close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY13765

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2010.10.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 13765
(13) C1
(19)
A 61N 5/06
A 61N 7/00
СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОЙ ТЕРАПИИ САРКОМЫ У КРЫСЫ
(21) Номер заявки: a 20081024
(22) 2008.07.31
(43) 2010.04.30
(71) Заявитель: Государственное учреждение "Республиканский научнопрактический центр онкологии и
медицинской радиологии имени
Н.Н.Александрова" (BY)
(72) Авторы: Пономаренко Наталья Владимировна; Крутилина Нина Ивановна; Минченя Владимир Тимофеевич; Дроздова Марина Васильевна; Степаненко Дмитрий Александрович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
учреждение "Республиканский научнопрактический центр онкологии и медицинской
радиологии
имени
Н.Н.Александрова" (BY)
(56) US 5984882 A, 1999.
RU 96124167 A, 1999.
RU 2135178 C1, 1999.
RU 2137481 C1, 1999.
KZ 17289 A, 2006.
BY 13765 C1 2010.10.30
(57)
Способ комбинированной терапии саркомы у крысы, включающий проведение сеансов ультразвукового воздействия и лучевой терапии, отличающийся тем, что ультразвуковое воздействие осуществляют на зону опухоли в течение 3 минут интенсивностью
2,0 Вт/см2, частотой 22-23 кГц за 5 минут до сеанса лучевой терапии, а лучевую терапию
проводят контактным методом 4 фракциями при разовой очаговой дозе 5 Гр в день.
Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, в частности к способу комбинированной терапии саркомы у крысы.
Известен способ терапии опухолей, включающий воздействие на патологическую
ткань фокусированным низкочастотным ультразвуком с применением микропузырьков
[1]. Кавитационная пульсация микропузырьков под действием ультразвука приводит к
эмболизации кровеносных сосудов опухоли.
Известен способ терапии опухолей, включающий ультразвуковую гипертермию с частотой 800 кГц - 1 МГц, интенсивностью 1-2 Вт/см2 в комплексном лечении сарком мягких тканей и рака молочной железы с химиотерапией и лучевой терапией [2]. Применение
локального ультразвукового нагрева до 40-41 °С приводит к усилению противоопухолевого эффекта лекарственной и лучевой терапии как при раздельном, так и при комплексном
применении.
Недостатком известных способов является поражение здоровых клеток ткани из-за
распространения ультразвуковых колебаний от зоны опухоли в сторону здоровых клеток.
BY 13765 C1 2010.10.30
Наиболее близким к заявляемому, принятым за прототип является способ терапии
опухолей, включающий проведение сеансов ультразвуковой терапии, во время которых
наблюдается генерация продольных ультразвуковых колебаний с помощью волноводной
системы, возбуждение колебаний в патологической ткани и их фокусировка, с последующим применением антиоксидантов, гормональной, лучевой или химиотерапии [3]. Частоту ультразвука выбирают из диапазона от 15 до 250 кГц, а интенсивность выбирают таким
образом, чтобы она превышала кавитационный порог крови. Применение ультразвука индуцирует апоптоз патологических клеток.
Недостатком этого способа является возможность поражения здоровых клеток ткани
из-за большой удельной акустической мощности подводимого ультразвука.
Эффективность применения ультразвука для терапии опухолей подтверждается рядом
исследований [4-6]. В работе [4] исследовалась чувствительность нормальных и раковых
клеток к ультразвуку in vitro. Клетки подвергались воздействию ультразвука с интенсивностью 0,33 Вт/см2 и частотой 20 кГц в течение 4 минут. После этого исследовалась жизнеспособность клеток. Результаты исследований показывают, что нормальные клетки
являются слабо восприимчивыми к инсонификации (воздействие ультразвука на протяжении 4 минут вызывает подавление жизнеспособности клеток на 12-20 %), в то время как
клетки меланомы и карциномы груди обладают повышенной чувствительностью (их жизнеспособность подавляется на 55-65 % после 1 минуты воздействия и почти на 90 % после
4 минут).
