Đánh giá phân bố của 131I-nimotuzumab trên chuột thiếu hụt miễn dịch mang khối ung thư thanh quản người bằng SPECT

Mục tiêu nghiên cứu của bài viết nhằm đánh giá triển vọng điều trị của phức hợp 131I-nimotuzumab trên chuột suy giảm miễn dịch được ghép khối ung thư thanh quản (UTTQ) người (Hep2) thông qua đánh giá sự phân bố của phức hợp này bằng chụp SPECT.

tạp chí y - dợc học quân số 6-2016 ĐÁNH GIÁ PHÂN BỐ CỦA 131I-NIMOTUZUMAB TRÊN CHUỘT THIẾU HỤT MIỄN DỊCH MANG KHỐI UNG THƯ THANH QUẢN NGƯỜI BẰNG SPECT Nguyễn Thị Kim Hương*; Nguyễn Thị Thu***; Phạm Huy Quyến* Nguyễn Lĩnh Tồn**; Hồ Anh Sơn** TĨM TẮT Mục tiêu: đánh giá triển vọng điều trị phức hợp 131I-nimotuzumab chuột suy giảm miễn dịch ghép khối ung thư quản (UTTQ) người (Hep2) thông qua đánh giá phân bố phức hợp chụp SPECT Đối tượng phương pháp: phức hợp 131Inimotuzumab, gắn đặc hiệu với tế bào biểu EGFR mức độ cao, tiêm vào tĩnh mạch chuột thiếu hụt miễn dịch mang khối UTTQ người với liều 5,55 MBq/100 ml/con chuột chụp SPECT thời điểm 24, 48 72 sau tiêm Kết quả: mật độ phức hợp phóng xạ 131 I-nimotuzumab cao có ý nghĩa thống kê khối u so với vùng đầu-cổ thời điểm 24, 48 72 sau tiêm Kết luận: phân bố 131I-nimotuzumab khối UTTQ cao so với vùng đầu-cổ chuột * Từ khóa: 131 I-nimotuzumab; Chuột thiếu hụt miễn dịch; Ung thư quản; SPECT Identify the Distribution of 131I-Nimotuzumab on Nude Mice Bearing Human Larynx Cancer by SPECT Summary Objectives: To evaluate the treatment potential of immunocompromised 131I-nimotuzumab in nude mice bearing human laryngeal cancers (Hep2) by assessing the distribution of this complex by SPECT Subjects and methods: 131I-nimotuzumab complex, which binds specifically to EGFR over expressing cells, was intravenously injected to nude mice bearing human larynx cancer at dose 5.55 MBq/100 ml/animal and bio-distribution image were captured by SPECT at 24, 48 and 72 hours after injection Results: The distribution of the radioactive compound 131 I-nimotuzumab was significant higher in the tumor compared with the head & neck region at three-time points (24, 48, and 72 hours) after injection Conclusions: The distribution of 131 I-nimotuzumab in laryngeal tumor is the highest compared with the head & neck of the nude mice * Key words: 131I-nimotuzumab; Nude mice; Larynx cancer; SPECT * Đại học Y Dược Hải Phòng ** Học viện Quân y *** Viện Nghiên cứu Hạt nhân Người phản hồi (Corresponding): Hồ Anh Sơn (hoanhsonhp@gmail.com) Ngày nhận bài: 23/05/2016; Ngày phản biện đánh giá báo: 26/06/2016 Ngày bỏo c ng: 06/07/2016 107 tạp chí y - dợc häc qu©n sù sè 6-2016 ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐẶT VẤN ĐỀ Ung thư đầu-cổ đứng thứ tư số bệnh ác tính phổ biến đứng hàng thứ mười số bệnh ung thư thường gặp nam giới toàn giới [2] UTTQ bệnh lý ác tính thường gặp đứng thứ hai ung thư đầu-cổ, sau ung thư vòm họng Trong tổng số loại ung thư, UTTQ chiếm 2% theo thống kê nhiều nước giới Hàng năm Mỹ, có 10.000 nam giới khoảng 3.000 phụ nữ mắc UTTQ Hầu hết bệnh nhân (BN) > 65 tuổi [3] Ở Việt Nam, UTTQ xếp thứ hai sau ung thư vòm họng loại ung thư đầu-cổ đứng