RU2781902C1 - Способ лечения аденокарциномы эрлиха методом лучевой терапии - Google Patents
Способ лечения аденокарциномы эрлиха методом лучевой терапии Download PDFInfo
- Publication number
- RU2781902C1 RU2781902C1 RU2021118574A RU2021118574A RU2781902C1 RU 2781902 C1 RU2781902 C1 RU 2781902C1 RU 2021118574 A RU2021118574 A RU 2021118574A RU 2021118574 A RU2021118574 A RU 2021118574A RU 2781902 C1 RU2781902 C1 RU 2781902C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation therapy
- microparticles
- tumor
- tantalum oxide
- radiation
- Prior art date
Links
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 208000009956 Adenocarcinoma Diseases 0.000 title claims abstract description 6
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims abstract description 33
- BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);tantalum(5+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ta+5].[Ta+5] BPUBBGLMJRNUCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910001936 tantalum oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000005365 phosphate glass Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000005461 Bremsstrahlung Effects 0.000 claims abstract 2
- 210000001519 tissues Anatomy 0.000 abstract description 9
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 7
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 abstract 4
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 abstract 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 9
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 6
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 6
- 229940079593 drugs Drugs 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 210000004185 Liver Anatomy 0.000 description 3
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N Tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 201000008325 diseases of cellular proliferation Diseases 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- VWQVUPCCIRVNHF-OUBTZVSYSA-N yttrium-90 Chemical compound [90Y] VWQVUPCCIRVNHF-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 3
- FBOZXECLQNJBKD-ZDUSSCGKSA-N L-methotrexate Chemical compound C=1N=C2N=C(N)N=C(N)C2=NC=1CN(C)C1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 FBOZXECLQNJBKD-ZDUSSCGKSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 210000003491 Skin Anatomy 0.000 description 2
- 229910003070 TaOx Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005312 bioglass Substances 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 210000000548 hind-foot Anatomy 0.000 description 2
- 229960000485 methotrexate Drugs 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 230000004614 tumor growth Effects 0.000 description 2
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000001367 Arteries Anatomy 0.000 description 1
- 210000003445 Biliary Tract Anatomy 0.000 description 1
- 210000001736 Capillaries Anatomy 0.000 description 1
- 235000019749 Dry matter Nutrition 0.000 description 1
- 210000000744 Eyelids Anatomy 0.000 description 1
- 206010016654 Fibrosis Diseases 0.000 description 1
- 210000002683 Foot Anatomy 0.000 description 1
- 206010019851 Hepatotoxicity Diseases 0.000 description 1
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- AXHJBJFZCVLYMF-BNHMPRSJSA-N [2-[(8S,9R,10S,11S,13S,14S,16S,17R)-9-fluoro-11,17-dihydroxy-10,13,16-trimethyl-3-oxo-6,7,8,11,12,14,15,16-octahydrocyclopenta[a]phenanthren-17-yl]-2-oxoethyl] dihydrogen phosphate;[2-[(8S,9R,10S,11S,13S,14S,16S,17R)-9-fluoro-11-hydroxy-10,13,16-trimethyl Chemical compound C1CC2=CC(=O)C=C[C@]2(C)[C@]2(F)[C@@H]1[C@@H]1C[C@H](C)[C@@](C(=O)COP(O)(O)=O)(O)[C@@]1(C)C[C@@H]2O.C1CC2=CC(=O)C=C[C@]2(C)[C@]2(F)[C@@H]1[C@@H]1C[C@H](C)[C@@](C(=O)COC(=O)CC)(OC(=O)CC)[C@@]1(C)C[C@@H]2O AXHJBJFZCVLYMF-BNHMPRSJSA-N 0.000 description 1
- 230000001154 acute Effects 0.000 description 1
- 201000009036 biliary tract cancer Diseases 0.000 description 1
- 239000000560 biocompatible material Substances 0.000 description 1
- 230000001684 chronic Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000013742 energy transducer activity Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 description 1
- 230000004761 fibrosis Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000304 hepatotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001146 hypoxic Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 201000004044 liver cirrhosis Diseases 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 231100000956 nontoxicity Toxicity 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000001575 pathological Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating Effects 0.000 description 1
- 238000005020 pharmaceutical industry Methods 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive Effects 0.000 description 1
- 231100000489 sensitizer Toxicity 0.000 description 1
- 230000004083 survival Effects 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 230000000699 topical Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области медицины, а именно онкологии и лучевой терапии, и может быть использовано для лечения аденокарциномы Эрлиха методом лучевой терапии. Проводят локальное облучение новообразований тормозным излучением мощностью 6 МэВ суммарной очаговой дозой 20 Гр с предварительным введением непосредственно в опухоль радиомодификатора. В качестве радиомодификатора используют синтезированные микрочастицы фосфатного стекла, легированного 40% оксида тантала. Радиомодификатор вводят в виде 1 % масс. взвеси в физиологическом растворе, при этом размер указанных микрочастиц в взвеси составляет до 100 мкм. Способ обеспечивает улучшение локального контроля над опухолевым ростом, уменьшение объема удаляемых с опухолью тканей, снижение лучевой нагрузки на окружающие зону операции ткани за счет применения в качестве радиомодификатора микрочастиц фосфатного стекла, легированного 40% оксида тантала. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области медицины и фармацевтической промышленности, в частности к рентгенологии, онкологии и лучевой терапии. И может быть использовано для лечения злокачественных новообразований.