В работе [5] исследовалось влияние ультразвука с пиковой интенсивностью
0,75 Вт/см2 и частотой 150 кГц на пролиферацию клеток T-лимфомы мыши. Длительность
инсонификации 10-15 минут. После воздействия клетки культивировались в инкубаторе с
подсчетом числа жизнеспособных клеток. Установлено, что в контрольной группе клеток,
не подвергавшейся инсонификации, число жизнеспособных клеток после 24 часов инкубации увеличилось примерно в 2,5 раза, в то время как в группе клеток, подвергнутой инсонификации, число жизнеспособных клеток за соответствующий период уменьшилось
примерно в 13,5 раза, то есть произошло подавление пролиферации. Существенную роль в
процессе подавления пролиферации раковых клеток играет активный кислород, возникающий в результате сонохимических реакций.
В работе [6] выдвинута гипотеза, что за счет поглощения ультразвука изменяется
направление потока энтропии между нормальными и раковыми клетками. В условиях отсутствия внешних воздействий скорость производства энтропии в раковых клетках выше,
чем в нормальных, поток энтропии направлен от раковых клеток к здоровым и информация также переносится от раковых клеток к здоровым. Здоровые клетки поглощают ультразвук сильнее раковых, и скорость производства дополнительной энтропии в здоровых
клетках оказывается выше. Если разность скоростей производства дополнительной энтропии в нормальных и раковых клетках превышает по абсолютной величине разность скоростей производства энтропии для этих клеток при отсутствии внешних воздействий, то
происходит изменение направления потока энтропии.
Таким образом, вышеописанные результаты использования ультразвука свидетельствуют о возможности его применения в онкологической практике.
Задачей изобретения является создание способа комбинированной терапии саркомы у
крысы, позволяющего осуществлять воздействия на патологическую (опухолевую) ткань с
помощью ультразвуковых колебаний малой интенсивности, обеспечивая при этом изоляцию патологической ткани от окружающей здоровой ткани, и лучевой терапии.
Поставленная задача решается тем, что способ включает воздействие на опухоль ультразвуком низкой частоты и низкой интенсивности с последующим облучением. С помощью
волноводной системы осуществляют генерацию продольных ультразвуковых колебаний,
трансформацию в изгибные колебания замкнутого контура, возбуждение колебаний в
2
BY 13765 C1 2010.10.30
опухолевой ткани и их фокусировку. Частота ультразвука составляет 22-23 кГц, а удельная акустическая мощность (интенсивность) - 2,0 Вт/см2.
Способ осуществляется следующим образом.
Исследования in vivo проводят на белых беспородных крысах массой тела 120170 граммов, которым подкожно в пахово-бедренную область перевивают по 0,5 мл опухолевой взвеси штамма саркомы M-1. По достижении опухоли размера 1,0-1,5 см начинают экспериментальное воздействие. Животных разделяют на 3 группы. Первая опытная
группа - животные, подвергающиеся радиационному воздействию в режиме РОД 5 Гр, 4
фракции, СОД 20 Гр (1-я опытная с ЛТ); вторая опытная группа - животные, подвергающиеся радиационному воздействию в режиме РОД 5 Гр, 4 фракции, СОД 20 Гр в условиях
ультразвуковой модификации перед каждым сеансом лучевой терапии с интенсивностью
2,0 Вт/см2 и рабочей частотой преобразователя 22-23 кГц в течение 3 минут (2-я опытная с
УЗ + ЛТ); третья группа - контрольная (без какого-либо воздействия). Ультразвуковое
воздействие (УЗ) и лучевую терапию (ЛТ) проводят в условиях общей анестезии с использованием 0,005 % раствора фентанила 0,1 мл и 0,25 % раствора дроперидола 0,2 мл на 1
животное на сеанс, что обеспечивает длительность сна крысы около 20 минут. Во время
воздействия животных фиксируют к деревянным подставкам. Ультразвуковые колебания
в зону опухоли подводят с интенсивностью 2,0 Вт/см2 и рабочей частотой преобразователя 22-23 кГц в течение 3 минут. Лучевую терапию проводят контактным методом на аппарате MicroSelectronHDR (гамма-излучение 192Ir) с использованием трехпроводникового
аппликатора. Режим воздействия - разовая очаговая доза (РОД) 5 Гр в день, 4 фракции,
суммарная очаговая доза (СОД) 20 Гр. В последующий период наблюдения производят
измерение размеров опухоли 3 раза в неделю. Критерии оценки эффекта:
торможение роста опухоли;
средний прирост объема опухолевой массы;
выживаемость и продолжительность жизни павших животных;
морфологические изменения в опухолевой ткани;
изменение биохимических показателей перекисного окисления липидов (ПОЛ) и антиоксидантной системы (АОС).
