2). Animals were left for further observation to determine life expectancy (Table 3) and the absence of tumor recurrence up to 90 days after PDT (Table 2).

По данным сравнительного анализа, после ФДТ, проведенной в оптимальные сроки после введения ФС и подбора параметров лазерного излучения в опытной группе зарегистрировано значимое увеличение продолжительности жизни крыс (табл.3).According to a comparative analysis, after PDT, carried out at the optimal time after PS administration and selection of laser radiation parameters, a significant increase in the lifespan of rats was registered in the experimental group (Table 3).

Таблица 2table 2

Показатели противоопухолевой эффективности ФДТ саркомы М-1 крыс с внутривенным введением Гелиохлорина в дозе 2,5 мг/кг и при параметрах: плотность энергии лазерного излучения (Е) – 150 Дж/см2;. плотность мощности (Ps) – 0,48 Вт/см2 Indicators of antitumor efficacy of PDT of M-1 sarcoma in rats with intravenous administration of Heliochlorin at a dose of 2.5 mg/kg and with the following parameters: energy density of laser radiation (E) - 150 J/cm 2 ;. power density (Ps) - 0.48 W / cm 2


гр.
No.
gr.
Доза
ФС
(мг/кг)
Dose
FS
(mg/kg)
Срок наблюдений (сут)Observation period (days)
33 77 10ten 14fourteen 2121 9090 1one 2,52.5 1) 1001) 100 5) 1005) 100 Конт
роль
Comte
role
VV 1,2±0,21.2±0.2 2,7±0,52.7±0.5 7,7±1,47.7±1.4 10,2 ± 2,110.2±2.1 17,1 ±4,217.1±4.2
КTo 3,0±0,43.0±0.4 9,1±1,49.1±1.4 20,1±2,820.1±2.8 42,1±7,442.1±7.4 83,8±24,983.8±24.9

Примечание: (1) объем опухоли (V, см3); (2) коэффициент прироста опухоли у животных с продолженным ростом (К); (3) торможение роста опухоли (ТРО,%); (4) процент животных с полной регрессией опухоли (ПР); (5) – процент излеченных животных на 90 суткиNote: ( 1 ) tumor volume (V, cm3); (2) tumor growth rate in animals with continued growth (K); (3) inhibition of tumor growth (TPO,%); (4) percentage of animals with complete tumor regression (CR); (5) - percentage of cured animals on day 90

* р < 0,05 по сравнению с контролем* p < 0.05 compared to control

Таблица 3Table 3

Увеличение продолжительности жизни крыс после ФДТ с внутривенным введением ГелиохлоринаIncreased lifespan of rats after PDT with intravenous administration of Heliochlorin

Параметры лазерного излучения: Е = 150 Дж/см2, Ps = 0,48 Вт/см2 Laser radiation parameters: E \u003d 150 J / cm 2 , Ps \u003d 0.48 W / cm 2 Доза ФС (мг/кг)PS dose (mg/kg) СПЖlife expectancy УПЖUPZH 2,52.5 >90*>90* >100*>100* КонтрольControl 37,3 ± 2,237.3 ± 2.2 --

Примечание: СПЖ – средняя продолжительность жизни, сутки; УПЖ – увеличение продолжительности жизни, %; * значимое увеличение продолжительности жизни по сравнению с контролем (УПЖ ≥ 50%).Note: ALE – average life expectancy, days; LLS - increase in life expectancy,%; * Significant increase in life expectancy compared to control (LLE ≥ 50%).

Таким образом, проведенное исследование in vivo установило высокую противоопухолевую эффективность изучаемого препарата на перевиваемую злокачественную опухоль саркома М-1 крыс до 90 суток после лечения с внутривенным введением Гелиохлорина в дозе 2,5 мг/кг (при экстраполяции на дозу человека составляет 0,42 мг/кг) и параметрах лазерного облучения Е–150 Дж/см2, Ps–0,48 Вт/см2.Thus, the conducted in vivo study established the high antitumor efficacy of the studied drug on the transplanted malignant tumor M-1 sarcoma of rats up to 90 days after treatment with intravenous administration of Heliochlorin at a dose of 2.5 mg/kg (when extrapolated to the human dose is 0.42 mg /kg) and laser irradiation parameters E–150 J/ cm2 , Ps–0.48 W/cm2 .

Способ позволил увеличить продолжительность жизни крыс после ФДТ перевиваемой злокачественной опухоли саркома М-1 с отсутствием рецидивирования новообразований до 90 суток после ФДТ.The method made it possible to increase the life span of rats after PDT of a transplanted malignant tumor M-1 sarcoma with no recurrence of neoplasms up to 90 days after PDT.

