Krooninen sairaus

tiivistelmä

TH-302 on hypoksian aktivoitu aihiolääke tiedetään aktivoivan valikoivasti alle hypoksisissa olosuhteissa yleisesti löytyy kiinteitä kasvaimia. Se arvioidaan parhaillaan kliinisissä kokeissa, joista kaksi tutkimuksissa haimatiehyen adenokarsinoomat (PDAC). Nykyinen tutkimus tehtiin arvioimaan kuvantamisen biomarkkereita ennustamiseen ja valvonta-TH-302 teho ksenograftimalleja PDAC. Dynaaminen varjoainetehosteisiin (DCE) ja diffuusio painotettu (DW) magneettikuvaus (MRI) käytettiin seuraamaan akuutteja vaikutuksia Kasvaimen verisuonistoon ja soluihin, tässä järjestyksessä. Kolme ihmisen PDAC ksenografteja, joiden tiedetään ero vastauksia TH-302 oli kuvattu ennen, ja 24 tunnin ja 48 tunnin kuluessa kerta-annoksen TH-302 tai ajoneuvon onko kuvantamisen muutosten ennakoi muutoksia kasvainten. DW-MRI suoritettiin viisi b-arvot tuottavat näennäinen diffuusiokerroin vettä (ADC) karttoja. Sillä DCE-MRI, vakio kliinisesti saatavilla sijaan reagenssia, Gd-DTPA, käytettiin määrittämään veren virtaus kasvaimeen kiinnostava alue. TH-302 aiheuttama dramaattinen lasku DCE siirtoon vakio (K

trans) 48 tunnin kuluessa hoidon herkillä kasvaimissa, Hs766t ja Mia PaCa-2, kun taas TH-302 ei ollut vaikutusta perfuusio käyttäytymiseen resistenttien SU .86.86 kasvaimia. Kasvain soluihin, arvioitiin ADC, lisääntyi merkitsevästi 24 ja 48 tunnin kuluttua hoidon Hs766t, mutta ei havaittu Mia PaCa-2 ja SU.86.86 ryhmiä. Erityisesti kasvua estämällä Hs766t havaittiin heti (päivä 3) hoidon aloittamisesta, mutta ei havaittu MiaPaca-2 kasvaimia vasta 8 päivän kuluttua hoidon aloittamisesta. Näiden pohjalta prekliinisessä havaintojen DCE-MRI toimenpiteet verisuonten verenkierron dynamiikkaa ja ADC toimenpiteet solutiheyden ehdotetaan mahdollisiksi TH-302 vaste biomarkkerit kliinisissä tutkimuksissa.

Citation: Zhang X, Wojtkowiak JW, Martinez GV, Cornnell HH, Hart CP, Baker AF, et ai. (2016) MR Imaging biomarkkerit Monitori Varhainen vastaus Hypoksia-Activated Aihiolääke TH-302 Haimasyöpä ksenoqraftit. PLoS ONE 11 (5): e0155289. doi: 10,1371 /journal.pone.0155289

Editor: Roger Chammas, Universidade de Sao Paulo, Brasilia

vastaanotettu: 11 kesäkuu 2014; Hyväksytty: 27 huhtikuu 2016; Julkaistu: toukokuu 26, 2016

Copyright: © 2016 Zhang et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään.

Data Saatavuus: Kaikki asiaankuuluvat tiedot ovat paperi-, ja sen tukeminen Information tiedostot kautta Figshare (https://dx.doi.org/10.6084/m9.figshare.3179140).

Rahoitus: Tätä työtä tukivat: USA National Institutes of Health: R01CA125627, R01CA077575 ja U54CA143970; www.nih.gov; rahoitusta edellä käytettiin tutkimuksen suunnittelu, tietojen keruu ja analysointi; Moffitt Cancer Center pieneläinlääketieteen Imaging Laboratory, eli CCSG rahoitetaan ydin laitos, CCSG Grant numero: P30-CA76292; www.moffitt.org; rahoitusta edellä käytettiin osa pieneläinten kuvantamisen. Kynnys Pharmaceuticals tuettiin muodossa palkkaa kirjailija CPH, mutta ei ollut mitään ylimääräistä roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Charles P. Hart työskentelee ja osakas Threshold Pharmaceuticals. Ei ole olemassa patentteja, tuotteiden kehittämiseen tai kaupan tuotteiden julistaa. Tämä ei muuta tekijöiden noudattaminen kaikki PLoS ONE politiikan tietojen jakamiseen ja materiaaleja, yksityiskohtaisena online-oppaassa tekijöille.