Торможение опухолевого роста оценивают по общему объему опухолевой массы после окончания лечения, по сравнению с контролем:
[(Vконтроль - Vопыт)/Vконтроль]·100 %,
где Vконтроль и Vопыт - объем опухолевой массы в опытной и контрольной группах животных в конце эксперимента.
Увеличение средней продолжительности жизни павших животных определяют в процентах по отношению к контролю:
[(СПЖопыт - СПЖконтроль)/СПЖконтроль]·100 %,
где СПЖопыт и СПЖконтроль - средняя продолжительность жизни (СПЖ) павших животных
в опытной и контрольной группах животных в конце эксперимента.
Сравнительный анализ кривых выживаемости проводят с помощью непараметрического Log-rank теста. Излеченность животных (в %) оценивают по отсутствию опухоли
спустя 30 суток после воздействия. Анализ достоверности различий между исследуемыми
группами проводят методом Mann-Whitney U test.
Морфологические исследования выполняют методом световой микроскопии срезов
опухолевой ткани, окрашенных гемотоксилин-эозином. При гистологическом изучении
отмечают тип опухоли, процентное соотношение посттерапевтического некроза и неповрежденной опухоли, признаки дистрофических изменений опухолевых клеток. Производят качественное и полуколичественное сравнение срезов опухолей 1-й опытной группы и
2-й опытной группы между собой и с контрольной группой. Грейдирование посттерапевтического патоморфоза производят по 4 степеням (ПТИ I, II, III, IV степени).
3
BY 13765 C1 2010.10.30
Исследование биохимических показателей выполняют в нормальной мышечной ткани
и в тканях опухолей перевитых штаммов после их удаления. В исследуемых образцах
определяют содержание продуктов системы ПОЛ-АОС. Об интенсивности процессов перекисного окисления липидов судят по ненасыщенности липидов на основании определения двойных связей липидов (ДСЛ) и величине вторичного продукта - малонового
диальдегида (МДА), о состоянии антиоксидантной системы - по активности ферментативного (супероксиддистмутазы - СОД') и неферментативного звена (общие сульфгидрильные группы белков - SH-группы).
Полученные результаты представляют в табл. 1 и на фигуре.
Таблица 1
Средняя продолжительность жизни животных с опухолями штамма саркома M-1
Группа
1-я опытная с ЛТ
2-я опытная с УЗ + ЛТ
Контрольная
СПЖ (дни)
50,4
78,8
20,6
Увеличение средней продолжительности жизни животных в 1-й опытной группе составляет 162,5 % по сравнению с контролем, во 2-й опытной группе составляет 283,1 % по
сравнению с контролем и 45,9 % по сравнению с 1-й опытной группой.
Выживаемость ОS при УЗ 2,0 Вт/см и ЛТ 20 Гр
Выживаемость животных с опухолями штамма саркома M-1
Средний прирост опухоли в 1-й опытной группе составляет 0,340 ± 0,093 мл/2 дня, во
2-й опытной группе - 0,050 ± 0,038 мл/2 дня, в контрольной группе - 3,602 ± 0,805 мл/2 дня.
Торможение опухолевого роста у животных в 1-й опытной группе составляет 87,0 % по
сравнению с контролем, во 2-й опытной группе составляет 97,54 % по сравнению с контролем и 81,06 % по сравнению с 1-й опытной группой.
Эпителиит 0 степени и 3 степени отмечают в 1-й опытной группе, 0 степени - во 2-й
опытной группе.
С целью изучения комбинированного влияния лучевой терапии и ультразвукового
воздействия на опухолевую ткань животных-опухоленосителей с перевитой саркомой M-1
4
BY 13765 C1 2010.10.30
исследуют показатели системы ПОЛ-АОС в контрольной и опытных группах. По результатам исследования выявляют активацию процессов перекисного окисления липидов и
угнетение показателей антиоксидантной системы (p < 0,05). Полученные результаты
представлены в табл. 2.
