Реоксигенация Радиочувстви́тельность - чувствительность биологических объектов к повреждающему воздействию ионизирующего излучения Степень радиочувствительности ткани прямо пропорциональна пролиферативной активности и обратно пропорциональна степени дифференцировки образующих её клеток (закон Бергонье и Трибандо, 1906 г) Тканевая Видовая Возрастная Сезонная Суточная Индивидуальная Половая Модификация радиочувствительности Радиомодифицирующие агенты – факторы, способные изменять (ослаблять или усиливать) радиочувствительность клеток, тканей и организма в целом Радиопротекторы Радиосенсибилизаторы Количественным выражением эффекта радиосенсибилизации служит фактор изменения дозы (ФИД), представляющий собой отношение дозы ионизирующего излучения, действующего вместе с радиосенсибилизатором, к дозе ионизирующего излучения, вызывающей тот же эффект, но без сенсибилизатора. DRS ФИД D Кислород Наиболее универсальным радиосенсибилизатором является Кислород. С увеличением парциального давления (напряжения) кислорода в среде радиочувствительность клеток увеличивается – кислородный эффект L.Н. Gray в 1953 г. впервые предложил для избирательного усиления действия облучения на ткань злокачественных опухолей использовать облучение в условиях дыхания чистым кислородом при атмосферном давлении или под давлением до 3 атм. в специальной барокамере Радиобиологическим обоснование – существование в опухолях гипоксических клеток (напряжение кислорода 0-10 мм рт. ст.). При этом нормальные ткани (40 мм рт. ст. и выше) уже при дыхании атмосферным воздухом обладают максимальной радиочувствительностью, и при дополнительной оксигенации она заметно не усиливается Oxygen enhancement ratio Radiation dose in hypoxia Radiation dose in air OER Радиосенсибилизаторы Электрон-акцепторные соединения обмениваются медленнее кислорода и поэтому проникают в более отдаленные аноксические зоны опухоли. Ряд производных нитроимидазола проявляют значительную радиосенсибилизирующую эффективность в отношении большого числа опухолей (ФИД 1,5—1,8) Йодацетамид, метилгидразин снижают количество реакционноспособных сульфгидрильных групп в клетках 5-фторурацил, йоддезоксиуридин увеличивают количество первичных повреждений ДНК Оксимочевина ингибирует синтез ДНК Актиномицин D ингибирует синтез белка Sensitizer enhancement ratio Radiation dose without sensitizer Radiation dose with sensitizer SER Гипертермия Лечебная гипертермия — метод лечения онкологических заболеваний, при котором тело, его участки, или отдельные органы подвергаются воздействию высокой температуры (свыше 39°С до 44-45°С), в результате чего повышается эффективность применения лучевой или химической терапии Виды гипертермии: Местная (локальная) гипертермия – это нагревание определенной области тела, не ограниченной анатомически. Подразделяется на электромагнитную, магнитную и электрогипертермию Регионарная гипертермия – это нагревание определенного, анатомически ограниченного региона методом перфузии гипертермической жидкости (обычно в виде термохимиотерапии) Общая гипертермия Hypoxia Биофизические основы эффектов гипертермии Использование гипертермии в онкологии основывается на большей термоповреждаемости опухоли по сравнению со здоровой тканью Предложено несколько механизмов неспецифического действия гипертермии: Мембранодеструктивное действие электрического поля формирование трансмембранного температурного граниента, нарушающего функцию мембран злокачественных клеток и вызывающего их разрушение Эффект специфической модуляции обеспечивает избирательность действия на злокачественные клетки и максимальное поглощение энергии поля именно опухолевой тканью Структурирующий эффект электрического поля восстановление нарушенной при опухолевой трансформации межклеточной коммуникации и запуск апоптоза Термочувствительность термочувствительность увеличивается при снижении pH, что характерно для гипоксических клеток опухоли термочувствительность увеличивается при активном синтезе ДНК гипергликемия снижает внутриклеточный pH опухолевых клеток гипергликемия в условиях гипоксии ингибирует процессы пострадиационного восстановления клеток опухоли полирадиомодификация – комплекс воздействий, направленный на снижение внутриклеточного pH и парциального давления кислорода Гипергликемия индуцированная гипергликемия сопровождается снижением pH опухолей на 0,5-0,8 внутривенная инфузия раствора глюкозы вызывает снижение pH на 1,2 к 90-120-й минуте при увеличении [глюкозы] в опухоли в 10 раз снижение pH с 7,4 до 6,0 вызывает выраженную термосенсибилизацию (Hofer, Mivechi) модификация радиочувствительности незначительна при 6,7, но значима при 6,5 (J.Overgaard) низкий внутриклеточный pH повышает внутриклеточную концентрацию химиопрепаратов (флуроурацил, N-оксид иприт, тиофосфамид, цисплатина) блеомицин и адриамицин при низком pH проявляют меньшую активность Терморадиотерапия Терморадиотерапия – комбинированное применение гипертермии и облучения Для количественной оценки эффективности гипертермии принят коэффициент теплового усиления (КТУ) лучевого поражения (КТУ изменяется для различных тканей от 1 при 40° до 1,8 при 43°) Для лучевой терапии в качестве показателя эффективности определяют фактор терапевтического выигрыша (ФТВ): отношение величины КТУ опухоли к КТУ нормальной ткани ÔÒÂ ÊÒÓîïóõîëü ÊÒÓíîðìà Thermal enhancement ratio Radiation dose without heating Radiation dose with heating TER Основные цели терморадиотерапии (ТРТ) и термохимиотерапии (ТХТ) оптимизация комбинированного или самостоятельного лечения с помощью ТРТ или ТХТ радиорезистентных первичных или рецидивных форм злокачественных опухолей; достижение в предоперационном периоде применения ТРТ быстрых, глубоких морфологических изменений в злокачественных новообразованиях для повышения абластичности хирургического этапа лечения; перевод больных с неоперабельными опухолями в операбельное состояние; самостоятельное или дополнительное лечение больных после нерадикальных или условно радикальных хирургических вмешательств; проведение неадъювантной и/или адъювантной термохимиотерапии; симптоматическое или паллиативное лечение опухолей с помощью ТРТ или ТХТ. Показания к применению ТРТ и ТХТ Местнораспространенные формы (Т3 - Т4) первичных опухолей или их рецидивы, резистентные к химиолучевой терапии: рак гортани; рак молочной железы; опухоли кожи и мягких тканей; рак пищевода; рак прямой кишки (средне-, нижнеампулярные отделы); рак эндометрия; десмоидная опухоль; одиночные метастазы; и любые другие локализации опухолей, при которых возможно создание оптимального температурного режима (41,5 - 43°С). Противопоказания к применению ТРТ и ТХТ острые соматические и инфекционные заболевания; кахексия; выраженный синдром опухолевой интоксикации; анемия (эритроциты < 1,5·1012/л); лейкопения (лейкоциты < 1,5·109/л); тромбоцитопения (тромбоциты < 100·109/л); наличие сопутствующих заболеваний с явлениями выраженной декомпенсации сердечно-сосудистой системы и значительными нарушениями функций печени и почек; активные формы туберкулеза легких (если опухоль располагается в области грудной клетки); угроза кровотечения из зоны нагрева; гнойничковые заболевания в области нагрева. Процедура ТРТ гипертермия опухоли (при максимальной температуре 4142°С проводится в течение 90-120 мин, а при >42°С - в течение 40 -60 мин; облучение опухоли, осуществляемое до или после гипертермии с интервалами между воздействиями от 10-15 мин до 2-4 ч температура на границе опухоли и нормальных тканей должна составлять не менее 41 - 41,5°С при длительности нагревания 1 ч и более площадь нагревания должна превышать наибольший диаметр опухоли не менее чем на 3 см при поверхностном расположении и увеличиваться пропорционально глубине ее залегания сеансы нагревания проводят не чаще 3-х раз в неделю, при общем числе сеансов за курс лучевого лечения 3 - 5 при крупнофракционированном облучении и 6 - 12 при облучении мелкими или средними фракциями Meta-analysis of randomized clinical trials of radiotherapy combined with hyperthermia Спасибо за внимание