Злокачественные новообразования находятся в списке лидеров основных причин смерти и инвалидизации населения развитых, а в последние годы и развивающихся стран. Одним из основных клинически используемых методов лечения широкого диапазона опухолей является лучевая терапия. Однако во время применения лучевой терапии только часть энергии ионизирующего излучения поглощается опухолью, остальная часть рассеивается в здоровых тканях, оказывая на них негативное влияние, еще одним фактором, ограничивающим эффективность лучевой терапии является радиорезистентность самого новообразования. Поэтому поиск малоинвазивных и вместе с тем эффективных методов улучшения локализации зоны облучения с уменьшением лучевой нагрузки на окружающие зону ткани, а также преодоление радиорезистентности опухоли, является наиболее актуальным на сегодняшний день.
Одним из таких способов является радиомодификация тканей, которая может проводиться за счет введения различных химических веществ.
Известен способ лечения злокачественных опухолей кожи век [Пат. РФ 2445086, опубл. 20.03.2012], включающий локальную радиомодификацию опухоли путем перитуморального введения метотрексата, преинкубированного в аутоплазме при t=37°C в течение 30 мин, с предварительным введением 1 мл дипроспана суббульбарно. Через час после радиомодификации проводят неоадьювантную лучевую терапию очаговой дозой 20 Гр. Недостатком описанного метода является то, что метотрексат может привести к развитию симптомов острой или хронической гепатотоксичности (в том числе к фиброзу и циррозу печени).
Известен способ фотон захватной терапии опухолей путем введения непосредственно в опухоль средства, включающего йодированное контрастное вещество, дополнительно содержащее наноразмерные частицы золота, с последующим электромагнитным облучением опухоли гамма-излучением 60Со [Пат. РФ 2533267, опубл. 20.11.2014]. Недостатками метода является обширный список противопоказаний к использованию йодсодержащих препаратов.
Известен метод радионуклидной эмболизации стеклянными микросферами с радиоизотопом иттрия-90 для лечения злокачественных опухолей печени и желчевыводящих путей [Bourien Н. et al. «Yttrium-90 glass microspheres radioembolization (RE) for biliary tract cancer: large single-center experience)) // Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging, 2019, V. 46, pp. 669-676]. Микросферы состоят из стекла диаметром 20-30 мкм, в котором в матрицу встроен изотоп 89Y. Перед процедурой эмболизации иттрий-89 в ядерном реакторе активируется нейтронами до иттрия-90. Микросферы с 90Y вводят точно в артерии, питающие новообразование, и по капиллярам они попадают в ложе опухоли. Радиоизотоп создает внутри опухоли высокую дозу облучения (120-200 Гр) при относительно небольшом облучении здоровой, окружающей опухоль, ткани печени (20-30 Гр). Преимуществом использования стеклянных микросфер является их отличная стабильность, радиационная стойкость и нетоксичность. Существенным недостатком метода является радиоактивность изотопа иттрия, необходимость тщательного контроля радиационный безопасности, т.к. при неправильном введении микросфер существует высокий риск радиоактивного заражения организма. Кроме того, прямое измерение величины дозы внутреннего облучения в патологическом очаге крайне затруднительно, поэтому возрастает вероятность возникновения лучевых осложнений в нормальных тканях.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является метод лучевой терапии с использованием в качестве сенсибилизатора эмульсии наночастиц перфторуглерода с оксидом тантала в полиэтиленгликоле [Song G. et al. «ТаОх decorated perfluorocarbon nanodroplets as oxygen reservoirs to overcome tumor hypoxia and enhance cancer radiotherapy» / Biomaterials, 2017, V. 112, pp. 257-263].
Согласно описанному методу для лечения in vivo в опухоль 4Т1 перевитую мышам вводили 50 мкл эмульсии перфторуглерода с оксидом тантала в полиэтиленгликоле (6,7 мг / мл ТаОх; 20 об. % ПФУ), через 10 минут после инъекции опухоль облучали рентгеновским излучением мощностью 6 Гр. Данный способ показал ингибирование роста опухоли относительно контроля использования метода лучевой терапии без использования радиомодификатора. Недостатком прототипа является использование только рентгеновского излучения, имеющего низкую проникающую способность, не позволяющего применять метод для глубоко расположенных опухолей. Задачей изобретения является оптимизация лечения злокачественных новообразований методом лучевой терапии и повышение его эффективности независимо от глубины залегания опухоли.