hàng thứ chín ung thư tồn thân Bệnh hay gặp nhiều nam (80%) thường lứa tuổi 40 - 60 [4] Tại khối ung thư đầu-cổ thường có biểu mức thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì (Epidermal growth factor receptor - EGFR), lên đến 90% EGFR giữ vai trò quan trọng phát triển, xâm lấn, di tăng sinh tân tạo mạch máu khối u đầu-cổ Để cải thiện tác dụng điều trị ung thư, kháng thể đơn dòng gắn với hóa chất, độc chất đồng vị phóng xạ, có 131I-nimotuzumab, đồng vị phóng xạ gắn kháng thể đơn dòng đặc hiệu với EGFR Đánh giá khả gắn 131Inimotuzumab lên tế bào ung thư đầu-cổ tăng bộc lộ EGFR tiêu chí khoa học để áp dụng điều trị sau phức hợp Trong nghiên cứu này, đánh giá phân bố 131I-nimotuzumab chuột thiếu hụt miễn dịch mang khối ung thư người chụp SPECT để lượng giá phân bố phức hợp miễn dịch phóng xạ khối u so với vùng đầu-cổ sau khoảng thời gian định 108 Nguyên liệu, hoá chất - Kháng thể đơn dòng nimotuzumab gắn đồng vị phóng xạ 131I sản xuất Viện Nghiên cứu Hạt nhân, nồng độ phóng xạ 100 - 200 mCi/ml - Dòng tế bào UTTQ Hep 2, tăng bộc lộ EGFR (American Type Culture Collection, P.O Box 1549, Manassas, VA 20108, Hoa Kỳ) - Máy chụp SPECT sử dụng đầu dò I, chụp hình với độ phân giải 512 x 512 pixel 131 Đối tượng nghiên cứu - Chuột nhắt BALB/c thiếu hụt miễn dịch, khơng có tế bào lympho T (nude mice, Foxn1nu) nhập từ Công ty Charlie-River (Hoa Kỳ) Nuôi chuột điều kiện phòng sạch, khơng khí lọc có áp lực dương tính Nhiệt độ phòng trì 25 ± 20C, độ ẩm 55 ± 5%, ánh sáng tự động điều khiển bật lúc 00, tắt lúc 19 00 Thức ăn (Công ty Zeigler, Hoa Kỳ) nước uống tiệt trùng trước sử dụng Để lồng chuột hệ thống giá có thơng khí độc lập lọc qua màng bảo đảm khả cách ly tốt với mầm bệnh Chuột ghép tế bào UTTQ Hep2, sau khối u xuất có đường kính khoảng 15 - 30 mm, chia ngẫu nhiên thành nhóm: + Nhóm (n = 5): tiêm 131Inimotuzumab chụp SPECT sau 24 + Nhóm (n = 5): tiêm 131Inimotuzumab chụp SPECT sau 48 + Nhóm (n = 5): tiêm 131Inimotuzumab chụp SPECT sau 72 t¹p chí y - dợc học quân số 6-2016 Phương pháp nghiên cứu - Trước 24 tiêm, cho chuột uống dung dịch lugol 1% x giọt/con, lugol hòa vào nước uống với nồng độ giọt lugol 1%/5 ml nước, trì suốt trình thí nghiệm - Tiêm vào tĩnh mạch 5,55 MBq/100 ml/con 131I-nimotuzumab - Sau 24, 48 72 gây mê nhóm chuột để chụp SPECT * Xử lý số liệu nghiên cứu: Dữ liệu SPECT sau thu được, xác lập hai vùng, có kích thước tương đương (250 - 300 pixel), vùng đầu-cổ chuột khối u Tính mật độ số đếm trung bình theo pixel (tổng số đếm chia tổng pixel vùng đo) Giá trị số trình bày dạng số trung bình, độ lệch chuẩn (SD) kiểm định so sánh student test (t-test) Khác biệt so sánh nhóm có ý nghĩa thống kê p < 0,05 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Phân bố 131 I-nimotuzumab chuột thí nghiệm sau 24 Bảng 1: Kết chụp SPECT chuột sau 24 tiêm 131I-nimotuzumab Vị trí Đầu-cổ (n = 5) U (n = 5) Số đếm trung bình 6,703 11,223 SD 0,566 0,359 p 0,0001 Kết cho thấy phức hợp phóng xạ 131I-nimotuzumab phân bố mật độ cao khối u thời điểm 24 sau tiêm so với vùng đầu-cổ, cho thấy mức độ tập trung phóng xạ cao có ý nghĩa thống kê (p = 0,0001) Con Con Con Con Con Hình 1: Kết chụp SPECT sau 24 tiêm 131I-nimotuzumab (với khoanh tròn hiển thị vị trí đo vùng đầu-cổ khối UTTQ tương ng) 109 tạp chí y - dợc học quân sè 6-2016 Phân bố 131I-nimotuzumab chuột thí nghiệm sau 48 Bảng 2: Kết chụp SPECT chuột sau 48 tiêm 131I-nimotuzumab Vị trí Đầu-cổ (n = 5) U (n = 5) Số đếm trung bình 2,16 4,55 SD 0,704 1,532 p 0,017 Kết phân bố cho thấy phức hợp phóng xạ 131I-nimotuzumab phân bố cao khối u thời điểm 48 vị trí vùng u, cho thấy độ tập trung phóng xạ nhiều vùng đầu-cổ có ý nghĩa thống kê (p = 0,017) Con Con Con Con Con 10 Hình 2: Kết chụp SPECT sau 48 tiêm 131I-nimotuzumab Phân bố 131I-nimotuzumab chuột thí nghiệm sau 72 Bảng 3: Kết chụp SPECT chuột sau 24 tiêm 131I-nimotuzumab Vị trí Đầu-cổ (n = 5) U (n = 5) Số đếm trung bình 5,62 11,07 SD 2,84 5,07 p 0,012 Kết phân bố chuột cho thấy phức hợp phóng xạ 131I-nimotuzumab phân bố cao u thời điểm 72 vị trí vùng đầu-cổ, cho thấy độ tập trung phóng xạ vùng u có ý nghĩa thống kê (p = 0,012) 110 tạp chí y - dợc học quân số 6-2016 Con 11 Con 12 Con 14 Con 13 Con 15 Hình 3: Kết chụp SPECT sau 72 tiêm 131I-nimotuzumab BÀN LUẬN Hiệu phương pháp điều trị ung thư kháng thể đơn dòng có gắn đồng vị phóng xạ phụ thuộc vào độ tập trung kháng thể có gắn đồng vị vào vị trí khối u Kết nghiên cứu cho thấy mật độ phức hợp phóng xạ 131Inimotuzumab cao hẳn khối u so với khu vực khác thể (trong nghiên cứu so sánh với vùng đầu-cổ) thời điểm khác sau tiêm phức hợp 131I-nimotuzumab 24, 48 72 Trong đó, khác biệt lớn thời điểm 24 giờ, khác biệt phân bố phức hợp có ý nghĩa thống kê trì tới 72 sau tiêm Điều cho thấy phức hợp 131I-nimotuzumab có khả tập trung tốt vào UTTQ có tăng bộc lộ EGFR Sử dụng kháng thể đơn dòng đặc hiệu với EGFR có khả ngăn chặn việc kết hợp phối tử với receptor đặc hiệu (EGFR), giúp ức chế tín hiệu EGFR, phương pháp điều trị ung thư hiệu [5], đặc biệt điều trị UTTQ với mức biểu mức EGFR > 90% khối u [6] Trong số kháng thể đơn dòng có khả ức chế thụ EGFR (cetuximab, panitumumab nimotuzumab), nimotuzumab có thuộc tính riêng biệt ưu điểm vượt trội so với loại kháng thể khác Nimotuzumab gắn kết bền vững ổn với thụ thể thông qua liên kết đôi, gắn vào tế bào có mức độ biểu EGFR mức độ trung bình cao Do nimotuzumab có lực thấp nên gắn với tế bào khỏe mạnh có biểu EGFR mức thấp, tránh hạn chế độc tính phụ thuộc liều Khơng giống kháng thể kháng EGFR khác với biểu độc tính điển hình da, thử nghiệm lâm sàng với nimotuzumab cho thấy 90% BN khơng có biểu độc tính ngồi da trầm trọng [7, 8] Trong số đồng vị phóng xạ sử dụng cho liệu pháp xạ trị, 131I có ưu điểm vượt trội thời gian bán rã ngày, phù hợp với thời gian bán rã khỏng th, giỳp kộo 111 tạp chí y - dợc häc qu©n sù sè 6-2016 dài thời gian trì điều trị Ngoài ra, 131I phát xạ tia γ cho phép chụp ảnh để theo dõi hấp thụ, phân bố, chuyển hóa tiết dược phẩm phóng xạ Bên cạnh đó, độ dài tia β 131I tương đối ngắn, giúp điều trị có hiệu khối u chí khối u nhỏ, việc đào thải dễ dàng 131I qua thận đảm bảo khơng tích tụ i-ốt vỏ xương [9] Trong nghiên cứu này, kết hợp gắn kháng thể đơn dòng nimotuzumab