Krooninen sairaus

tiivistelmä

Kasvaimen verisuonien toimii olennaisena elinehto kasvainprogression ja helpottaa metastaaseja. Novel verisuonten kohdistusstrategioihin joilla pyritään ylläpitämään verisuonten sammutus voisi mahdollisesti aiheuttaa merkittäviä vahinkoja, millä on merkittäviä kasvaimen kasvun hidastuminen. Olemme tutkineet kahden romaanin täydentävää verisuonten kohdentamisaineita sädehoitoon strategiaa, jonka tarkoituksena on ylläpitää verisuonten häiriöitä. Kokeita tehtiin delta-kaltainen ligandi 4 (Dll4) salpaus (angiogeneesi deregulator) hoito annetaan yhdistelmänä säteilyn perustuva verisuonten tuhoaminen hoito on erittäin aggressiivinen hyvin perfuusio paksusuolensyöpä kasvainlinjaan istutettu naisen kateenkorvattomissa nude-hiirissä. Kasvaimet käsiteltiin permutaatioista säteilyn, ultraääni-stimuloitu mikrokuplia (USMB) ja Dll4 monoklonaalinen vasta-aine (mAb). Kasvainten verisuonten vaste arvioitiin kolmiulotteista teho Doppler ultraääni mitata aktiivisen virtausta ja immunohistokemia. Kasvaimen vaste arvioitiin kanssa histokemiallisen määrityksiä ja pitkittäinen mittaukset kasvaimen tilavuuden. Tuloksemme viittaavat huomattaviin tuumorivaste hoidettuihin eläimiin USMB yhdistettynä säteilyn ja Dll4 mAb, joka johtaa synergistiseen kasvaimen kasvun viivästyminen jopa 24 päivää. Tämä on todennäköisesti liittyy nopea solukuolema sisällä kasvain ja jatkuvia kasvaimen verisuonten sammutuksen. Olemme päätellä, että kolmen yhdistelmähoidot aiheuttaa verisuonten sammutuksen seuraa jatkuva angiogeneesiä estämällä ja kasvaimen solukuolemaa, joka johti nopeasti kasvain verisuoni-pohjainen ”romahtaa” ja merkittävä kasvaimen kasvun viivästyminen.

Citation: El Kaffas A, Nofiele J, Giles A, Cho S, Liu SK, Czarnota GJ (2014) Dll4-Notch merkinanto Blockade synergizes Yhdistetty Ultraääni stimuloidun mikrokuplien ja Sädehoito Human Colon Cancer ksenoqraftit. PLoS ONE 9 (4): e93888. doi: 10,1371 /journal.pone.0093888

Editor: Ramani Ramchandran, Medical College of Wisconsin, Yhdysvallat

vastaanotettu: 07 elokuu 2013; Hyväksytty: 10 maaliskuu 2014; Julkaistu: 15 huhtikuu 2014

Copyright: © 2014 El Kaffas 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.

Rahoitus: Tämä työ tukivat Terry Fox Foundation ohjelman kautta kohdeapuraha ”Ultraääni for Cancer Therapy”. Dr. Gregory Czarnota on kliinikon tiedemies ja tukee CCO Research Chair in Experimental Therapeutics ja Imaging. Dr. Stanley Liu on kliinikon tiedemies ja sen tueksi laadittu OICR (Ontario Institute of Cancer Research) varhaisessa vaiheessa tutkijan palkinnon ja tunnustaa tukea PCC (Eturauhassyöpä Kanada). Rahoittajat ollut mitään roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Song Cho työskentelee MedImmune. Tämä ei muuta noudattamista kaikki PLoS ONE politiikan tietojen jakamiseen ja materiaaleja, yksityiskohtaisena online-oppaassa tekijöille.

Johdanto

kasvaimet edellyttävät aktivointia angiogeenisen ”kytkin” kasvaa pidemmälle 1-2 mm

3 tilavuudessa. Verisuonten kehitystä kasvaimissa tapahtuu vapautumisen kautta eri endoteelisten kasvutekijöiden angiogeneesiä säätölaitteet (eli verisuonten endoteelin kasvutekijä (VEGF), verihiutaleperäinen kasvutekijä (PDGF), delta-, kuten ligandi 4 (Dll4)), mikä johtaa uudissuonittuminen pääasiassa kautta itävät prosessi muistuttaa alkionkehityksen [1] – [3]. Vastaperustetun alukset tarjoavat elinehto ravinteita ja happea vielä mahdollista kasvaimen kasvua. Anti-angiogeenisten lääkkeitä, alunperin suunniteltu estämään kehitystä kasvaimen verisuoniston, on tullut tärkeitä syövän hoitomuotoja. Jo jonkin aikaa, farmakologinen anti-VEGF-lääkeaineiden saavuttanut tärkeitä kentällä kohdentamisessa angiogeneesissä, mutta havaittiin olevan vähemmän tehokas kuin alun perin arvioitiin johtuen kasvaimen resistenssimekanismeja [4], [5]. Nämä aineet olivat osoittautuneet käyttökelpoisiksi, kun strategisesti yhdistetään muihin syöpähoitojen [6]. Tällä hetkellä farmakologiset aineet kohdistuvat eri näkökohtia tuumoriangiogeneesin kehitetään ja tutkitaan yhdessä monien nykyisten hoitomuotojen.

Erilaisia ​​fysiologiset ja biologiset tekijät stimuloivat kasvaimen verisuonten kehitys (eli hypoksiaa). Nämä ärsykkeet toimivat ulkoinen jonot angiogeneesikohtia (eli VEGF, Dll4) molekyyli signalointi. Lovi polku on osoitettu säännellä versomistilanteen uusien alusten kasvaimia [7], [8]. Lovi ligandi Dll4 todettiin kriittisen alavirran sääntelyn signalointi aloittamiseksi VEGF ärsykkeiden [9], [10]. Tämä polku on tunnistettu lupaava uusi syövän hoitoon tavoite [9]. Tutkimukset ovat osoittaneet, että inhiboiva Dll4 signalointi johtaa liialliseen mutta ei-funktionaalinen angiogeneesin kasvainkudoksessa [11], [12]. Lisäksi, Dll4 salpaus aiheuttaa merkittävän kasvaimen kasvun viivästymistä eri kasvainsolulinjoissa [11], [12]. Tutkimukset ovat myös osoittaneet potentiaalia Dll4 saarto yhdessä muiden syöpähoitojen [8], [11] – [15]. Tuoreessa tutkimuksessa havaittiin synergistinen tehostaminen kasvaimen kasvun viive, kun neutraloivaa Dll4 monoklonaalinen vasta-aine (mAb) yhdistettiin sädehoidon [15].

ohella lukuisia farmakologisia aineita, jotka on kehitetty kohdistaa angiogeneesiin, uusien biofyysisestä verisuonten kohdistaminen aineet, mukaan lukien ultraääni-stimuloidun mikrokuplia ja kultananopartikkeleilla, on myös todettu lisäävän tavanomaisten syövän hoidon tehokkuutta [16] – [19]. Nämä on ehdotettu aiheuttaa nopea alkaminen kasvaimen verisuonten sammutus ja /tai lisääntynyt verisuonen seinämän läpäisevyyttä, toimimalla strategisesti tehostavat syöpälääkkeiden tai sädehoitoa. Viime aikoina, Czarnota

et al.

[19] – [23] osoittivat, että ultraääni-stimuloitu mikrokuplia (USMB) lisää kasvainsolujen kuolemaa eturauhasen, virtsarakon ja rintasyövän solulinjoissa. He posited että parantaminen säteilyn vaste liittyy biofysikaalisten membraanivaurion kasvainsolujen endoteelisolujen liittyy mikrokuplien stimulaation jälkeen johtavat seramidiksi signalointi ja verisuonten seisokin endoteelisolujen kuoleman [22]. Havainnot mahdollisesti liittyvät raportoi äskettäin,

asmase

-riippuvaista, akuutti endoteelin apoptoosin kerta suuria annoksia säteilyä [2], [24], [25].

Tässä työssä olemme tutkineet Dll4-saarto seuraavat yhdistetty ultraääni-mikrokuplien ja säteily-pohjainen verisuonten tuhoaminen on erittäin aggressiivinen ja hyvin perfusoitiin koolonsyöpälinjan. Kasvaimet kasvatettiin takajalkaa hiirillä ja käsiteltiin permutaatioista säteilyn, USMB ja Dll4 monoklonaalinen vasta-aine (mAb). Eläimet oli kuvattu käyttäen kolmiulotteista teho Doppler ultraääni tutkia muutoksia kasvaimen perfuusio (veren virtaus) hoitoon.

Kolmiulotteinen korkean taajuuden teho Doppler ultraääni on ihanteellinen kuvantamismodaliteetin varten prekliininen arviointi kasvaimen verisuoniston eläinmalleissa [26] – [28]. Se tuottaa korkean resoluution rakenne- tiedot ja parannettu doppler-virtauksen signaalin havaitsemiseen. Lisäksi sen helppo käyttö tekee siitä sopivan pitkittäistutkimuksissa, jossa suhteelliset muutokset verisuoniston voidaan arvioida. Doppler tuloksia täydennettiin verisuonten tiheydet määritettiin CD31 värjäytymisen kasvain poikkileikkauksia. Kasvaimen vaste Dll4 mAb, ultraääni-mikrokuplia ja säteily yhdistelmähoito arvioitiin myös mittauksin Immunohistokemian ja kasvaimen kasvua määrityksissä.

Tulokset osoittavat, että Dll4 saarto seurasi USMB ja säteily tuottaa synergistisen kasvaimen kasvun viivästyminen yli kun säteily on yhdistetty Dll4 mAb yksin. Nämä havainnot viittaavat siihen, että USMB ja säteily teko akuutisti sammuttaa verisuonien, kuten muun tyyppisiä kasvaimia, mutta koska aggressiivinen luonne koolonisyöpäsolulinja, nopean kasvain rebound seuraa. Hoito Dll4 mAb sitten deregulates uudissuonittuminen, mikä minimaalisesti toiminnallisia kasvaimen verisuonistoon ja jatkuvaa kasvaimen verisuonten ”romahtaa”. Siten yhdistelmä DLL4 salpauksesta USMB ja säteily on uusi, erittäin tehokas lähestymistapa viivyttää kasvaimen kasvua biologisen ja biofysikaalisten kohdentaminen kasvaimen verisuoniston.

Materiaalit ja menetelmät

Vieraslajisiirteen kasvainmalli

Kaikki eläinkokeet esitellään tässä työssä tehtiin noudattaa kansainvälisesti tunnustettujen ohjeiden määriteltyjen protokollien hyväksymässä Sunnybrook tutkimuslaitoksen institutionaalisten eläinten hoidon ja käytön komitea. Kaikki eläin menettelyt suoritettiin anestesiassa, kuten alla on kuvattu, ja yritettiin minimoida kärsimyksen. Tätä tutkimusta varten enintään 90 eläimestä jaettiin satunnaisesti 3 ikäryhmät. Animals in kohortti 1 tapettiin 24 tuntia, eläimet kohortissa 2 lopetettiin 7 päivää ja eläimet kohortin 3 pidettiin tuumorikasvulle arvioinnin enintään 30 päivää. Jotta aloittaa kasvaimen kasvua, LS174T (3 x 10

6) paksusuolen syövän soluja (ATCC, Manassas, VA) injektoitiin subkutaanisesti oikeaan takajalkaan 6-7-viikkoisen naaras-kateenkorvattomia nude-hiiriä (Harlan, Indianapolis, IN). Kaikki kasvaimet kasvoivat 9-14 päivän päästä keskimääräinen tilavuus 200 mm

3. Keskimäärin 5 eläimistä käytettiin käsittelyä kohti edellytys kunkin hoidon arviointimenetelmiä (ts teho Doppler, kasvun viivästyminen, immunohistokemia).

Hoito Administration

Kasvainten laakeri eläimille annettiin yksi kuusi käsittelyistä: (1) ei käsittelyä (CTRL), (2) säteily (XRT), (3) Dll4 mAb, (4) XRT ja Dll4 mAb, (5) ultraääni-stimuloitu mikrokuplia (USMB) yhdistettynä XRT, tai ( 6) kolminkertainen yhdistelmä USMB, XRT ja Dll4 mAb. Eläimet nukutettiin kanssa isofluoraani ennen kuvantamisen tai katetrin paikoilleen (vastaanottaessaan USMB hoito). Kaikki eläimet saivat sädehoidon hoidettiin kerta-annos 5 Gy ionisoivan säteilyn annetaan käyttäen Faxitron-yksikköön kaapin säteilyttäjällä (Faxitron-yksikköön Bioptics, Lincolnshire, IL) käyttäen X-säteet energialla 160 kVp, SSD on 35 cm, ja annosnopeus 200 cGy /min. Sädehoitoa, ruumiin kunkin eläimen peitti 3 mm lyijysuojissa, paljastaen vain kasvain. Saavat eläimet Dll4 monoklonaalinen vasta-aine (mAb, MedImmune LLC, MD) annettiin mAb kahdesti viikossa, alkaen hoidon päivänä kuvantaminen, annoksella 5 mg /kg kehon painoa. Eläimet, jotka saivat säteily yhdessä Dll4 mAb, ovat vastaanottaneet alkuperäisen anti-Dll4 mAb hoito 1 tunti säteilytyksen jälkeen. Dll4 mAb hoitoa jatkettiin eläimillä lopettamiseen asti (24 tuntia tai 7 päivää), tai kunnes kasvain määrä oli ainakin kaksinkertainen alkuperäiseen tilavuuteen. Kaavamainen hoidon toimituksen ja kuvantamisen aikataulu on esitetty kuvassa S1A.

Eläinten hoidettiin USMB, Definity mikrokuplat (perfluoripropaania kaasu /liposomin kuoren, Lantheus Medical Imaging, N. Billerica, MA) valmistettiin käyttämällä Vialmix laite (Lantheus Medical Imaging) ja antaa sekä pyrstö suonikatetrin tilavuudessa pitoisuutena 3% v /v (1,08 x 10

9 mikrokuplia 90 ui), joka on noin 300-kertainen suositeltuun diagnostisen kuvantamisen annos 10 ul /kg [19]. Eläimet upotettiin sitten vesihauteessa 37 ° C: ssa, jotta altistua ultraääni. Hoito on suunniteltu siten, että vain alavartalon eläimen upotetaan vesihauteeseen, paljastaen vain kasvaimen tilavuus ultraäänen kentän painopiste anturia. Ultraääni terapiajärjestelmä mukana mikro-paikannusjärjestelmä, aaltomuodon generaattori (AWG520, Tektronix, Beaverton, OR), tehovahvistimen PULSER /vastaanotin (RPR4000, Ritec, Rochester, NY), ja digitaalisen mittausjärjestelmällä (CC103, Agilent, Monroe , NY). Kasvaimet olivat altistuneet sisällä puoli maksimi huippu akustisen signaalin (-6 dB säteen leveys keskipiste 3.1 cm, ja keskittyi 8,5 cm) käyttäen 16-sykliä tone murtua 500 kHz keskitaajuuden kanssa 2,86 cm elementti halkaisija ultraääni anturin (ILO509HP, Valpey Fisher Inc., Hopkinton, MA). On 3 kHz pulssintoistotaajuudella yli 50 ms käytettiin ultraäänellä, sekä huippu negatiivinen paine asetetaan 570 kPa, joka vastaa mekaanista indeksi (MI) on 0,8. Yhteensä ääniaaltosekoittaminen aika oli ~ 5 ms kussakin 50 ms ikkuna. Ajoittainen 1950 ms välisenä ääniaaltosekoittaminen ikkunoiden käytettiin minimoimaan biologiseen lämmitys kudoksessa aikana ultraääni vastuita. Yhteenlaskettu kasvain insonification aika oli 750 ms yli 5 minuutin yleinen käyttömäärä 0,25% [19]. Tämä erityisesti pulssi sekvenssi on osoitettu olevan hyvä sädeherkistävä vaikutuksia, samalla mahdollistaa verisuonten uudelleentäyttö kuplia 150 kertaa hoidon aikana. Kasvaimet säteilytettiin 5 Gy annoksen ionisoivan säteilyn heti USMB hoidon.

High-Frequency Ultraääni Virta Doppler Imaging

Kaikki eläimet oli kuvattu kolmiulotteinen korkean taajuuden ultraääni välittömästi ennen käsittelyä ja 24 tuntia käsittelyn jälkeen. Tiedot hankittiin käyttäen Vevo 770 korkean taajuuden ultraääni-kuvantamislaite (Visualsonics, Toronto, ON), jossa on 30 MHz keskitaajuus anturi (RMV-707:55 pm aksiaalisen resoluutio, 115 um sivusuunnassa resoluutio, polttoväli 12,7 mm). Moottoroitu skannaus vaiheessa (Visualsonics, Toronto, ON) käytettiin hankkimaan 3D B-moodi kuvien ja tehon Doppler virtatietoja kello askelkoko 0,2 mm. Virta Doppler kerättiin seuraavilla asetuksilla: sotkua-suodattimen katkaisutaajuus 1-2 mm /s, skannaus nopeudella 1 mm /s, pulssintoistotaajuudella 5 kHz, teho Doppler vahvistusta 20 dB ja kuvanopeus vähemmän kuin 10 fps. Virta Doppler kuva-analyysi suoritettiin käyttämällä itse kehitettyä ohjelmistoa MATLAB (MathWorks, Natick, MA). Verisuonikkuudesta indeksi (VI) on laskettu tehon Doppler kuvien hankkimalla tilavuuden kaikkien värisiä esineitä (värillinen pikseliä) yli äänenvoimakkuutta valitun ROI. Suhteellinen vascularity indeksiä käytettiin arvioimaan yleistä verisuonten hoitovaste, lasketaan seuraavasti: ((VI