Johdanto

Viiden vuoden eloonjäämisaste haiman (PDAC) on alle 6% ja useimmat eloonjääneet ovat ne potilaat, joilla on kirurginen vaihtoehto. [1-5] Näin ollen suurin haiman syövistä saaneet systeemistä kemoterapiaa, yleensä gemsitabiini (GEM), yhdessä muiden aineiden kanssa. Erityisesti kohdennettuja hoitomuotojen ja biologisten kuten setuksimabi, trastuzamab tai bevasitsumabi ovat osoittaneet vähän vaikutusta vastaan ​​PDAC. Hoito-yhdistyvät 5-fluorourasiili, leukovoriinia, irinotekaania ja oksaliplatiinin (FOLFIRINOX) lisääntynyt mediaani (OS) 11,1 kuukautta, kun 6,8 kuukautta GEM yksin. [6] Äskettäin napata-paklitakseli (ABI-007, nanohiukkasten-albumiini -paclitaxel; Abraxane) on osoittanut merkittävää eloonjäämishyötyä yhdessä GEM, ja harkitaan eturivin asema. [7, 8] silti vastaus edelleen lähinnä vain heikko ja siten vaihtoehtoisia terapeuttisia lähestymistapoja tarvitaan. Yksi lupaava on kohdistaa syövän fenotyypin, kuten hypoksia, jota usein havaitaan haimasyöpä. [9] Tämä tutkittiin vaiheen I /II (NCT01833546; NCT02047500) tutkimuksissa TH-302 yhdessä GEM, jotka ovat täydellinen ja vaiheen III (NCT01746979) oikeudenkäynti TH-302 + GEM kaksinkertainen on käynnissä. Edelleen, vaiheen I /II annoksen suurentaminen tutkimuksessa TH-302 + GEM + Abraxanella kolmikon yhdistelmä on hiljattain avattu (NCT02047500).

Kasvain hypoksia, joiden tunnusmerkkejä ovat alhaiset happipitoisuudet, on merkittävä tekijä ajo kasvain fysiologia ja kestävyys syövän hoitoon. [10] Erona normaaliin kudokseen on epäsäännöllinen rakenne verisuonistoon matriisi löytyy kiinteitä kasvaimia. Hiussuonisto on ominaista suuret aukot endoteelin ja puuttuessa sileän lihaksen kerros, joka parantaa läpäisevyys ja säilyttäminen (EPR) makromolekyylien. Nämä tekijät johtavat epätasapainoinen hapen ja ravinteiden. Tämä pahentaa itämistä ja tehoton uusien verisuonten kasvu, joka johtaa alentuneeseen kasvaimen hapettuminen. [11, 12] Vaikka useat syövät tiedetään olevan hypoksinen, haiman syövät tiedetään olevan syvällisesti niin [13] ja kasvaimeen hypoksia liittyy huonon lopputuloksen. [14-16] Tämä voi johtua kohonneeseen selviytymisen tekijä, HIF-1α [15-18], tai valinta virheistä apoptoottisen koneiston. [17] Lisäksi vaikutus hypoksia saattaa ei välittää ainoastaan ​​syöpäsoluja, mutta se voi myös liittyä strooman. Haimasyöpä on tyypillistä liiallinen desmoplastic fibroblastit (tähtisolut), jonka maahanmuutto, tyypin I kollageenin ilmentyminen, ja endoteelikasvutekijä (VEGF) tuotanto ovat kaikki aiheuttama hypoksia. [18] Pohjimmiltaan, hypoksia johtuu epätasapainossa hapensaantia ja kysyntä. Hypoksinen kasvain alueet ovat yleensä resistenttejä solunsalpaajille. Osittain tämä johtuu suorat vaikutukset hypoksia upregulating solujen eloonjäämisreittejä vaan voi myös johtua alueellista perfuusiota alijäämiä, mikä johtaa sekä hypoksia ja alle terapeuttisten lääkeaineen. [14-16, 19, 20] Lisäksi hypoksisia kasvainsoluja taipumus olla lepotilassa, mikä johtaa myös vastus hoitoja, jotka on kohdistettu solun jakautumista. [21] Koska suhde hypoksia ja huono vaste, yksi ratkaisu hypoksia -aiheiset syöpä esittelee hypoksia-aihiolääkkeiden (HAPS), jotka aktivoidaan selektiivisesti äärimmäisissä hypoksia ja toimittaa suuren annoksen kemoterapiaa osaksi hypoksinen alueille kasvaimen mahdollisimman vähän vahinkoa tervettä kudosta.

voittopuolisuus hypoksia in PDAC tekee siitä houkuttelevan kohteen Haps [22], joka on kehitetty perheen yhdisteiden kahden viime vuosikymmenen aikana. [23] HAPS muunnetaan aktiiviseen muotoon alentuneeseen hapen olosuhteissa, koska ne on suunniteltu käymään 1 -e

– tai 2-e

– bio-vähennykset, jotka ovat palautuvia läsnä happea. Nämä voivat olla ei-spesifisesti katalysoi erilaisia ​​oxoreductases, kuten NADPH-sytokromi P450-reduktaasi, POR, tai indusoituvaa typpioksidisyntaasia, iNOS. [24] Yleisin luokka Haps perustuu 2-nitroimidatsolit, esimerkkeinä TH 302. TH-302 on toisen sukupolven HAP joka on parhaillaan testattavana 12 eri kliinisissä tutkimuksissa vaiheesta I-vaiheen III. TH-302 releases bromi-isophosphoramide sinappi (Br-IPM) hypoksisissa olosuhteissa aiheuttaen DNA alkylointi ja silloittumista. Br-IPM voi myös diffundoitua lähellä hapetettu alueille estämään kasvaimen progressiota ”sivullinen vaikutuksia”. Sekä in vitro ja in vivo kokeet ovat osoittaneet, että TH-302 aktivoidaan selektiivisesti kasvaimen hypoksinen alueiden ja on läsnä myös ympäröivään kudokseen, mutta vähemmän terveiden kudosten [25]. Pre-kliiniset tutkimukset osoittavat, että TH-302 on merkittävä syövän vaikutusta yhdistettynä antiangiogeenisiä hoitoja. [26]

Hypoxic alueet ovat usein ominaista erittäin sekavaa, laajentuneet ja mutkikkaita aluksia. [27] Tämä kaoottinen kuvio voi johtua epätasapainosta angiogeenisten välittäjäaineiden, kuten verisuonten endoteelin kasvutekijän (VEGF) ja angiopoietins. Hyvin läpäisevä kasvain alukset voivat vaikuttaa sytokiinien ja angiogeenisten tekijöiden, jotka voivat dynaamisesti muuttaa rakennetta pienten suonten seinämiin. [28] koottua näyttöä on jo osoitettu, että verisuonten läpäisevyyttä on todennäköisesti suurentunut hypoksinen alueilla. [27] Siten, todistusvoimaa ja empiiristä vastaavuutta välillä alus läpäisevyyttä ja hypoksia on perustettu. DCE-MRI käyttää kineettinen mallintaminen ruiskutetaan kontrastin reagenssien luonnehtia perfuusiota. [29] Se voi tuottaa tietoja virtaus, tilavuus, ja mikä tärkeintä läpäisevyyttä alusta. Siten se sopii olettaa, että DCE-MRI voisi olla hyödyllinen korvike biomarkkereiden hypoksia. [30]

Diffusion painotettu MRI (DW-MRI) havaitsee suhteellisen pienet muutokset kudoksessa rakenteessa solutasolla perustuva soveltaminen liikkeentunnistusalue kaltevuudet, jotka voivat jäljittää liikettä veden protonien. Monet prekliiniset tutkimukset ovat osoittaneet, että DW-MRI on valtavat seurantaan varhaisia ​​muutoksia kasvaimen soluihin, jotka voivat koskea hoitovastetta. [31] Yhdistelmä DCE ja DW-MRI voidaan saada tarkempia tietoja varhaisen diagnoosin ja varhaisten hoitovasteen . [32] Lisäksi nämä kaksi kuvantamismenetelmät ovat helposti käyttöön päivittäin klinikalla protokollia. Sellaisena se on hyvin todennäköistä, että tämän tutkimuksen tulokset voidaan helposti kääntää lisäksi klinikalle tutkimuksiin.

Aikaisemmat tutkimukset ovat osoittaneet ksenograftikasvaimissa peräisin SU.86.86 ihmisen haimasyövän solulinja ovat erittäin vascularized ja hyvin perfusoitiin verrattuna kasvaimia peräisin Hs766t solulinjasta. [33] Siten, hypoksinen alueilla havaittiin Hs766t kasvaimet ovat suurempia kuin havaittiin SU.86.86, kun taas kasvaimet johdettu Mia PaCa-2 solulinjan ovat hypoksinen on keskitasoa. Kuten hypoksia pidetään rajoittava tekijä TH-302 aktiivisuus, se on kokeellisesti osoitettu, että Hs766t johdetut kasvaimet ovat erittäin herkkiä TH-302, ja että SU.86.86 johdetut kasvaimet ovat erittäin kestäviä, Mia PaCa-2 näytteille keskitason herkkyys. [34] Tässä tutkimuksessa verrattiin tehoa TH-302 näissä haimasyövän ksenograftimalleja mittauksen kanssa kasvaimen perfuusio ja solukkoisuus käyttämällä kahta kuvausmenetelmiä: DW-MRI ja DCE-MRI.

Materiaalit ja menetelmät

Soluviljely

Su.86.86, Hs766t ja Mia-PaCa2 solut hankittiin ATCC (Manassas, VA). Kaikki solulinjat olivat elvytetty alhainen passage kaikki kokeet suoritettiin solujen kanavan numeron alle 15. Su.86.86-soluja viljeltiin RPMI-1640 (Life Technologies), jota oli täydennetty 10% FBS: ää (HyClone Laboratories). Hs766t ja Mia-PaCa2 solulinjoja viljeltiin DMEM /F12 (Life Technologies), jota oli täydennetty 10% FBS: ää ja 1% penisilliini /streptomysiiniä liuosta (Sigma, St. Louis, MO). Kaikkia solulinjoja kasvatettiin 37 ° C: ssa ja 5% CO

2.

ksenoqraftit

Kaikki menettelyt olivat noudattaen Opas hoito ja käyttö laboratorion Animal Resources (1996 ), National Research Council, ja hyväksytty Institutional Animal Care ja käyttö komitea, University of South Florida hyväksyttyyn protokollan R4033. Immuunipuutteiset hiiriä pidettiin puhtaassa laitos Erityisehdoin jotka sisältävät HEPA suodatettu ilmanvaihto häkkikanaloissa, autoklavoidaan vuodevaatteet, autoklavoidaan kotelo, autoklavoidaan vesi, säteilytettyä ruokaa ja erityinen häkki muuttuvat menettelyjä. Hiiriä käsiteltiin aseptisesti lukien päällään käsineet, takit ja kengän peittämiseen. Hiiret tapettiin hengittämällä CO

2 paineistetusta säiliöstä on hiiren kammiossa.

Nainen SCID ikäisiä 5-6 viikkoa ympättiin SU.86.86, Hs766t tai Mia-PaCa2 soluja (5×10

6) subkutaanisesti vasemman takajalan. Kasvainten annettiin kasvaa keskimäärin kolmen viikon keskikoko on ~ 150 mm

3, kun arvioidaan käyttäen sähköisiä jarrusatulat ja kasvainten laskettuna π /6 [(lyhyt akseli mm)

2 x ( pitkä akseli mm)]. Sitten hiiret satunnaistettiin ja laitettiin kohortteja ja käsiteltiin suolaliuoksella (kontrolli) tai TH-302 (50 mg /kg) intraperitoneaalisesti. Hiiriä kuvattiin, kuten on kuvattu magneettikuvauksessa menetelmien osassa. Yhteensä 34 hiirten tehtiin MR kuvantamistutkimukset. SU.86.86 ryhmä koostui 5 TH-302 käsitelty ja 5 ohjaus eläimiä; Mia-PaCa2 koostui 6 TH-302 käsitelty ja 5 ohjaus eläimiä; Hs766t koostui 7 TH-302 käsitelty ja 6 ohjaus eläimiä. Mitään merkittäviä eläimen painon aikana havaittiin tässä tutkimuksessa. Eläimet lopetettiin kun kasvaimet saavuttivat 2000 mm

3.

Imaging

Sekä DCE-MRI ja DW-MRI suoritettiin 24 tuntia ennen käsittelyä (TH-302 tai ajoneuvon), DW-MRI oli määrä 24 tuntia ja 48 tuntia käsittelyn jälkeen. Jotta voidaan varmistaa riittävän ajan varjoainetta huuhtoutumisen ja fysiologisia talteenotto, DCE-MRI suoritettiin ainoastaan ​​48 tunnin kuluttua hoidon. Kaikki MRI kokeet suoritettiin Varian 7 T MRI varustettu suurimman kaltevuuden amplitudi 400 mT /m. Kaikki eläimet nukutettiin hengitettynä isofluraani (1,5% O2) 2,0 LPM ja kanyloitiin klo häntälaskimoon. Paine-anturi ilmapallo teipattu eläimen rinnan käytettiin jatkuvasti seurata sen hengitystiheys. Kehon lämpötila seurattiin jatkuvasti käyttäen peräsuolen fluoroptic lämpömittari (Saii

®, SA Instruments, Stony Brook, NY). Ulkoisen lämmittimen käytettiin pitämään kehon lämpötilan 37,0 ± 0,2 ° C ja hengitystiheys seurattiin erilaisia ​​60-90 hengitystä ennalta minuutin aikana kuvantamisen kokeita. Eläin varovasti kiinnitetty muovinen pidike ja pantiin 35 mm ID pienten eläinten kuvantamisen Litz kela (Doty Scientific, Columbia, SC, USA). MRI session sekä DCE- ja DW-magneettikuvaus oli arvioitu 1,5 tuntia; 0,5 tuntia DW-MRI vain osassa.

DCE-MRI-protokolla sisältää T

2-painotettu kuvia anatominen näkymä kasvain, parametrinen karttoja endogeenisten T

1 rentoutumisen aikaa ja joukko T

1-painotettu kuvia, jotka jälki dynaamiseen muutokseen varjoaineen lukien AIF ja pese-in ja uloskirjautuminen sisällä kasvainpaikkaa. T

2-painotettu kuvat hankittiin käyttämällä nopea spin kaiku (FSE) pulssisekvenssidiagrammi kanssa kaiun kertoimella 4, joka antaa tehokkaan TE 72 ms. Saturation perintätapa T

1 kartoitus viidellä eri palautumisaika (TR) arvot hankittiin ennen injektiota varjoaineen (TR = 5000, 2000, 800, 300, 150 ms, TE = 7,2 ms, FOV = 35 x 70 mm, matriisi = 128 x 256, spatiaalinen resoluutio = 273 x 273 um). Yhdeksän 1 mm paksun koronan viipaleiksi suunnattiin yli kasvain ja valtimon varmistaa pätevä valtimoiden tulotoiminto (AIF). Eläin tiukasti kiinnitetty teipillä välttämiseksi häiriötön. Ennen, sen aikana ja sen jälkeen bolusantaminen yhden annoksen CA (0,15 mmol /kg Gd-DTPA), dynaaminen sarja spin echo T