với đồng vị phóng xạ 131I nhằm tận dụng hiệu lợi điều trị hai phương pháp Đây điểm nhằm tạo phương pháp điều trị UTTQ hiệu Tuy nhiên, nghiên cứu dừng đánh giá mật độ tập trung kháng thể đồng vị phóng xạ chuột thiếu hụt miễn dịch mang khối UTTQ người, cần có nghiên cứu sâu nhằm đánh giá hiệu phương pháp điều trị UTTQ vivo có hướng phát triển điều trị cho bệnh nhân UTTQ lâm sàng Thực nghiệm chuột mang khối ung thư đầu-cổ người điều trị 131 I-nimotuzumab qua kết chụp SPECT chứng minh mức độ phóng xạ tập trung tốt vào khối u phần khác thể chuột (phần đầu-cổ) thời điểm sau tiêm 24, 48 72 Kết nghiên cứu bước đầu khẳng định tiềm cao việc sử dụng phức hợp miễn dịch điều trị UTTQ, sở để phát triển mở hướng nghiên cứu thông qua việc đánh giá hiệu điều trị UTTQ vivo điều trị bệnh nhân KẾT LUẬN Đánh giá phân bố phức hợp 131Inimotuzumab đường tĩnh mạch SPECT cho thấy biểu phóng xạ 112 khối u cao có ý nghĩa thống kê so với vùng đầu-cổ thời điểm sau 24, 48, 72 chuột thiếu hụt miễn dịch mang khối UTTQ người có tăng bộc lộ EGFR TÀI LIỆU THAM KHẢO Võ Quốc Trứ, TMT Đối chiếu lâm sàng hình ảnh học MRI UTTQ Tạp chí Y học TP Hồ Chí Minh 2009, tr.239-242 Callaway C Rethinking the head and neck cancer population: The human papillomavirus association Clinical Journal of Oncology Nursing 2011, 15 (2), pp.165-170 OF, USD., HAH SERVICES, N.I.O Health What you need to know about™ cancer of the larynx, ed NC Institute National Cancer Institute 2010, 24, p.42 Jaseviciene L et al Trends in laryngeal cancer incidence in Lithuania: a future perspective Int J Occup Med Environ Health 2004, 17 (4), pp.473-477 Snyder LC, I Astsaturov, LM Weiner Overview of monoclonal antibodies and small molecules targeting the epidermal growth factor receptor pathway in colorectal cancer Clin Colorectal Cancer 2005, (2), pp.71-80 Grandis JR, DJ Tweardy Elevated levels of transforming growth factor alpha and epidermal growth factor receptor messenger RNA are early markers of carcinogenesis in head and neck cancer Cancer Res 1993, 53 (15), pp.3579-3584 Boland WK, G Bebb Nimotuzumab: a novel anti-EGFR monoclonal antibody that retains anti-EGFR activity while minimizing skin toxicity Expert Opin Biol Ther 2009, (9), pp.1199-1206 Ramakrishnan MS et al Nimotuzumab, a promising therapeutic monoclonal for treatment of tumors of epithelial origin MAbs 2009, (1), pp.41-48 Zalutsky MR Radiohalogens for radioimmunotherapy, in Radioimmunotherapy for cancer PG Abrams and AR Fritzberg, editors 2000, pp.76-99  ... đánh giá phân bố 131I-nimotuzumab chuột thiếu hụt miễn dịch mang khối ung thư người chụp SPECT để lượng giá phân bố phức hợp miễn dịch phóng xạ khối u so với vùng đầu-cổ sau khoảng thời gian... hiệu Tuy nhiên, nghiên cứu dừng đánh giá mật độ tập trung kháng thể đồng vị phóng xạ chuột thiếu hụt miễn dịch mang khối UTTQ người, cần có nghiên cứu sâu nhằm đánh giá hiệu phương pháp điều trị... EGFR Đánh giá khả gắn 131Inimotuzumab lên tế bào ung thư đầu-cổ tăng bộc lộ EGFR tiêu chí khoa học để áp dụng điều trị sau phức hợp Trong nghiên cứu này, đánh giá phân bố 131I-nimotuzumab chuột thiếu