Таблица 2
Показатели системы ПОЛ-АОС в опухолевой ткани саркомы M-1
экспериментальных животных при комбинированном воздействии
Изучаемые показатели
Исследуемые SH-группы,
МДА,
ДСЛ,
СОД', ед/мл
группы
ммоль/л
усл. ед/мл
ммоль/мл
цитозоля
цитозоля
цитозоля
цитозоля
контроль
2,03±0,12 1933,93±52,32 119,0±8,65
16,0±2,86
1-я опытная
1,42±0,08* 2299,91±57,50* 119,5±9,62 64,5±3,14*
УЗ 2,0 Вт/см2
группа (ЛТ)
+ЛТ СОД 20 Гр 2-я опытная
группа
1,26±0,14* 2386,02±24,15 129,0±5,77 46,2±4,96* +
(УЗ + ЛТ)
Примечание:
* - статистически значимое различие по сравнению с контрольной группой (p < 0,05);
+ - статистически значимое различие между опытными группами (p < 0,05).
В рамках изучения комбинированного ультразвукового и радиационного воздействия
на опухоль у животных с перевитой саркомой M-1 определяют морфологические изменения в опухолевой ткани контрольной и опытных групп.
Контрольная группа морфологически представляет собой полиморфноклеточную, густоклеточную мезенхимальную опухоль (саркома) солидно-альвеолярного строения, G3.
Поля некроза занимают до 30 % площади среза опухоли. Некрозы центральной локализации, преимущественно геморрагического типа, ишемического характера. Дистрофические
изменения клеток выражены слабо.
В опухолевых образцах фокусы некроза локализуются преимущественно по краю
опухоли. Некроз фибриноидного типа, с лейкоцитарной инфильтрацией. Признаки дистрофии клеток выражены более значительно. ПТИ опухолей соответствует II ст. Площадь
некроза в опухолевых образцах 1-й опытной группы составляет 44 %. В опухолевых образцах 2-й опытной группы отмечают некоторое увеличение площади некроза (47,5 %).
Пример.
Белая беспородная крыса массой тела 130 граммов. Подкожно в пахово-бедренную
область перевивают 0,5 мл опухолевой взвеси штамма саркомы M-1. Через 7 дней размер
перевитой опухоли достигает 1,2 см в диаметре. Начинают экспериментальное воздействие. Шерсть над опухолью выстригают. Животное усыпляют (внутримышечно вводят
0,005 % раствор фентанила 0,1 мл и 0,25 % раствор дроперидола 0,2 мл, что обеспечивает
длительность сна крысы около 20 минут) и фиксируют к деревянной подставке. Кожу над
опухолью смазывают раствором вазелина. К опухоли фиксируют кольцевидный фокусирующий элемент. Проводят сеанс ультразвукового воздействия с интенсивностью 2,0
Вт/см2 и рабочей частотой преобразователя 22-23 кГц в течение 3 минут. Через 5 минут
проводят сеанс лучевой терапии контактным методом на аппарате MicroSelectronHDR
(гамма-излучение 192Ir) с использованием трехпроводникового аппликатора РОД 5 Гр, 4
фракции, СОД 20 Гр. В последующий период наблюдения производят измерение размеров
опухоли 3 раза в неделю.
Таким образом, предлагаемый способ комбинированной терапии саркомы у крысы
позволяет увеличить продолжительность жизни животного и снизить темпы опухолевого
роста.
Наименование
воздействия
5
BY 13765 C1 2010.10.30
Источники информации:
1. Патент США 20070123780.
2. Кузнецов В.Н. Модифицированная химиолучевая терапия местно-распространенных сарком мягких тканей и рака молочной железы с применением ультразвука и СВЧполей: Автореф. дис. … докт. мед. наук. - Ташкент, 1993. - 20 с.
3. Патент США 5984882, (прототип).
4. Lejbkowicz F., Salzberg S. Distinct sensitivity of normal and malig nant cells to ultrasound in vitro // Environmental Health Perspective.- Vol. 105.- Supplement 6.- 1997.- P. 15751578.
5. Watanabe A. et al. Consideration on suppression of cancer cell proliferation by ultrasound
exposure using sonochemical and biological measure ments // Journal of Physics: Conference
Series.- Vol. 1.- 2004.- P. 210-215.
6. Luo L. et al. Ultrasound absorption and entropy production in biological tissue: a novel
approach to anticancer therapy // Diagnostic Pathology.- Vol. 1.- 2006.- P. 35-40.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
112 Кб
Теги
by13765, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа