Введение к работе
Актуальность проблеми..
Эффективность противоопухолевой терапии, в тон числе лучевоЛ терапии во многом может зависить от возможности раннего прогнозирования реакции опухоли на воздействие, особенно в процессе лечения, благодаря коррекции ранее намеченной схемы. Разработка методов прогнозирования на основе, например, цитокинетических параметров- общее число клеток, фракция роста, распределение клеток по фазам клеточного цикла и т. д. -, которые позволили бы осуществлять количественную оценку и прогаозирование ответа опухолн на воздействие, представляет з силу ряда причин значительные трудности. С одной стороны, имеет іесто большая вариабельность данных параметров даже для опухолей од-юго и того же типа, а с другой - динамика их в процессе лечения и шобходиность частых биопсий практически не позволяет использовать )тн важные параметры для ранней оценки реакции опухоли на противоо-іухолевое воздействие.
Применяющиеся в клинике нетравнатичные рентгенологические, то-шграфическне. эндоскопические и другие методы позволяет дать ответ ) реакции опухоли на воздействие лишь через некоторое время после сурса терапии, когда оптимальное индивидуальное планирование уае ісключено. Поэтому актуальной задачей современной онкологии является ;оздание простого, нетравматичного метода получения своевременной гадежной количественной информации о параметрах, характеризующих ре-ищию опухолн на воздействие. . Цель и задачи исследования.
Цель диссертационной работы состояла в экспериментальном нзуче-!ии возможностей использования меченного гамма изотопами |-йод-2'-дезоксиуридина для ранней оценки эффективности лучевого оздействия и разработке количественных параметров изменения роста пухоли в ответ на облучение на ин виво модели.
В процессе достижения поставленной цели планировалось решение ледующих задач:
. Изучение кинетики выведения ИДУР из опухоли, органов я тканей ксперименталышх хивотных без облучения '
. Изучение кинетики выведения ЙДУР из опухоли при. различных режимах опального облучения опухоли рентгеновским излучением, тепловыми ейтронами и при комплексном воздействии тепловых нейтронов с В-10 эдержащим препаратом в моделях ин виво.
-
Создание математической модели, адекватно описывающей экспериментально установленное поведение ЙДУР в опухоли н отражающей количество ЙДУР. включенного в метаболизм опухолевых клеток.
-
Оценка возможности использования разработанной модели для оценки эффективности лучевого воздействия на опухоль у отдельных животных в первые 48 часов после облучения,
-
Изучение динамики изменений размеров опухолей после облучения с выводом аналитических выражений, отражающих взаимосвязь между параметрами предложенной модели и экспериментально найденными параметрами роста опухоли.
Разработаны подходи к «ранней оценке эффективности лучевой терапии индивидуальных опухолей на основе параметров, характеризующих скорость выведения из опухоли радиоактивной метки ,3,-1 и »*s-i йдур после введения меченого ЙДУР. Предложена модель, характеризующая степень подавления синтеза ДНК в опухолевых клетках и функционально связанная с показателем эффективности противоопухолевого воздействия рентгеновского облучения, тепловых нейтронов и комбинированного действия тепловых нейтронов с Бор-10 содержащим препаратом.
Научно-гтактнческая значимость работ».
Разработан в эксперименте методический подход к количественной оценка индивидуальной чувствительности опухоли на лучевое, поздейс-твие по скорости выведения из нй гаша-нзлучающих радиоактивных изотопов ЙДУР.
Диссертация апробирована на совместной научной конференции отдела ыолекулярно-Ьнологнческих и радионзотопных методов исследований, лаборатории клинической цитологии, отделения общей онкологии, лаборатории /теханизмов канцерогенеза ОНЦ РАМН.
СТРУКТУРА И Обген работы.
Диссертационная работа изложена иаЮд страницах н состоит из введения, обзора литературы, описания материалов, методов и техншаї экспериментов, трех глав, содержащих собственные экспериментальные винные с обсуждением ий результатов, заключения, выводов и указателе цитируемой литературы. Список цитируемой литературы включает 125 на именований отечественных и иностранных источников. Диссертации ил люстриронана 20 рисунками н 5 таблицами.
Материалы и методи.
Эксперимента выполнены на мышах-самцах линии C57BL/6. массой 20+1г. с подкояно привитой неланомоп В-16. В исследованиях применяли 5-йод-2'-дезоксиуридин. меченный 1г51 или 13,1 (ПДУР). Раствор ЙДУР вводили внутрнбрюшинно в количестве 7.1-7. з мкг в объеме 0.2 мл. содержащем 0.7 + 0.9 ИБк. радиоактивного йода. Для снижения включения 125j п із»j з щитовидную железу, образующихся в процессе метаболизма радиоактивного ЙДУР. за 3 дня до введения препарата и до конца эксперимента питьевую воду животным заменяли на 1% раствор Hal.
Радиометрию зоны опухоли проводили "ин виво" с помощью детектора со сшштилляционным кристаллом IlaltTL] и многоканального анализатора типа BZ-27(фирма "Бертольд"). Мыией без анестезии фиксировали за лапки на тонкой (0.3 мм) пластмассовой подложке. Тело животного экранировали свинцовой пластиной толщиной 20мм с отверстием, над которым находилась только опухоль.