24 tuntia /VI

0 Tuntia) x 100) -100) tai ((VI

7 päivää /VI

0 tuntia) x 100) -100).

Histologinen analyysi

Hiiret tapettiin 24 tuntia, ja toisessa kohortissa, 7 päivää hoidon jälkeen histologiaa ja immunohistokemia. Poikkileikkaukset tuumoriksenograftien värjättiin hematoksyliinillä eosiini (H α = 0,05). Kukin käsittely ehto verrattiin suoraan 0 Gy ohjaus kunnossa. Lisäksi p arvoja tilastolliset testit eri permutaatioiden on yhteenveto taulukoissa S1 S7 täydentävissä data. Tilastolliset testit suoritettiin käyttämällä Prism (GraphPad Software versio 5, La Jolla, CA).

Tulokset

kokeita tehokkuuden arvioimiseksi verisuonten kohdistusstrategioihin jossa USMB, säteily ja anti-Dll4 hoitoja yhdistettiin häiritä kasvaimen verisuonistoon ja ylläpitää verisuonten vaikutuksia jotta voidaan maksimoida yleinen kasvaimen vaste (kuvio S1B). Kasvaimen verisuonien vaste arvioitiin kolmiulotteista korkean taajuuden teho Doppler ultraäänellä 24 tuntia ja 7 päivää hoidon jälkeen, suhteessa lähtötilanteeseen. Kuvio 1A esittää edustavat kuvat kolmiulotteinen tehon Doppler-datan 24 tuntia hoidon jälkeen ohjaus (1), Dll4 mAb (3), USMB + XRT (5) ja USMB + XRT + Dll4 mAb (6) käsittely olosuhteissa. Pieneneminen virtaussignaaliin näkyi käsitellyt kasvaimet kolmoissidoksen (6). Määrällisiä teho Doppler tuloksia 24 tuntia ja 7 päivää hoidon jälkeen esitetään kaikkien altistusolosuhteet kuvassa 1B ja 1C. Vähäinen muutoksia VI havaittiin kontrollieläimillä (1) molemmilta aikoina. Havaitsimme ei-merkittävän kasvun tehon Doppler-signaalin, joka liittyy veren virtausta 24 tuntia, ja 7 päivää seuraavan XRT (2). Eläimet, jotka saivat Dll4 mAb (3) yksinään havaittiin olevan lasku virtauksen signaalin (VI) 24 tuntia hoidon jälkeen (p 0,05). Lisäksi hoito Dll4 mAbin (3) aiheutti VI pudottaa vielä 7 päivän kuluttua hoidon (p 0,05). Hoitoja USMB + XRT (5) myös aiheutti nopean (24 tunnin kuluessa) ja merkittävät (p 0,05) vähennystä tehossa Doppler-signaalin. Kuitenkin verenkiertoa äänenvoimakkuuden eroja teho Doppler palasivat lähtötasolle 7 päivää, mikä osoittaa tilapäinen, lyhytaikainen mikrokuplien-pohjainen verisuonten häiriöitä. Nopea VI vähennystä lähes 60% havaittiin hoitojen XRT ja Dll4 mAb (4), sekä kolmen aineen yhdistelmä olosuhteissa (6) (p 0,05). Kuitenkin VI pudota säilyivät 7 päivää vain eläimissä, jotka saivat kolmoissidoksen (6) hoitoja tai jotka saavat Dll4 yksinään (3) (p 0,05). Sen sijaan kasvua ~ 25% vuoden VI XRT + Dll4 mAb (4) hoidetuista eläimistä osoittavat mahdollisen reperfuusion kasvain.

A) Kuvat ovat kolmiulotteisia maksimi-intensiteetin projektio vallan Doppler signaali 24 tunnin kuluttua hoidon, ja määrällisiä teho Doppler B) 24 tuntia ja C) 7 päivää, on esitetty. Eläimet, jotka saivat Dll4 mAbin oli lasku virtauksen signaali (VI) 24 tuntia käsittelyn jälkeen toimituksen; VI putosi vielä 7 päivän kuluttua hoidon. USMB + XRT aiheutti nopean laskun tehon Doppler-signaalin. Kuitenkin aktiivinen veren tilavuus palasivat lähtötasolle 7 päivää. Nopea VI vähennystä lähes 60% havaittiin XRT ja Dll4 mAb sekä kolmoisyhdistelmä olosuhteissa. Kuitenkin VI lasku jatkui 7 päivää vain eläimissä, jotka saivat kolmen ehdon hoitoon. Jokainen kokeellinen ehto merkitsee keskimäärin 5 eläintä. Virhepylväät edustavat yhtä standardia keskivirhe. Tilastollisesti merkittäviä muutoksia on merkitty * (p≤0.05). Mittakaavapalkki edustaa 2 mm.

Kuviot 2A, S2A ja S2B näyttö edustava H 0,05) solukuolemaa havaittiin kasvaimia, käsiteltiin USMB + XRT + Dll4 mAb (6), kun taas ei-merkittävä kasvu solukuolemaa havaittiin hoidettujen eläinten säteilyllä yhdessä Dll4 mAb (3). Tällä 7 päivää hoidon aloittamisesta, olemme huomanneet merkitsevä (p 0,05) määrät solukuoleman sekä XRT + Dll4 mAb (4) ja USMB + XRT + Dll4 mAb (6) käsittely olosuhteissa. Lisäksi ainutlaatuinen kasvain H 0,05). 7 päivän kuluttua käsittelystä (kuvio 3C), havaitsimme merkittävää kasvua CD31-värjäys kaikki eläimet, jotka saivat Dll4 mAb hoitoon, joko yksinään (3) tai yhdessä USMB ja /tai XRT (4 ja 6). Totesimme myös, että eläimillä, joita hoidettiin XRT yksinään (2), tai yhdessä USMB (5), oli CD31-värjäys olivat samat kontrollieläimiin.

A) edustaja kuvia CD31 värjäytymisen kasvain poikkileikkauksia. Kuvat ovat neljän käsittelyolosuhteet saatu 24 tunnin ja 7 päivän kuluttua hoidon. Mittakaavapalkki edustaa 100 um. B) Normalisoitu CD31 värjäystä kohti ROI 24 tuntia ja C) 7 päivän kuluttua hoidon aloituksesta. Totesimme ei-merkitsevä, mutta lähes kaksinkertaistuivat CD31 värjäytymisen hoidettuihin eläimiin Dll4 mAb vain. Oli merkittävä väheneminen CD31 värjäytymisen hoidettuihin eläimiin USMB + XRT sekä saaneista kolminkertainen käsittelyolosuhteet. 7 päivää hoidon jälkeen, oli merkittävä nousu CD31 värjättiin aluksiin kaikille eläimille vastaanottamiseksi Dll4 mAb hoitoa joko yksinään tai yhdessä USMB ja /tai XRT. Eläimet käsiteltiin XRT yksin tai yhdessä USMB, oli määrällisesti CD31 värjättiin laskee samanlainen kontrollieläimiin. Tilastollisesti merkittävä on merkitty * osoittaa p≤0.05.

Kuvio 4A näyttää normalisoitu kasvaimen kasvukäyrä kunkin hoidon olosuhteissa. Torjuntatoimenpiteet eläimet (1) kaksinkertaistui alle 5 päivää hoidon aloittamisesta, olemme huomanneet viivytetty kasvaimen kasvua kaikissa muissa hoidossa olosuhteissa. Kasvukäyrät sen jälkeen samanlainen kehitys kasvaimen kasvua käsiteltiin XRT yksinään (2), Dll4 mAbin (3), ja USMB + XRT käsittely (5). Kasvaimet käsiteltiin XRT ja jatkoi Dll4 mAb terapia (4) osoittivat merkittävää ja yhteisvaikutukset kasvaimen kasvun viivästyminen (katso kuva 4B) 14 päivän (p 0,05). Triple yhdistelmä hoidot (6) aiheutti suurimman kasvaimen kasvun hidastuminen, sillä se aleni kasvaimen koon ilmeinen 5 päivän kuluttua hoidon aloittamisesta, jonka jälkeen keskeytykseen kasvua kesti lähes 15 päivää. Keskimääräinen kasvaimen kasvua viive 24 päivää havaittu (p 0,05) kolminkertainen yhdistelmähoitoon.