Технический результат заявляемого способа заключается в улучшении локального контроля над опухолевым ростом, уменьшении объема удаляемых с опухолью тканей, а значит и инвалидизации пациентов, снижении лучевой нагрузки на окружающие зону операции ткани, визуализация зоны облучения за счет рентгенконтрастности препарата.
Технический результат достигается способом лечения злокачественных новообразований методом экспериментальной лучевой терапии, заключающемся в непосредственном введении в опухоль синтезированных микрочастиц фосфатного стекла с включением 40% оксида тантала и последующим локальным облучении новообразования ионизирующим излучением мощностью 6 МэВ суммарной очаговой дозой 20 Гр.
Способ экспериментальной лучевой терапии с использованием оксида тантала осуществляется следующим образом.
Предварительно для локальной радиомодификации и рентгеноконтрастности опухоли в злокачественное новообразование интратуморальным путем вводят микрочастицы фосфатного стекла, включающего 40% оксида тантала, разведенные до состояния взвеси в физиологическом растворе, после чего проводят сеанс лучевой терапии в области опухоли на аппарате True Beam с применение болюса мощностью 6 МэВ одной фракцией суммарной очаговой дозой 20 Гр.
В качестве радиомодификатора впервые было использовано фосфатное стекло, модифицированное оксидом тантала. Такое сочетание было выбрано в связи с двойственностью свойств препарата, что было ранее показано авторами изобретения [Плотникова О.С. и др. «Возможность применения микрочастиц оксида тантала в фосфатном стекле для лучевой терапии злокачественных новообразований» // PMJ, 2020, №4, с. 85-87]. С одной стороны, он обладает рентгеноконтрастностью, с другой - наличие фосфатного стекла, содержащего 40% оксид тантала, дает прибавку к вторичному излучению 100,1% по сравнению с генерацией в дистиллированной воде, что вдвое превышает генерацию вторичного излучения.
В связи с тем, что микрочастицы фосфатного стекла вводят в виде взвеси, был проведен подбор размера иглы, позволяющего полностью и беспроблемно вводить препарат в область опухоли. Размер частиц биостекла составляет до 100 мкм, поэтому оптимальным калибром является G16.
Экспериментальное подтверждение осуществимости заявляемого способа и его эффективности проводилось in vivo на лабораторных мышах.
Пример 1.
Эксперимент проводят на 28 мышах - самках, весом 20-22 г, разбитых на две аналогичных группы по 14 животных в каждой. Мышам под кожу задней правой лапы перевивают опухоль, 500000 клеток/мышь аденокарцинома Эрлиха в физиологическом растворе. Через 10 дней животным в соответствующих группах проводят сеанс лучевой терапии на аппарате True Beam фирмы Varian с применением болюса мощностью 6 МэВ, одной фракцией, СОД 20 Гр. За 10 минут до облучения в зону опухоли шприцом калибра G16 вводят раствор микрочастиц биостекла в соответствии с программой эксперимента. Для приготовления раствора 150 мг сухого вещества фосфатного стекла, содержащего 40% оксида тантала, разводят до состояния взвеси в 15 мл физиологического раствора, что соответствует 1 масс. %.
Животных разделяют на группы:
Группа 1. Контроль лучевой терапии. Мышам перевивают 5x105 клеток/мышь аденокарциномы Эрлиха в правую заднюю лапу. Через 10 дней локально на область опухоли проводят облучение на аппарате True Beam одной фракцией СОД 20 Гр ионизирующего излучения.
Группа 2. Исследование местного введения фосфатного стекла, содержащего 40% оксида тантала, и лучевой терапии. Мышам перевивают 5×105 клеток/мышь аденокарциномы Эрлиха в правую заднюю лапу. Через 10 дней локально в область опухоли проводят введение 0,3 мл взвеси фосфатного стекла, легированного 40% оксидом тантала, в физиологическом растворе с последующим облучением на аппарате True Beam одной фракцией СОД 20 Гр ионизирующего излучения.
Результативность введения в опухоль радиомодификатора оценивали по продолжительности жизни животных в группах. Данные приведены в таблице 1.
Из данных средней продолжительности жизни животных видно, что наилучшие показатели выживаемости животных с перевитой опухолью наблюдаются в группе, где испытуемым было проведено введение в область опухоли 0,3 мл взвеси фосфатного стекла с включенным 40% оксидом тантала в физиологическом растворе + доза ионизирующего излучения одна фракция СОД 20 Гр.