Расстояние от детектора до опухоли составляло 80-90 мм. Оно рассчитано на основании двух требованиий: 1. превышение результатов измерений над фоном не менее, чем в 4-5 раз: 2. максимальное уменьшение влияния геометрических Факторов на реультаты радиометрии.
Время радиометрии выбирали так, чтобы в соответствии с таблицей Белла погрешность измерения за счет соотношения опыт/фон не превышала 10%. Радиоактивность N (имп/мин) измеряли через 0.25. 2 6. 10. 2-1 ч и далее ежесуточно до 240 часов от момента введения ПДУР. Данные (Ht). полученные для каждой временной точки t. после вычитания фона и поправки на распад выражали как процент оставшейся ко времени t радиоактивности от фиксируемой в зоне опухоли через 0.25 ч после введения меченого ЙДУР (N0-25).
Когда объем опухоли достигал приблизительно 900 мм3 (на 10-11 день после перевивки), ее подвергали локальному рентгеновскому. нейтронному, а такке комбинированному воздействию бор-содержащего препарата и нейтронного облучения.
Рентгеновское облучение проводили на установке " Стабилипан" (мощность дозы 3.7 Гр в минуту. V=200 кВ. 1=18 мЛ. фильтр 2мм А1) в диапазоне доз 2 + 40 Гр. Для измерения поглощенной дозы использовали термолюминисцентнне дозиметры TLD -100. ЗКивоткых неподвижно Фиксировали на подложке из оргстекла толщиной 6 мм. Экранировали мышей свинцовым коллиматором толщиной 10 мм с отверстием под зоной опухо-
ли, добиваясь тем самым облучения только опухолевой области.
Нейтронное и сочетанное бор-нейтронное облучение проводили на исследовательском реакторе ИР-8 РНЦ "Курчатовский институт". Поток тепловых нейтронов составлял 1.15*108 п см"2 сек"1.Опухоли облучали либо только тепловыми нейтронами в дозовом диапазоне от 0.5 до 7.5 Гр. либо тепловыми нейтронами в сочетании с бор-содержащим препаратом Наг 10В,г Н,, SH. который вводили за 11.5 - 12 часов до нейтронного облучения, в диапазоне доз 0.2-9.5 Гр. Время облучения составляло 2-39 часов. Концентрацию 10В в зоне опухоли измеряли "ин виво" методом регистрации мгновенного гамма-излучения от реакции ,0B(n.a.Y)7Ll . Поглощенная доза тепловых нейтронов контролировалась методом нейтронной дозиметрии. Нишь во время облучения находилась в специальной тефлоновой клетке и облучению подвергалась только зона опухоли.
Для оценки изменения роста опухоли проводили ежедневно измерения ее размеров от начала эксперимента до дня гибели кивотпого. Исходя из того.что форма опухолей близка к эллипсоиду вращения, их объемы вычисляли; как произведение константы 0.56 и размеров трех взаимно перпендикулярных осей эллипсоида. Оси измеряли с помощью измерителя непосредственно на опухоли кивотного. закрепленного неподвижно на подставке.Объем каждой опухоли (Vt) во время t нормировали на начальный объем в момент облучения (Vo) и далее строили кривые изменения относительных объемов опухолей (Vt/Vo) во времени. Влияние лучевого воздействия характеризовали продолжительностью задержки роста опухоли (Тз) - время дорастания относительного объема опухоли до своего первоначального значения в .момент облучения, и временем дорастания ее до двойного объема (Тдор) по сравнению с Vo. 00а параметра определяли графически по кривым изменения Vt/Vo от t для как-
ДОГО И1В0ТН0Г4).
Нормальность распределения случайных ошибок измерения проверяли методом оценки центральных моментов третьего л четвертого порядков. Достоверность различий, наблюдаемых между двумя средними производили но оценке критерия достоверности t или по сравнению с доверительными границами случайных колебаний t*%. исходя из 95Х уровня доверительной вероятности. Для сравнительной оценки выборочных данных небольшого объема использовали непараметрический критерий Уайта, не требующий нормальности распределения исследуемых рядов.
Динамику связи неаду двумя признаками характеризовали с помощью регрессионного анализа методом наименьших квадратов при 95% уровне значимости. Степень зависимости между переменными оценивали с помощью коэффициента корреляции г в. соответствии со следующей градацией г: от 0.1 до 0.5 слабая связь неяду признаками, от 0.5 до 0.7 -средняя степень сопряженности, свмвв 0.7 - сильная, г - 1 означает функциональную связь неаду переменными. Достоверность коэффицшгга корреляции определяли показателен Z преобразования.-*?. Фишера.
Площади под кривыми выведения радиоактивной метки из зоїш опухоли рассчитывали аналитически. Пределы интегрирования задавались от 0.25 до 72 часов. Для характеристики изменения уровня накопления меченого соединения в опухоли при ее локальном облучении различными дозами в сравнении с необлучеинымн. полученные значения плоящей (Sa) нормировали на значения площадей () в контрольных группах (Sd/S0 ): Оценка параметров моделей для приближения экспериментальных данных производилась с помощью нелинейного метода наименьших квадратов.