A) Normalized kasvaimen kasvua käyriä. Viivästynyt kasvaimen kasvua kaikissa hoidossa olosuhteissa todettiin. Kasvaimen kasvukäyrät seurasi samankaltaista suuntausta varten XRT Pelkästään Dll4 mAb yksin, ja USMB + XRT hoitoja. Yhdistetty USMB + XRT + Dll4 mAb havaittiin aiheuttavan suurimman vasteen, jossa laskua kasvaimen koon 5 päivää hoidon jälkeen, minkä jälkeen kasvun esto kesti lähes 15 päivää. B) määrälliset kasvaimen kasvun viivästyminen päästä kaksi kertaa lähtötilavuudesta. Hoidot kanssa XRT ja jatkoi Dll4 mAb esiintyi huomattava synergistinen kasvaimen kasvua viive 14 päivää. Samaan aikaan kolmen yhdistelmähoito (USMB + XRT + Dll4 mAb) aiheutti kasvaimen kasvun viivästyminen 24 päivää. Tilastollisesti merkitseviä eroja kasvaimen kasvun viivästyminen on merkitty tähdellä * varten p≤0.05.

Keskustelu

Tässä tutkimuksessa, ryhdyimme tehokkuuden tutkimiseksi strategisesti yhdistää biofysiikassa, säteily -pohjainen, verisuonten häiritsevät käsittely ja sen jälkeen angiogeneesiä sääntelyn purkamista lääkeainetta. Se posited että tämä optimoi hoitovastetta. Jotta voidaan maksimoida verisuonten tuhoaminen, ultraääni-stimuloitu mikrokuplien terapiassa käytettiin ensimmäisen radiosensitize kasvaimen endoteelisoluja, jota seuraa yksi annos ionisoivaa säteilyä (XRT) aiheuttaa nopean ja verisuonivaikutukset. Dll4 mAb myöhemmin annosteltiin ”huolto” hoito. Esimerkki posited yhdistetyn USMB, XRT ja Dll4 mAb vaikutuksia kasvaimen endoteelisolujen on esitetty kuvassa 5. Eri permutaatiot kolmen yhdistetyn hoitotavat tutkittiin myös. Tulokset viittaavat siihen, 1.4X synergistinen kasvaimen kasvua vasteen eläimissä käsiteltiin yhdellä istunnon kolmen yhdistelmähoito (6), jossa ~ 24 päivää kasvaimen kasvua viive saavutettiin (kuva 4). Tämä on todennäköisesti liittyy jatkuvaa kasvaimen verisuonten sammutus solukuoleman indusoivien sisällä kasvain. Anti-Dll4 mAb hoito toimii sitten ylläpitää verisuonten sammutus. Vertailun vuoksi yhdistää säteilyn ja Dll4 mAb (4) aiheutti merkittävän kasvun viive ~ 14 päivää. Mitään muuta merkitystä havaittu kasvun viivästymisenä määrityksissä. Kasvaimet Säteilyä yksin kokenut vähintään kasvaimen kasvun hidastuminen (~ 3 päivää), todennäköisesti liittyy tavanomaisia, verisuonten radiobiological DNA-vaurioita.

posit että ennalta kasvainten hoitamiseksi ultraäänellä aktivoituvan mikrokuplia voi ensin radiosensitize solut kautta biofyysisiä prosessi. Kun säteily toimitus, endoteelisolujen ensin apoptoosin, mikä johtaa kasvainsolujen kuolemaan. Jatkuva toimitus angiogeneesin deregulator estäisi kasvain reperfuusio, joka toimii ylläpitohoitoon.

