stringtranslate.com

Рассеивающая альфа-излучатели лучевая терапия

Радиотерапия с использованием рассеивающих альфа-излучателей или DaRT — это радиотерапия на основе альфа-частиц для лечения солидных опухолей . [1] [2]

Эта терапия была разработана в Тель-Авивском университете в Израиле профессорами Ицхаком Кельсоном и Йоной Кейсари. Лечение осуществляется путем введения в опухоль металлических трубок, называемых «семенами», на поверхности которых закреплены атомы радия-224 . Когда радий распадается, его короткоживущий дочерний элемент радон-220 высвобождается из семени посредством энергии отдачи. [3] Дочерние элементы радона-220, в частности Pb-212, рассеиваются в опухоли и испускают высокоэнергетические альфа-частицы, которые разрушают опухоль. Поскольку атомы, испускающие альфа-частицы, рассеиваются всего на несколько миллиметров в ткани, DaRT уничтожает опухолевые клетки и щадит окружающую здоровую ткань. [3]

Альфа-излучение

Альфа-излучение — это ядерное явление, при котором тяжелый радионуклид испускает энергичную альфа-частицу (состоящую из двух протонов и двух нейтронов) и трансмутирует в другой радионуклид. Испускаемая альфа-частица имеет диапазон в тканях всего 40-90 микрон, что сводит к минимуму сопутствующий ущерб при использовании в лечебных целях. Однако это также ограничивает ее способность уничтожать опухоли диаметром в несколько миллиметров. Альфа-излучение обладает мощным потенциалом уничтожения клеток, поскольку имеет высокую линейную передачу энергии (ЛПЭ), что приводит к высокой относительной биологической эффективности (ОБЭ). [4]

Лечение рака

Изобретение DaRT делает возможным использование альфа-излучения для лечения солидных опухолей, поскольку оно преодолевает ограничение диапазона альфа-частиц в ткани. Дочерние атомы радия-224 могут рассеиваться на несколько миллиметров в опухолевой ткани, испуская при этом альфа-частицы. Способность DaRT убивать опухоли в основном обусловлена ​​способностью альфа-излучения непоправимо разрушать двухцепочечную ДНК в опухолевых клетках. [5] Эта способность, по-видимому, не зависит от стадии клеточного цикла или уровня оксигенации раковой клетки. [ требуется ссылка ]

Доклинические исследования при различных типах опухолей

Доклинические исследования показали, что DaRT может эффективно повреждать все типы солидных опухолей. Исследования 10 различных типов опухолей у мышей показали, что все они реагировали на DaRT. [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [ чрезмерное цитирование ]

Комбинированная терапия DaRT с химиотерапией или иммунотерапией

В доклинических исследованиях эффективность DaRT повышалась при сочетании со стандартными химиотерапиями, такими как 5-FU. Кроме того, DaRT смогла превратить опухоль в свою собственную вакцину и стимулировать системный противоопухолевый иммунный ответ. [13] Этот иммунный ответ был эффективно усилен добавлением иммуностимуляторов и/или ингибиторов иммуносупрессивных клеток. Этот иммунный эффект наблюдался не только как усиленное локальное разрушение опухоли в первичном месте опухоли, но и за счет устранения метастазов опухоли в легких. [12] [14] Эти результаты свидетельствуют о том, что DaRT в сочетании с иммунотерапией вызывает системный иммунный ответ, специфичный для опухоли. [ необходима цитата ]

Лечение солидных опухолей у пациентов с помощью DaRT

Первые результаты DaRT у пациентов-людей, полученные в ходе пилотного исследования 28 пациентов, проведенного профессором Поповцером (Израиль) и доктором Беллией (Италия), были опубликованы в 2020 году. [15] Из этой когорты пожилых пациентов (медианой возраста 80,5 лет) у 61% были рецидивирующие и ранее леченные опухоли, в том числе у 42% из них была радиорезистентность после предыдущей терапии. Пациентам был поставлен диагноз: гистопатологически подтвержденная плоскоклеточная карцинома кожи или головы и шеи . Сто процентов опухолей ответили на DaRT, причем полный ответ наблюдался более чем в 78% случаев, и не было отмечено серьезной токсичности. Через тридцать дней после лечения в крови или моче пациентов не было измеримой радиоактивности. В настоящее время проводятся дополнительные исследования в более крупных популяциях для усиления поддержки в отношении безопасности и эффективности этого метода абляции опухолей на основе интратуморального альфа-излучения. [ необходима цитата ]

Ссылки

  1. ^ Арази, Лиор (13 января 2020 г.). «Радиационная терапия с использованием рассеивающих альфа-излучателей: приближенное моделирование макроскопической дозы альфа-частиц точечного источника». Физика в медицине и биологии . 65 (1): 015015. Bibcode : 2020PMB....65a5015A. doi : 10.1088/1361-6560/ab5b73. PMID  31766047. S2CID  208298120.
  2. ^ "Устройство с альфа-излучением (DaRT) для лечения кожных, слизистых или поверхностных неоплазий мягких тканей. - Полный текстовый просмотр - ClinicalTrials.gov". clinicaltrials.gov . Получено 17 июля 2020 г.
  3. ^ ab Arazi, L; Cooks, T; Schmidt, M; Keisari, Y; Kelson, I (2007). «Лечение солидных опухолей путем интерстициального высвобождения откатывающихся короткоживущих альфа-излучателей». Phys. Med. Biol . 52 (16): 5025–5042. Bibcode : 2007PMB....52.5025A. doi : 10.1088/0031-9155/52/16/021. PMID  17671351. S2CID  1585204.
  4. ^ Поти, С.; Франческони, Л.; Макдевитт, М.; Моррис, М.; Льюис, Дж. (2018). «α-излучатели из радиотерапии от базовой радиохимии до клинических исследований — Часть 1». J. Nucl. Med . 59 (6): 878–884. doi :10.2967/jnumed.116.186338. PMC 6004557. PMID  29545378 . 
  5. ^ Seidl, C (2014). «Радиоиммунотерапия с использованием радионуклидов, испускающих α-частицы». Иммунотерапия . 6 (4): 431–58. doi :10.2217/imt.14.16. PMID  24815783.
  6. ^ Кукс, Т.; Арази, Л.; Шмидт, М.; Маршак, Г.; Кельсон, И.; Кейсари, И. (2008). «Замедление роста и разрушение экспериментальной плоскоклеточной карциномы интерстициальными радиоактивными проводами, высвобождающими диффундирующие альфа-излучающие атомы». Int. J. Cancer . 122 (7): 1657–64. doi : 10.1002/ijc.23268 . PMID  18059026. S2CID  19514265.
  7. ^ Кукс, Т; Арази, Л; Эфрати, М; Шмидт, М; Маршак, Г; Кельсон, И; Кейсари, Й (2009). «Интерстициальные провода, высвобождающие диффузные альфа-излучатели, в сочетании с химиотерапией улучшили локальный контроль опухоли и выживаемость у мышей с плоскоклеточной карциномой». Cancer . 115 (8): 1791–1801. doi : 10.1002/cncr.24191 . PMID  19197995. S2CID  11018499.
  8. ^ Кукс, Т.; Шмидт, М.; Биттан, Х.; Лазоров, Э.; Арази, Л.; Кельсон, И.; Кейсари, И. (2009). «Локальный контроль опухолей легких путем диффузии альфа-излучающих атомов, выделяемых внутриопухолевыми проводами, загруженными радием-224». Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys . 74 (3): 966–73. doi :10.1016/j.ijrobp.2009.02.063. PMID  19480976 . Получено 31 мая 2020 г. .
  9. ^ Кукс, Т.; Таль, М.; Рааб, С.; Эфрати, М.; Рейткопф, С.; Лазоров, Э.; Этзиони, Р.; Шмидт, М.; Арази, Л.; Кельсон, И.; Кейсари, Й. (2012). «Внутритуморальные провода, загруженные 224Ra, распространяют альфа-излучатели внутри твердых человеческих опухолей у бестимусных мышей, достигая контроля опухоли». Anticancer Research . 32 (12): 5315–21. PMID  23225432. Получено 31 мая 2020 г.
  10. ^ Хорев-Дрори, Г; Кукс, Т; Биттан, Х; Лазоров, Э; Шмидт, М; Арази, Л; Эфрати, М; Кельсон, И; Кейсари, Й (2012). «Локальный контроль экспериментальных злокачественных опухолей поджелудочной железы путем лечения комбинацией химиотерапии и внутриопухолевых проводов, загруженных радием 224, высвобождающих альфа-излучающие атомы». Transl. Res . 159 (1): 32–41. doi :10.1016/j.trsl.2011.08.009. PMID  22153808. Получено 1 июня 2020 г.
  11. ^ Reitkopf-Brodutch, S; Confino, H; Schmidt, M; Cooks, T; Efrati, M; Arazi, L; Rath-Wolfson, L; Marshak, G; Kelson, I; Keisari, Y (2015). «Аблация экспериментального рака толстой кишки с помощью внутриопухолевых проводов, загруженных радием 224, опосредуется альфа-частицами, высвобождаемыми из атомов, которые распространяются в опухоли и могут быть усилены химиотерапией». Int J Radiat Biol . 91 (2): 179–86. doi :10.3109/09553002.2015.959666. PMID  25179346. S2CID  32999548. Получено 1 июня 2020 г.
  12. ^ ab Confino, H; Schmidt, M; Efrati, M; Hochman, I; Umansky, V; Kelson, I; Keisari, Y (2016). ". Подавление роста аденокарциномы молочной железы у мышей путем абляции с внутриопухолевым альфа-облучением в сочетании с ингибиторами иммуносупрессии и CpG". Cancer Immunol Immunother . 65 (10): 1149–58. doi :10.1007/s00262-016-1878-6. PMC 11028980 . PMID  27495172. S2CID  1121535. 
  13. ^ Confino, H; Hochman, I; Efrati, M; Schmidt, M; Umansky, V; Kelson, I; Keisari, Y (2015). «Аблация опухоли с помощью интратуморальных проводов, загруженных Ra-224, индуцирует противоопухолевый иммунитет против экспериментальных метастатических опухолей». Cancer Immunol Immunother . 64 (2): 191–9. doi :10.1007/s00262-014-1626-8. PMC 11029790 . PMID  25326364. S2CID  22025785. 
  14. ^ Domankevich, V; Cohen, A; Efrati, M; Schmidt, M; Rammensee, H; Nair, S; Tewari, A; Kelson, I; Keisari, Y (2019). «Сочетание брахитерапии на основе альфа-излучения с иммуномодуляторами способствует полной регрессии опухоли у мышей посредством опухолеспецифического долгосрочного иммунного ответа». Cancer Immunol Immunother . 68 (12): 1949–58. doi :10.1007/s00262-019-02418-5. PMC 6877484 . PMID  31637474. 
  15. ^ Popovtzer, A; Rosenfeld, E; Mizrachi, A; Bellia, SR; Ben-Hur, R; Feliciani, G; Sarnelli, A; Arazi, L; Deutsch, L; Kelson, I; Keisari, Y (2020). «Первоначальные результаты безопасности и контроля опухоли из «первого на человеке» многоцентрового проспективного испытания, оценивающего новый альфа-излучающий радионуклид для лечения локально распространенного рецидивирующего плоскоклеточного рака кожи, головы и шеи». Int J Radiat Oncol Biol Phys . 65 (10): 1149–58. doi : 10.1016/j.ijrobp.2019.10.048 . PMID  31759075.