Claims (1)
- Способ лечения аденокарциномы Эрлиха методом лучевой терапии, включающий локальное облучение новообразований тормозным излучением мощностью 6 МэВ суммарной очаговой дозой 20 Гр с предварительным введением непосредственно в опухоль радиомодификатора, отличающийся тем, что в качестве радиомодификатора используют синтезированные микрочастицы фосфатного стекла, легированного 40% оксида тантала, радиомодификатор вводят в виде 1 % масс. взвеси в физиологическом растворе, при этом размер указанных микрочастиц в взвеси составляет до 100 мкм.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2781902C1 true RU2781902C1 (ru) | 2022-10-19 |
Family
ID=
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2733521C1 (ru) * | 2019-12-25 | 2020-10-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "КОМИ научный центр Уральского отделения Российской академии наук" | Водная дисперсия на основе наночастиц оксида тантала, способ получения и применение ее в качестве контрастного средства для in-vivo диагностики |
| US11020480B2 (en) * | 2013-01-25 | 2021-06-01 | Nanobiotix | Inorganic nanoparticles compositions in combination with ionizing radiations for treating cancer |
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11020480B2 (en) * | 2013-01-25 | 2021-06-01 | Nanobiotix | Inorganic nanoparticles compositions in combination with ionizing radiations for treating cancer |
| RU2733521C1 (ru) * | 2019-12-25 | 2020-10-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "КОМИ научный центр Уральского отделения Российской академии наук" | Водная дисперсия на основе наночастиц оксида тантала, способ получения и применение ее в качестве контрастного средства для in-vivo диагностики |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЛЫКОВА Е.Н. Исследование потоков вторичных частиц при работе медицинского ускорителя с энергией 18-20 МэВ. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Москва - 2019. 115 с.. ПЛОТНИКОВА О.С. и др. Возможность применения микрочастиц оксида тантала в фосфатном стекле для лучевой терапии злокачественных новообразований // ТМЖ. 2020. Поступила в редакцию 29.06.2020 г. Принята к печати 05.10.2020 г. N4 (82). с.85-87. LE PECHOUX C. et al. High dose rate brachytherapy for carcinoma of the uterine cervix: comparison of two different fractionation regimens. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 1995. Vol. 31, N 4.P. 1011—1013. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2199348C2 (ru) | Новые радиофармацевтические композиции и матрицы и их использование | |
| CA2660507C (en) | Targeted nanoparticles for cancer diagnosis and treatment | |
| Chong et al. | Recent advances in radiation therapy and photodynamic therapy | |
| Amato et al. | Monte Carlo study of the dose enhancement effect of gold nanoparticles during X-ray therapies and evaluation of the anti-angiogenic effect on tumour capillary vessels | |
| EP3456359B1 (en) | Neutron capture therapy composition formed using ion implantation | |
| Chow | Photon and electron interactions with gold nanoparticles: A Monte Carlo study on gold nanoparticle-enhanced radiotherapy | |
| US7486984B2 (en) | System and method for monochromatic x-ray beam therapy | |
| Zhang et al. | CT-guided radioactive 125I seed implantation treatment of multiple pulmonary metastases of hepatocellular carcinoma | |
| Kulakov et al. | Pharmaceuticals for binary radiotherapy and their use for treatment of malignancies (a review) | |
| Torrisi et al. | Study of gold nanoparticles for mammography diagnostic and radiotherapy improvements | |
| RU2781902C1 (ru) | Способ лечения аденокарциномы эрлиха методом лучевой терапии | |
| Islamian et al. | Nanoparticles promise new methods to boost oncology outcomes in breast cancer | |
| Xu et al. | Monte Carlo simulation of physical dose enhancement in core-shell magnetic gold nanoparticles with TOPAS | |
| JP6376979B2 (ja) | 放射線感受性共重合体を構成成分とするナノキャリアの合成方法 | |
| CZ401898A3 (cs) | Nové radiofarmaceutické přípravky a matrice a jejich použití | |
| RU2794457C1 (ru) | Способ лечения аденокарциномы эрлиха | |
| US6358194B1 (en) | Medical use of xenon-133 in radiation therapy of cancer | |
| Sproull et al. | The Future of Radioactive Medicine | |
| Ouar et al. | Monte Carlo simulation of a new proton therapy technique using bio-nanoparticles and high energy proton beams | |
| Kennedy et al. | 90Y microspheres: concepts and principles | |
| Dhakad et al. | Review on Radiation Therapy on Cancer | |
| RU2759045C1 (ru) | Способ комплексного лечения местнораспространенной протоковой аденокарциномы поджелудочной железы | |
| Pathak | Use of Radiation in Therapy | |
| Berrezoug et al. | Enhanced X-ray absorption by using gold nanoparticles in a biological tissue | |
| RU2270045C1 (ru) | Способ фотон-захватной терапии опухолей |