ФОТОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕРАПИЯ И ФЛЮОРЕСЦЕНТНАЯ ДИАГНОСТИКА
У БОЛЬНЫХ РАКОМ КОЖИ ГОЛОВЫ И ШЕИ
Е.Г. Вакуловская, В.В. Шенталь
ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России, Москва
Фотодинамическая терапия (ФДТ) является принципиально новым методом в лечении злокачественных опухолей, основанным на способности фотосенсибилизаторов селективно накапливаться в ткани опухолей и при локальном воздействии лазерного облучения определенной длины волны генерировать образование синглетного кислорода и оказывать цитотоксическое действие. Достоинством метода является возможность сочетания в одной процедуре лечения и флюоресцентной диагностики (ФД).
В настоящее время в мировой клинической практике в качестве фотосенсибилизаторов для ФДТ применяются производные гематопорфирина. Высокая эффективность ФДТ с использованием препаратов первого поколения возможна при лечении образований размером до 5 мм. Клинические испытания препарата второго поколения фотосенс (ФС) (сульфированный фталоцианин алюминия) для ФДТ и ФД онкологических заболеваний проводятся в хирургическом отделении опухолей головы и шеи ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России в рамках I-III фаз с 1994 г.
ФД рака является наиболее перспективной для обнаружения опухолей, локализующихся в поверхностных слоях, поскольку чувствительность этого метода существенно выше, чем у других современных методов диагностики. Снятие и изучение спектров эндогенной флюоресценции, а также получение двухмерных флюоресцентных изображений опухоли в видимом диапазоне спектра позволяет определить границы и распространенность процесса. Существующие фотосенсибилизаторы первого и второго поколений обладают хорошей терапевтической активностью, однако, характеризуются низкой флюоресцентной контрастностью и замедленным выведением из организма. Альтернативным путем создания эффективных концентраций фотосенсибилизаторов в опухоли является стимуляция организма к продукции эндогенных фотоактивных соединений порфиринов посредством экзогенного введения их предшественников, в частности 5-аминолевулиновой кислоты (АЛК). Известно, что опухолевые клетки способны к повышенному накоплению фотоактивного протопорфирина (Пп) IX в присутствии экзогенной 5-АЛК, что связывают с большей активностью в опухолевых клетках ферментов начального этапа синтеза гема, а также с дефицитом в них феррохелатазы - фермента, превращающего ПпIX в гем. Накопление ПпIX в опухоли происходит в течение нескольких часов, и высокий уровень его удерживается до 1-2 суток, в то время как в нормальных клетках ПпIX быстро утилизируется путем превращения его в фотонеактивный гем. Наряду с этим, возможность местного аппликационного нанесения 5-АЛК позволяет практически полностью исключить кожную фототоксичность при ее применении.
Целью настоящего исследования была разработка методики ФДТ и ФД опухолей кожи с фотосенсибилизаторами фотосенс (ФС) и аласенс (АЛА), а также оценка и сравнение эффективности различных режимов лечения.
ФДТ и ФД с ФС (фталоцианин алюминия, ФГУП ГНЦ РФ "НИОПИК") были проведены у 87 больных раком кожи, ФД с АЛА (5-аминолевулиновая кислота, ФГУП ГНЦ РФ "НИОПИК") у 94 больных в рамках I-III фаз клинических испытаний препаратов. У 69 больных первой группы был базально-клеточный рак (у 19 больных (27,5%) - первично-множественный процесс, у 37 пациентов (53,6%) - рецидивы после хирургического, лучевого лечения, электрорезекции, лазерной деструкции, криодеструкции), у 9 больных - плоскоклеточный рак, у 9 - меланома. Длительность наблюдения за больными составляет от 6 месяцев до 7 лет. Общеклиническое обследование больного до проведения ФДТ проводилось с обязательной верификацией процесса, установлением стадии и распространенности заболевания. Использовались клинические, лабораторные, инструментальные, специальные методы исследования.
В начале проведения исследований фотосенс вводился внутривенно в дозах, рекомендованных ГНЦ РФ "НИОПИК", т.е. 2-2,5 мг/кг веса тела больного (36 чел). Выявленная в результате этого этапа длительная фототоксичность препарата (до 4 месяцев) привела к уменьшению дозы до 0,5 мг/ кг веса тела без изменения режима облучения.
В качестве источника лазерного излучения были апробированы и использовались следующие установки: диагностическая установка ЛЭСА-5, ЛЭСА-6 (гелий-неоновый лазер), криптоновый лазер (длина волны 647-675 нм), квантоскоп (лазер c электроннолучевой накачкой, 670-674 нм.), импульсно-периодический лазер на алюминате иттрия с накачкой во вторую гармонику (длина волны 675 нм), полупроводниковый лазер. Волоконно-оптические катетеры, разработанные и использованные для ФДТ и ФД, имели разную конструкцию дистального конца.
За время исследования были разработаны методики поверхностного, интерстициального облучения или их комбинации, а также режимы фракционирования световой дозы. Доза лазерного облучения за один сеанс составила не менее 100 Дж/см2 при плотности мощности 120-300 мВт/см2. При проведении лечения учитывалось накопление препарата в опухоли с помощью ФД. Терапевтическое лазерное облучение производилось через 24 часа (1 сеанс) после введения препарата при достижении оптимального контрастирования опухоли относительно окружающих тканей по данным ФД. У всех больных проводились повторные сеансы облучения с интервалом 24-72 часа, количество сеансов 2-5, общая световая доза до 1000 Дж/см2. При отсутствии полной регрессии опухоли после ФДТ в дальнейшем выполнялись хирургические вмешательства и криодеструкции.
Для определения содержания в плазме крови больных бета-каротина и альфа-токоферола производили забор крови до введения препарата, после его введения, через 24 часа после первого сеанса ФДТ, через 6 часов, 1, 3, 7 и 21 день после начала приема антиоксидантов. Исследование проводили на оборудовании Hewlett-Packard HP1090M методом хроматографии. Использовался бета-каротин (Hoffmann-La Roche, Basel, Switzerland) в виде 0,2% масляного раствора и витамин Е (400 мг в капсуле), содержащий 70% альфа-токоферола и 30% смеси бета-, гамма- и дельта-токоферолов (Klaire Lab., Inc). CA, U.S.A.). При сочетанном применении этих препаратов суточный прием составлял 90 мг каротина и 400 мг токоферола в течение 21 дня.
Эффективность ФДТ оценивали по критериям ВОЗ: полная регрессия опухоли (ПЭ), частичный эффект (ЧЭ) - регрессия >50%, без эффекта (ОЭ) - регрессия <50%. При обработке материалов исследований использовались традиционные статистические методы.
ФД с препаратом аласенс проведена у 94 больных раком кожи, находившихся на стационарном и амбулаторном лечении в НИИ КО ФГБУ «НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России, в рамках I-II фаз клинических испытаний как открытое исследование. При этом у 8 пациентов был плоскоклеточный рак, у 84 - базально-клеточный рак (у 24 пациентов рецидивы после предшествующего лечения), у 1 больного - рак Меркеля и еще у 1 больного - меланома. Первично-множественные опухоли встречались у 13 пациентов. Предшествующее лечение включало в себя лучевое, хирургическое лечение, лазерные деструкции, криодеструкции, ФДТ. Из 94 больных было 41 женщина и 53 мужчины в возрасте от 25 до 84 лет. Всем больным проводилось общеклиническое обследование с обязательной верификацией процесса, установлением стадии и распространенности заболевания до сеанса ФД. Пациент после введения препарата находился в затененной палате с изоляцией от прямого и рассеянного солнечного света на срок проведения диагностической процедуры; на зоны аппликации мази с аласенсом накладывались повязки из темных материалов для исключения воздействия солнечного света. Препарат "Аласенс" в виде 20% мази, приготовленной не позднее, чем за 24 часа до использования и хранящейся при температуре 0-100С, наносился на 6 часов равномерным тонким слоем на пораженный участок из расчета 0,1 г на 1см2. ФД проводилась после удаления мази.
В качестве источника излучения, возбуждающего флюоресценцию протопорфирина IX в тканях, использовались:
Средняя мощность лазерного излучения составила 2 мВт, плотность энергии локального лазерного облучения на поверхности тканей в процессе одного обследования <1 Дж/см2.
При спектроскопии с дозой фотосенсибилизатора 0,5-2 мг/кг веса тела у большинства больных было отмечено терапевтическое накопление препарата, превышающее его содержание в коже и слизистой в 1,5-3 раза. У больных с пигментными образованиями (меланома) оценка результатов флюоресцентной диагностики затруднена. При наличии крупных новообразований более 1 см в диаметре отмечалась существенная неоднородность распределения препарата в опухоли. При проведении сеансов ФДТ наблюдались болевые ощущения различной степени выраженности от чувства жжения до резких болей в зоне облучения, что привело к необходимости использования различных видов анестезии. Результаты, полученные после проведения ФДТ с ФС, представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Результаты ФДТ c фотосенсом у больных опухолями кожи головы и шеи.
| Диагноз | Кол-во больных | Результаты ФДТ | ||
| ПР | ЧР | ОЭ | ||
| Базально-клеточный рак кожи T1-4N0M0 | 69 | 58 | 11 | 0 |
| Плоскоклеточный рак кожи Т2-4N0M0 | 9 | 4 | 4 | 1 |
| Меланома | 9 | 0 | 5 | 4 |
| ВСЕГО | 87 100% |
62 71,3% |
20 23,0% |
5 5,7% |
Как видно из этих данных полная регрессия опухоли была отмечена у 62 больных (71,3%), частичная регрессия - у 20 больных (23,0%), отсутствие эффекта - у 5 больных (5,7%). Таким образом, объективный противоопухолевый эффект составил 94,3%. Наибольшая эффективность ФДТ была отмечена при лечении базально-клеточного рака кожи: полная регрессия в 84,1% случаев. Эффективность ФДТ у больных плоскоклеточным раком кожи была также высокой (88,9%), однако количество полных регрессий в этой группе больных существенно ниже - 44,4%. Менее обнадеживающие результаты были получены при ФДТ меланом кожи: у 44,5% отмечено формирование поверхностного некроза, у 55,5% - частичный клинический эффект. Следует отметить, что результаты лечения могут зависеть не только от гистологического типа опухоли и ее распространенности, но и от используемого лазера и режима светового облучения. Использование фракционирования облучения позволяет подвести более высокие световые дозы к зоне облучения, не вызывая значительного повреждения здоровых тканей, попадающих в поля облучения.