pieneneminen kasvaimen koon havaittiin 5 päivän kuluessa kolmoissidoksen hoito (6), jotka osoittavat akuutti vaste ja viittaa kasvaimen nopeasta verisuoni-pohjainen ”romahtaa”. Havaitsimme teho Doppler VI lasku yli 50%: iin 24 tuntia molemmissa XRT + Dll4 mAb (4) ja kolmen yhdistelmä hoidot (6), verrattuna säteilyn yksin (2), jossa ei laskua VI havaittiin ( Kuvio 1). VI lasku oli vain jatkuvaa 7 päivää kolmoisyhdistelmä hoitoja. Kasvaimen tilavuus taantuma on todennäköisesti liittyy laaja verisuonten shutdown, mikä johtaa nopeaan muodostumiseen nekroottisen alueiden ytimessä kasvain. Me posit että kuolleet solut nopeasti hajoavat ja selvitetty käsitellyt kasvaimet kolminkertainen yhdistelmähoidon, joka selittäisi suppeampi määrällisesti ISEL värjäystä kolminkertainen yhdistelmähoidot (kuva 2), ja kasvaimen koon pieneneminen. Olemme myös havainneet, merkittävä määrä solukuoleman 24 tunnin kuluessa tämän kolmen yhdistelmähoito (6), kun taas mitään muuta merkitystä havaittiin muuta hoitoa olosuhteissa (kuvio 2). Täällä, ISEL-määrällisesti solukuoleman alueet per kasvain poikkileikkaus itsepintaisesti pitkällä aikavälillä (yli 24 tuntia) ja saavutti lähes keskimäärin 30%: n kasvain poikkileikkauksen 7 päivän hoidon jälkeen. Säteily yhdistettynä Dll4 mAb (4) aiheuttivat myös merkittäviä solukuoleman 7 päivää hoidon jälkeen, mutta kasvainten tässä kunnossa todettiin olevan suurempi kuin kasvain hoidettiin kolminkertainen yhdistelmähoitoa. H & E värjättyä kuvaa osoitti jatkuva heterogeeninen ja nekroottista kasvaimen mikroympäris- 30 päivän kuluttua hoidon (kuva S3). Nämä tulokset osoittavat selvästi tehoa yhdistämällä USMB, säteilyn ja Dll4 mAb edellä (6), ja sen jälkeen mikä tahansa hoito yksinään.

käsiteltyjen eläinten XRT + Dll4 mAb (4) tai USMB + XRT + Dll4 mAb (6 ), on merkittävä ja nopea lasku verisuonten indeksin havaittiin 24 tuntia hoidon jälkeen (kuvio 1). Olemme kuitenkin kannasta, että tuloksena verisuonten sulkemisen joissakin näistä hoidoista on on erilaisia ​​luonteeltaan. Vuonna USMB + XRT + Dll4 mAb (6) hoidetuista eläimistä, endoteelisolujen todennäköisesti tehdään nopea apoptoosin liittyvät kalvolla häiriön takia mikrokuplien mekaanisia vaikutuksia, ja tuloksena seramidiksi tuotannossa [29], [30]. Return toiminnallisten alusten käsitelty kasvaimia sitten supressed mukaan Dll4 mAb hoitoja. Sen sijaan, hoitoja XRT + Dll4 mAb (4) on todennäköistä, aiheuttavat joitakin endoteelisolujen kuolemaan (kuten ehdotetaan CD31-värjäys), joka johtaa väliaikaiseen verisuonten sammutus [15]. 7 päivän kuluessa XRT + Dll4 mAb (4) hoidot, verisuonten indeksi näyttää palaamassa perustasolle, kun verisuonten indeksin masennus jatkuu kolmoissidoksen käsitellyn-eläimillä.

hoito Dll4 mAbin (3) indusoi samanlaisen vasteen kuin aikaisemmin raportoitu [9] – [12]. Kuten odotettiinkin, määrällisiä CD31 värjäytyminen lisääntyi hoidon aloittamisen jälkeen, kun taas aktiivinen verenkiertoa, joka arvioidaan käyttämällä teho Doppler ultraääni, vähentynyt (kuva 3). Tämä on tyypillistä Dll4 saarto, jossa liiallinen angiogeneesi tapahtuu, mutta paradoksaalisesti verisuoni perfuusio pienenee. Tässä tutkimuksessa sulkeminen verisuonten toimintaa säilyi jopa 7 päivää aloittamisen jälkeen Dll4 mAb hoito (3) (kuvio 1). Kuitenkin kasvaimen kasvun viivästyminen samanlainen säteilyn yksin (2) havaittiin, mikä osoittaa, että Dll4 mAb perustuvat verisuonten sammutus ei riitä aiheuttamaan merkittävää kasvaimen vahinkoa (kuvio 4).

Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että esikäsittelemällä kasvaimista USMB voi radiosensitize endoteelisolujen säteilylle, sen jälkeen lisäämällä yleistä vastetta kasvaimia [19]. Olemme havainneet, että USMB käsittely ja sen jälkeen XRT (5) aiheuttaa akuutin ja merkittävä lasku VI, mitattuna tehon Doppler-ultraää- (kuvio 1).