资料来源:
诺里斯科顿癌症中心达特茅斯-希契科克医疗中心
摘要:
可植入型谐振器通过运用EPR血氧定量法来监测在小鼠大脑中生长的人类肿瘤的氧气水平,为正在开发的用于改善神经胶质瘤的氧含量的各种治疗方案提供了评估和优化的机会。
提高胶质瘤内的氧气水平将会对治疗结果产生一个经过验证的积极影响。来自达特茅斯诺里斯科顿癌症中心的研究人员小组在理学硕士兼博士的汗纳迪姆的带领下,已经运用电子顺磁共振(EPR)技术通过植入型谐振器对大脑中的氧气含量进行了监测。他们名为“通过植入型谐振器血氧定量法监测在卡波金吸入和化疗之后原位移植人类胶质瘤内的血氧含量”的论文最近在《国际癌症杂志》上进行了发表。
“这是首次我们运用植入型谐振器通过EPR血氧定量法对小鼠大脑中生长的人类肿瘤内部的血氧水平进行直接监测,”汗解释道。“这为正在开发的用于改善神经胶质瘤的氧含量的各种治疗方案提供了令人兴奋的评估和优化的机会。”
尽管在化疗和放疗之后存在手术切除的治疗选项,但是脑胶质瘤的治疗仍然是一个挑战。缺氧,在神经胶质瘤内非常低水平的氧,在抵抗放疗的过程中起着至关重要的作用,因为在确定由电离辐射引起的DNA损伤的最佳定位必须有氧气的存在。低氧细胞对放射疗法具有相对的抗性,其需要比正常细胞高出三倍的辐射剂量才能够产生相同水平的细胞杀伤率。尽管缺氧对于放疗的效果具有深刻的影响力,但是仍然缺乏直接和反复量化胶质瘤内氧含量从而制定最佳的高氧策略的技术。
汗的研究小组着手运用一种采用植入型谐振器在胶质瘤内反复测量氧气水平的方法来实现体内EPR的血氧定量法,并且制定战略以提升该水平,从而提高治疗效果。他们已经对接受了富氧气体呼吸的动物模型的正常大脑和神经胶质瘤的含氧量随着时间的变化进行了研究。他们还研究了一种新的策略,通过合理地将吉西他滨和MK-8776——一种细胞周期关卡抑制剂——合理地结合在一起来显著地抑制胶质瘤的生长。
“运用吉西他滨和MK-8776抑制胶质瘤生长的治疗方法是一种需要进一步研究的很有前途的治疗方法,”汗表示。“关于胶质瘤内氧气水平的实时知识将在为诊所内的每位患者开发氧气导向的最佳治疗方案过程中非常有用。”
该研究小组是由哈罗德·斯沃茨博士领导的,它是EPR技术的领导者,并且最近被美国国家癌症研究所(NCI)授予一项五年计划项目,用以研究患者肿瘤生长和治疗期间氧含量水平随时间的变化情况。总之,这些研究将为治疗提供必要的证据。
与这些类似的协作在达特茅斯诺里斯科顿癌症中心非常常见,在该中心团队科学是重中之重。放射科血氧测量法的专家汗与在细胞周期方面具有专业知识的药理学与毒理学系的博士阿伦·伊士曼进行合作。放射科的侯花港医师促成了该设计以及植入型谐振器的制造,还有此研究中使用的EPR测量法。
达特茅斯的研究人员对于该研究具有广泛可用的共享资源,并且该研究小组运用病理学共享资源对胶质瘤细胞周期的分布进行了评估。这些实验对于了解吉西他滨对细胞周期的影响以及关卡抑制剂对最大恶性细胞杀伤的有效调度是必不可少的。预临床MRI共享资源被用来成像胶质瘤和监视器的增长,从而确定在本研究中的治疗效果。
达特茅斯的共享资源也可通过安排用于外部调查者。
展望未来,汗的研究小组计划在胶质瘤氧含量增加的预定时间内安排放疗的情况下调查治疗效果。他们将按照这种方法,通过合理地组合吉西他滨、细胞周期关卡抑制剂、氧富集气吸入以及放射治疗来显著抑制侵袭性胶质瘤的生长,从而设计出一种新的治疗计划。
材料来源:
上述材料是基于诺里斯科顿癌症中心达特茅斯-希契科克医疗中心提供的资料编写的。注:资料内容及长度可能得到再次编辑。
参考资料:
Huagang Hou, Venkata Krishnamurthy Nemani, Gaixin Du, Ryan Montano, Rui Song, Barjor Gimi, Harold M. Swartz, Alan Eastman, Nadeem Khan. Monitoring oxygen levels in orthotopic human glioma xenograft following carbogen inhalation and chemotherapy by implantable resonator-based oximetry. International Journal of Cancer, 2015; 136 (7): 1688 DOI: 10.1002/ijc.29132