Специфичным побочным действием фотосенсибилизаторов является длительное повышение чувствительности кожи к прямому солнечному свету, приводящее к необходимости соблюдения светового режима. У всех больных введение ФС в рекомендованных разработчиком дозах (2-2,5 мг/кг веса тела) вызывало подобное повышение чувствительности кожи к прямому солнечному свету, приведшее к развитию гиперпигментации открытых участков тела (97,8%). При нарушении светового режима в первые недели после введения ФС наблюдались "ожоги"(61,7%) и дерматиты (16,7%) открытой поверхности тела различной степени выраженности. Изучая оксидативный статус у наших пациентов, мы обнаружили, что в течение 3-7 дней после введения фотосенса и проведения ФДТ наблюдается существенное снижение (на 50-80%) уровня содержания бета-каротина (К) и альфа-токоферола (Т) в плазме крови по сравнению с исходным. Особенно резкое снижение уровня К (до 0,07 мкг/мл) наблюдалось в случаях исходно низкого содержания его в плазме крови. Аналогичные закономерности были выявлены при изучении содержания в плазме токоферола. При начальном уровне Т 11-15 мкг/мл наблюдалось 30-40% снижение его уровня после ФДТ. Однако при исходно низком уровне определялось 3-4-кратное снижение его в плазме крови до уровня (2-3 мкг/мл). В целом наше исследование показало, что введение фотосенса и последующие световые воздействия вызывают существенное снижение К или Т (p<0,01), зависящее в большей степени от начального состояния пациента, чем от введенной дозы препарата. Прием высоких доз антиоксидантов по разработанным программам и снижение дозы вводимого ФС до 0,5 мг/кг позволило скорректировать фототоксическое действие ФС и существенно уменьшить количество осложнений (ожоги - 10,3%, дерматиты - 6,9%, гиперпигментация кожи - 17,2%) при проведении ФДТ.
При введении препарата АЛА реакций отмечено не было. При длительном пребывании на ярком солнечном свете в первые часы после ФД у 2 больных развились локальные фототоксические реакции кожи лица в зонах аппликации мази с АЛА. При спектроскопии у больных базально-клеточным раком кожи в большинстве случаев отмечалось превышение флюоресценции опухоли над окружающей тканью в 2,5-6 раз, плоскоклеточным раком кожи - в 6-9 раз. При наличии крупных новообразований более 1 см в диаметре отмечалась существенная неоднородность распределения препарата в опухоли, что особенно было выражено у больных базально-клеточным раком кожи при визуализации опухоли. Выраженное повышение интенсивности флюоресценции отмечается в зонах эрозий и изъязвленных поверхностей. Флюоресценция у 40 (47,6%) больных базально-клеточным раком кожи совпадала с визуальными границами опухоли, а у 54 (52,4%) больных зона флюоресценции превышала видимые границы на величину от 0,3-0,5 см до 4 см. Чаще всего флюоресценция совпадала с визуальными границами опухоли у больных с экзофитными формами роста опухоли (71,4%); зона флюоресценции превышала видимые границы у больных с рецидивами базально-клеточного рака кожи и в случаях язвенного или инфильтративного характера роста. Дополнительные очаги флюоресценции были выявлены у 30 больных, количество их варьировало от 1 до 11, морфологическая верификация получена в 28 (93,3%) случаях. В 2 случаях были обнаружены пигментная папиллома и дискератоз. У 3 больных базально-клеточным раком кожи проведена ФДТ лазером на парах золота с формированием поверхностного некроза. В дальнейшем лечение пациентов проводилось с учетом данных ФД. Проведение ФД не сопровождалось какими-либо неприятными ощущениями. При анализе данных инструментального и лабораторного контроля не было выявлено отрицательных изменений.
Таким образом, применение ФДТ с ФС позволяет получить полную регрессию у 71,3% больных опухолями кожи. Эффективность ФДТ зависит от ряда факторов, в том числе от гистологической формы опухоли, ее размеров, предшествующего лечения, подводимой световой дозы и варианта ее подведения, используемого типа лазера. Основным побочным эффектом ФДТ остается длительное повышение чувствительности кожи к прямому солнечному свету. Уменьшение дозы фотосенса до 0,5 мг/кг веса и применение антиоксидантов в течение 1-2 месяцев после ФДТ позволяют существенно уменьшить количество осложнений. Результаты I-II фаз клинических испытаний препарата АЛА показывают, что ФД с его использованием позволяет получать диагностически значимую информацию у больных раком кожи, определять границы распространения процесса, выявлять субклинические очаги у больных первично-множественным раком. Отмечена высокая чувствительность и специфичность метода флюоресцентной диагностики с АЛА. Препарат характеризуется высокой флюоресцентной активностью и не обладает световой токсичностью.