1-painotettu kuvia (TR = 150 ms, TE = 7,2 ms) hankittiin for 35minutes. DCE-MRI Aineisto käsiteltiin käyttämällä yleistä kineettisen mallin kuvanneet Tofts et al. Täydellinen kuvaus näistä menetelmistä on kuvattu aiemmin. [29, 35]

DW-MRI suoritettiin mitata kvantitatiivisia ADC arvoja sama geometria kuin DCE-MRI. Sequence parametreja ovat viisi b-arvot: 12, 50, 500, 800, 1500 s /mm

2 TR = 1500 ms ja TE = 35; Kuusi keskimäärin käytettiin vähentämään häiriötön. ADC kartat synnyttämää kotitekoinen Matlab-ohjelma, joka sopii b-arvot Stejskal-Tanner yhtälö, S = S

0 * EXP (-b * ADC), jossa S

0 on signaali amplitudi ilman diffuusio painotus ja S on signaalin amplitudi, jossa diffuusio painotus.

Tutkittavat alueet (ROI) määritettiin T

2w kuvia täsmälleen sama geometria DCE- ja DW-MRI hankinta. Nämä ROI asetettiin päällekkäin päälle DCE- ja DW-MRI data minimoida vaihtelua ihmisen toiminnasta tekijä. Jakelu histogrammit saatiin kultakin kasvain ROI on DCE- tai DW-MRI. Data esitetään keskiarvo ja sen keskivirhe. Studentin t testejä, ANOVA käytettiin tarvittaessa. P 0,05 pidettiin tilastollisesti merkitsevä.

immunohistokemia

valmistumisen jälkeen terapeuttisen ja MRI-protokollia, pimonidatsoli hydrokloridi (60 mg /kg; Hypoxyprobe Inc.) injektoitiin i.p. yksi tunti ennen kasvaimen poistoa, sen jälkeen kiinnitettiin 10% formaliinilla, parafiiniin, ja käsitellään edelleen immunohistokemiaa. Kasvaimen poikkileikkaukset värjättiin kaniinin primaarisen vasta-aineen vasten gamma-H2AX (Novus Biologicals, Littleton, CO) ja Ventana OmniMap anti-kani sekundääristä vasta-ainetta (Ventana Medical Systems, Tucson, AZ). Pimonidatsoli positiivinen kudosta havaittiin käyttäen kanin antiseerumeja pimonidatsoli hydrokloridi (2627; Hypoxyprobe Inc.). Käytetyn ilmaisinjärjestelmän oli Ventana ChromoMap Kit. Objektilasit vastavärjättiin hematoksyliinillä eosiini ja skannataan käyttäen Aperio ScanScope XT.

Tulokset

kineettiset parametrit DCE-MRI määrällisesti kasvain perfuusio arvioitiin pikseli viisas pohjalta soveltamalla Tofts mallia kuvatulla [ ,,,0],35]. Edustavia K

trans karttoja kunkin kasvaintyyppi on esitetty kuvassa 1. Kasvain ROI (kiinnostavat alueet) tunnistettiin T

2-painotettu kuvia kaikista viipaleita, ja käytetään rajaamiseksi kuvapistettä histogrammin analyysejä. Kuten alla olevasta histogrammit, K

trans tuotetaan edustava Hs766t ja Mia-PaCa-2 kasvaimet olivat dramaattisesti vähentynyt 48 h kuluttua TH-302 hoitoa, verrattuna hoitoa edeltävällä. Ei tapahtunut merkittäviä muutoksia havaitaan varten SU.86.86 kasvaimia samalla kohtaan (kuvio 1). Vaikka yksi yksilön SU.86.86 ryhmällä oli vähentynyt merkittävästi sen jälkeen, TH-302 käsittelyä (48 h), keskimääräiset muutokset välinen vertailu ryhmien välillä eivät olleet tilastollisesti merkitseviä. Aika-kursseja normalisoitu keskiarvo K

trans-arvot on esitetty kuviossa 2 (a). Keskiarvot normalisoituna K

trans laski 69,2% TH-302-käsiteltyjen hiirten Hs766t kasvaimia, väheni 46,1% Mia PaCa-2 kasvaimia ja kasvoi 4,9% SU.86.86 kasvaimia. Molemmat muutokset Hs766t ja Mia PaCa-2 hoitoryhmissä olivat tilastollisesti merkitseviä (

P

0,01) verrattuna omaa kontrolliryhmään. Sen sijaan keskiarvo korotus SU.86.86 ryhmässä ei ollut tilastollisesti merkitsevä (

P

= 0,15). Nämä muutokset verisuonten verenkierron korreloivat keskenään solulinjojen hoitovasteen TH-302 [36].