Claims (1)

Способ фотодинамической терапии перевивной поверхностной солидной соединительнотканной саркомы М-1 крыс, включающий введение фотосенсибилизатора и последующее воздействие на опухоль лазерным излучением с плотностью энергии Е = 150 Дж/см2, длиной волны 662 нм, отличающийся тем, что внутривенно вводят фотосенсибилизатор Гелиохлорин в дозе 2,5 мг/кг и через лекарственно-световой интервал равный 30 минут применяют воздействие света с плотностью мощности Ps = 0,48 Вт/см2.A method for photodynamic therapy of grafted superficial solid connective tissue sarcoma M-1 in rats, including the administration of a photosensitizer and subsequent exposure of the tumor to laser radiation with an energy density of E = 150 J/cm2, a wavelength of 662 nm, characterized in that the photosensitizer Heliochlorin is administered intravenously at a dose of 2.5 mg/kg and light exposure with a power density of Ps = 0.48 W/cm is applied after a drug-light interval of 30 minutes2.
RU2021131846A 2021-10-30 Method for photodynamic therapy of rat surface solid connective tissue sarcoma m-1 RU2776449C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2776449C1 true RU2776449C1 (en) 2022-07-21

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2704202C1 (en) * 2019-07-03 2019-10-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России) Method of photodynamic therapy of growth surface solid connective-tissue sarcoma of m-1 rats
RU2736261C2 (en) * 2020-05-18 2020-11-12 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России) Method of low-intensity laser radiation during photodynamic therapy with a photosensitizer fotoran e6 of a grafted connective-tissue sarcoma tumor of m-1 rats, positive in a mutant p53 gene

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2704202C1 (en) * 2019-07-03 2019-10-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России) Method of photodynamic therapy of growth surface solid connective-tissue sarcoma of m-1 rats
RU2736261C2 (en) * 2020-05-18 2020-11-12 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России) Method of low-intensity laser radiation during photodynamic therapy with a photosensitizer fotoran e6 of a grafted connective-tissue sarcoma tumor of m-1 rats, positive in a mutant p53 gene

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КАПЛАН М.А. и др., Фотодинамическая терапия саркомы м-1 крыс с использованием фотосенсибилизатора амидаминхлорина, Российский биотерапевтический журнал, N1, том 14, 2015, c. 53-56. МАЛЫГИНА А.И. и др., Сравнительный анализ противоопухолевой эффективности фотодинамической терапии с фотосенсибилизаторами амидоаминхлорин и липосомальный амидоаминхлорин на экспериментальной модели опухоли (саркома М-1) крыс, Радиация и риск, 2015, 24(1), с. 85-95. ABRAMOVA O.B. et al., Photodynamic Therapy of Sarcoma M-1 in Rats with Photosensitizer Photoran E6, Bull Exp Biol Med., 2021 Feb;170(4):479-484. KOSTENICH GA et al., Photodynamic therapy with chlorine e6. A morphologic study of tumor damage efficiency in experiment, J Photochem Photobiol B., 1991 Dec;11(3-4):307-18. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Salet et al. New trends in photobiology photosensitization of mitochondria. Molecular and cellular aspects
Gibson et al. Effects of various photoradiation regimens on the antitumor efficacy of photodynamic therapy for R3230AC mammary carcinomas
Koren et al. Hypericin in phototherapy
RU2704202C1 (en) Method of photodynamic therapy of growth surface solid connective-tissue sarcoma of m-1 rats
Magne et al. Photodynamic therapy of facial squamous cell carcinoma in cats using a new photosensitizer
SK35295A3 (en) Method of transcutaneous in vivo activation of photosensitive agents in blood
Gomer et al. The effect of localized porphyrin photodynamic therapy on the induction of tumour metastasis
KR20060126470A (en) Photodynamic therapy for local adipocyte reduction
Rovers et al. Effective treatment of liver metastases with photodynamic therapy, using the second-generation photosensitizer meta-tetra (hydroxyphenyl) chlorin (mTHPC), in a rat model
Ost Photodynamic therapy in lung cancer
Cowled et al. Photocytotoxicity in vivo of haematoporphyrin derivative components
Thong et al. Immune response against angiosarcoma following lower fluence rate clinical photodynamic therapy
Waterfield et al. Wavelength‐dependent effects of benzoporphyrin derivative monoacid ring A in vivo and in vitro
Rezzoug et al. Parameters affecting photodynamic activity of Foscan® or meta-tetra (hydroxyphenyl) chlorin (mTHPC) in vitro and in vivo
Richter et al. Activation of benzoporphyrin derivative in the circulation of mice without skin photosensitivity
RU2776449C1 (en) Method for photodynamic therapy of rat surface solid connective tissue sarcoma m-1
Kübler et al. Photodynamic therapy of head and neck cancer
Fingar et al. Changes in tumor interstitial pressure induced by photodynamic therapy
RU2440158C2 (en) Method of photodynamic therapy of subjects with malignant tumours
RU2446842C2 (en) Method of treating locally advanced oncological diseases in experiment
Masumoto et al. Tissue distribution of a new photosensitizer ATX-S10Na (II) and effect of a diode laser (670 nm) in photodynamic therapy
KR20130011162A (en) The method for treating tumor or skin diseases using photodynamic therapy
RU2774589C1 (en) Method for carrying out photodynamic therapy of solid ehrlich carcinoma in mice
RU2724867C2 (en) Method of photodynamic therapy of transplanted ectodermal tumor of melanoma b16 of mice
Stuart Nelson et al. Study of the in vivo and in vitro photosensitizing capabilities of uroporphyrin I compared to photofrin II