Kuten osoitettu histogrammin, K

trans tuotetaan HS766t ja Mia-PaCa-2 kasvaimia dramaattisesti vähentynyt 48 tunnin kuluttua TH-302 kohtelu verrattuna hoitoa edeltävällä. Ei tapahtunut merkittäviä muutoksia havaitaan varten SU.86.86 hiiren samalla piste.

A) Aika-kursseja normalisoitu keskiarvo K

trans-arvot. Keskiarvot normalisoituna K

trans laski 69% TH-302 käsiteltiin hiiriä Hs766t kasvaimia, väheni 46%: Mia PaCa-2 kasvaimia ja kasvoivat 5% SU.86.86 kasvaimia. B) Muutokset normalisoitu keskimääräinen kasvaimen ADC arvot koko ajan. Olennainen nousu suhteellisen keskimääräisen ADC havaittiin TH-302 hoidetussa ryhmässä post 24 ja 48 tuntia (29% kasvussa 24, p 0,01; 17% kasvaa 48 tuntia, p 0,01). MIA PaCa-2 ei ole tilastollisesti merkitsevä eroa suoritettiin ryhmien (8% kasvussa 24,

P

0,05, 4% kasvaa 48 tuntia, p 0,05). Sillä SU.86.86, mitään merkittävää muutosta ei havaittu DW-MRI sekä TH-302 ja kontrolliryhmässä (3% vähentynyt jo 24 tuntia, p 0,05; 0,5% kasvaa 48 tuntia, p 0,05). Normalisoinnin laskettiin keskiarvo eron esi- ja jälkikäsittelyn Th302 ryhmässä verrattuna keskimäärin eron esi- ja jälkikäsittelyn kontrolliryhmässä. Virhepylväät seistä keskihajonnan.

DW-MRI käytettiin määrällisesti soluihin, ja käytettiin myös havaitsemaan vasteen kaikkien kolmen tuumoriksenograftien TH-302. Kuusi keskiarvoja DW-yritysostoja käytettiin tässä tutkimuksessa vähentää mahdollisuuksia liikeartefaktin. ADC karttoja edustaja eläimistä eri ajankohtina esi- ja jälkikäsittely on esitetty kuviossa 3. Kuten DCE tiedot, T2 kuvia käytettiin rajaamaan kasvain ROI, ja sidotun pikseliä sitten käyttää tuottamaan histogrammeja. Muutokset normalisoitu keskimääräinen kasvaimen ADC arvoja tietyn ajanjakson kuluessa on esitetty kuvassa 2 (b). Olennainen nousu suhteellisen keskimääräisen ADC havaittiin TH-302 käsitellään Hs766t kasvaimia 24 tunnin ja 48 tunnin hoidon jälkeen (29%: n kasvu 24 h, p 0,01; 17%: n nousu 48 tuntia, p 0,01). Sillä SU.86.86, ei merkittäviä muutoksia havaittiin DW-MRI sekä TH-302 ja verrokkiryhmien (3%: n lasku 24 tuntia, p 0,05; 0,5%: n kasvu 48 tuntia, p 0,05). Vaikka ilmeni, että oli kasvua ADC MiaPaca-2 24 tunnin verrattuna ajoneuvon alaryhmä (8%, P 0,05), nämä muutokset eivät olleet tilastollisesti merkittävästi erilainen vehikkelikontrollit.

Dramaattisesti lisääntynyt ADC havaittiin HS766T, mutta ei toisessa kaksi kasvaintyypeissä.

Tilastollisesti merkittäviä muutoksia K

trans havaittiin Hs766t ja Mia PaCa-22 käsitellyt kasvaimet TH-302 48 h jälkikäsittelyä määritettynä DCE-MRI. K

trans pysyi muuttumattomana SU.86.86 kasvaimissa (kuvio 1). Aktiivinen efektori TH-302 on DNA silloitusaine on aiemmin osoitettu lisäävän ydin- γ-H2AX, avain biomarkkeri DNA-vauriota vasteen reittejä, in vivo niin vähän kuin 6 tuntia TH-302-hoidon haiman kasvainten mallit [ ,,,0],37], mikä varhaisia ​​muutoksia verisuonten läpäisevyyden tässä tutkimuksessa havaitut voi olla seurausta TH-302 sytotoksisuuteen. Piirtää suhde läpäisevyysmuutoksia ja TH-302 aktiivisuus, kasvaimeen poikkileikkaukset kaikista kolmesta kasvain ryhmiä immunohistokemiallisesti arvioitiin γ H2AX ilmaisu (kuvio 4A). Nuclear γ -H2AX nostettiin TH-302 käsiteltiin Hs766t ja Mia PaCa-2 kasvainten verrattuna kontrollina olevaan suolaliuokseen. Mitään havaittavaa muutosta γ-H2AX värjäytymistä ei havaittu Su.86.86-käsitellyn ja suolaliuoksella käsitellyt tuumorit. Tärkein tekijä TH-302 aktivointi ja tehoa on kasvain hypoksiaa. Immunohistokemiallinen havaitseminen pimonidatsoli, merkkiaine fyysisen hypoksian, osoitti suurempaa värjäytymistä TH-302 herkkä Hs776t ja Mia PaCa-2 kasvaimissa verrattuna TH-302 kestävä SU.86.86 kasvaimia (kuvio 4B) tukemaan γ-H2AX ekspressiokuvioiden seuraavat TH-302 hoitoon. Nämä tulokset tukevat alussa muutoksia Hs766t ja Mia PaCa-2 kasvaimen perfuusio 48 tunnin voisi johtua sytotoksisia vaikutuksia TH-302.

(A) histologinen värjäys γ-H2AX, merkkiaine DNA- vahinko reagointimekanismit, vuonna PDAC kasvaimia ennen ja 48 h jälkeinen TH-302 hoito (50 mg /kg). Expression of γ -H2AX suureni TH-302 käsitelty Hs766t ja Mia PaCa-2 kasvaimissa verrattuna keittosuolaliuokseen. Mitään havaittavaa muutosta γ-H2AX värjäytyminen ei havaittu Su.86.86 käsitelty ja suolaliuoksella kasvaimia. (B) pimonidatsoli värjäystä biomarkkerina fyysisen kasvaimen hypoksia. Pimonidatsoli hydrokloridi ruiskutettiin 2 h ennen kasvaimen poistoa. Laajuus hypoksiaa oli suurin Hs766t kasvaimia ja vähiten SU.86.86 Mia PaCa-2 kasvaimia kohtalaisen hypoksinen. Nämä kuvat ovat edustavat kuvat kunkin kasvaimen tyypistä. Mittaviivat = 200 uM.

Keskustelu

teho TH-302 vaikuttavat useat tekijät, kuten Suonen avoimuus ja taso hypoksia tietyllä alueella. [38] ottavat kyky mitata muutoksia näitä parametreja ajan myötä aktivoituihin TH-302, on kriittinen. Tällaisia ​​muutoksia voidaan käyttää arvioimaan terapeuttisen vasteen. Vaihto-kuvantamisen tai invasiivisia menetelmiä on rajoitettu in vitro -käyttöön, vaikka kuvantamisen biomarkkerit voivat antaa kvantitatiivisia mittauksia syövän etenemisen tai taantumisen, muuttamatta merkittävästi microenvironment. Kaksi MRI yksityiskohtaiset Tässä tutkimuksessa käytetyt, DCE-MRI ja DW-MRI, voivat sekä erikseen täyttää nämä vaatimukset perustu todettavissa parametrinen karttoja, jotka antavat tietoa verisuonistoon ja soluihin, tässä järjestyksessä. Lisäksi useimmat kasvaimet tiedetään olevan heterogeeninen, ja erityisesti niin haimasyöpä. Siksi on erittäin kiinnostava, että paikkatietojen voidaan kvantitatiivisesti arvioitava pikseli pikselin perusteella. [39] kasvain hypoksia on vahvin ennustaja kasvaimen vaste HAPS ja voidaan mitata käyttävillä potilailla PET kuvantaminen 18F-leimattua 2 -nitroimidazole merkkiaineita (F-MISO, FAZA, HX4). Kuitenkin PET hypoksia kuvantaminen on vielä kokeellista. Sen sijaan MR toimenpiteitä perfuusio-diffuusio epäsuhta voidaan kvantitatiivisesti liittyvän hypoksian. [24]

Tämä tutkimus keskittyi tunnistamiseen ja vertaamalla MR kuvantamisen biomarkkereita havaitsemiseksi aikaisin vastaus TH-302-hoidon herkkä ja kestävä PDAC kasvainmuodoista. Ennen työn ryhmämme oli osoittanut, että MiaPaca-2 kasvaimia vastasi TH-302, jolla on heikko, mutta merkittävä, lasku K

trans, ilman vaikutusta ADC [30]. Nämä tulokset vahvistettiin täällä. Tulokset DCE-MRI osoitti selvästi laskua K

trans sekä Hs766t ja Mia PaCa-2 mallia, jotka ovat merkittävästi hypoksinen verrattuna SU.86.86 kasvaimia, jotka eivät vastanneet TH-302, joiden on muuttunut tilavuus tai muutos K

trans. Yhdenmukainen ennen työn Hs766t varmistettiin pimonidatsoli immunohistokemiallisesti (kuvio 4) on suurin hypoksinen osa näistä kolme mallia; Mia PaCa-2 oli välillisesti hypoksinen ja SU.86.86 on minimaalinen hypoksia verrattuna kahteen muuhun. [40] Niin vähentäminen läpäisevyys voi olla seurausta TH-302 aktivointi mukaisesti alhainen happipitoisuus, jotka johtavat VEGF-signalointia. Tämä on päinvastainen nähty kuin hypoksinen tuumorikudoksia. Aste läpäisevyyden muutokset voivat suoraan liittyä asteen hypoksinen alueella. Tämä tulos vahvistavat aikaisemmin tulokset osoittavat, että TH-302 on tehokkain hypoksinen kasvaimissa [36].

Kaksi MR kuvantamismenetelmiä käytetään tässä tutkimuksessa ovat olennaisesti erilaisia: kineettiset parametrit arvioitiin DCE-MRI arvioida verisuoniston muutoksia, kun taas ADC arvot sovitettiin DW-MRI heijastavat solutiheyden muutoksista. DCE-MRI heijastaa läpäisevyys (tai virran) muutoksia, jotka voivat johtua sytotoksisia vaikutuksia hypoksisia kasvainsoluja ja vähentää VEGF-tuotannon aktivointi TH-302, kun taas DW-MRI on epäsuora mittaus solun seurauksia, jotka oletettavasti esiintyä verisuonisto muutos. [30] Mielenkiintoista on, että havaitsimme, että ADC muutos oli merkittävä vain erittäin herkkä Hs766t kasvaimia, mutta ei muissa malleissa. Puute muutoksen ADC SU.86.86 on sopusoinnussa puute vaikutuksen TH-302 kasvaimen kasvua, ja suhteellinen puute hypoksiaa tässä mallissa. Mielenkiintoista on, Mia PaCa-2 ei myöskään näytä diffuusion vaste TH-302, huolimatta siitä, että kasvaimen kasvu estyy. Tämä menettely oli aikaisempien havaintojen kanssa käyttämällä tätä kasvainlinjaan. [30] On huomattava, että vaikutus TH-302 terapiassa MiaPaca-2 kasvaimen kasvu ei ollut ilmeistä vasta päivänä 8 hoidon, kun taas vaikutus Hs766t oli välitön. Siten muutos ADC ehkä ennustaa kasvaimen tilavuuden muutoksia, jotka tapahtuvat päivän tai kahden kuluttua, mutta ei muutoksia 6 päivää myöhemmin.

Valinta valtimon tulotoiminto (AIF) vaikuttaa suoraan kineettiset parametrit tuottamat Tofts mallin. Tekijöitä AIF arviointi saattaa aiheuttaa virheitä osittaiset tilavuus vaikutuksia, alhainen ajallinen ja paikallinen resoluutio, alhainen kontrasti kohinasuhde (CNR) ja monissa DCE-MRI tapauksissa huono valinta suurten verisuonten näkökenttä ja häiriötön. Tässä tutkimuksessa mitata suoraan valtimoveren oli haaste, koska hengityksen liikkeen aikana MR hankinta. Vaikka liikehäiriöitä ja alhaisen SNR voitaisiin vähentää soveltamalla ajallisen spline-fit toiminta ja spatiaalisen Gaussin ydin tasoittaa tiedot pikseli-viisasta analyysit, valinta AIF ROI on suuri rooli lopullisten tulosten, joita käsitellään [ ,,,0],35]. Tämä on ollut yleisin ongelma, joka vaikuttaa toistettavuus DCE-MRI, mikä suuri virhepalkin havaittu DCE-MRI tuloksia. Näistä rajoituksista huolimatta DCE-MRI pystyi erottamaan eroja TH-302 vastausta, joukossa kolme kasvaintyypeissä, tavalla, joka oli yhdenmukainen histologisia havaintoja.

Kasvaimen verisuonistoon on alati muuttuva osittain vastauksena korkea kasvaimen VEGF pitoisuudet aiheuttavat poikkeava uudissuonittuminen [41] ja kiinteän faasin stressi johtaa puristus hauras verisuoniston [42], jotka molemmat auttaa vähentämään veren virtausta. Tässä tutkimuksessa mittasimme varhain muutoksia kasvaimen perfuusio seuraavissa TH-302 käsittelyä. Sen mahdollisuuden eliminoimiseksi, että muutokset kasvaimen perfuusio seuraavissa TH-302 on tuloksena normaalia dynaamista luonnetta kasvaimen verisuoniston, kasvaimen poikkileikkaukset histologisesti värjättiin ydin- γ -H2AX, proteiini osallistuu DNA Damage Response reittejä [43], joka on mitta TH-302 sytotoksisuuden. Kuten odotettua, TH-302 herkkä kasvaimia, Hs766t ja Mia PaCa-2, esittelyyn lisääntynyt ydinvoiman γ -H2AX vertailuryhmän kasvaimia. Mitään merkittävää muutosta kasvaimen perfuusio tai ydinaseiden γ -H2AX havaittiin SU.86.86 kasvaimissa, TH-302 kestävä. Nämä tiedot tukevat muutokset kasvaimen perfuusio mitattuna DCE-MRI voidaan käyttää aikaisen vasteen biomarkkeri TH-302 käsittelyä.

Yhteenvetona Meidän tutkimukset osoittavat, että muutokset kasvaimen perfuusio mitattuna DCE-MRI voi olla potentiaalinen varhaisena biomarkkeri TH-302 farmakodynamiikkaa ja että DW MRI on potentiaalinen biomarkkeri mahdollisen kasvaimen tilavuus vastausta.