1.5.1. Cấu tạo và tính chất dược động học của hạt DC Beads
DC Beads là một dạng vật liệu mềm hình cầu có tính chất đàn hồi, cấu tạo bởi đường đa phân có gắn các nhóm sulfonát (SO3-) được polyme hoá tạo
thành 1 dạng hydrogel
(>95% nước). Kích thư quản trong dung dịch đ gắn kết với hoá chất ch ở bên trong môi trường kh hiện theo cơ chế trao đổ
chất chống ung thư mang đi hydrochloride) nên gắn k tích (ví dụ nước muối, Beads do tương tác điệ vào liều hóa chất và kích c doxorubicin là 45mg/ml
trong các hạt hàng tuần trong đi xi lanh nhựa ở nhiệt độ
chất lý hóa của hóa ch giải phóng hóa chất kh phương pháp hiển vi, ngư hóa chất vào hạt, tập trung
chứa nước và các phân tử nằm trong khung polymer . Kích thước các hạt có sẵn từ 70-900micromét (µm), đư
ch đệm phosphate đóng lọ 2ml. Các hạt này có kh t chống ung thư và giải phóng hoá chất một cách
ng khối u. Sự gắn kết và phóng thích hoá ch
ổi ion: các hạt DC Beads mang điện tích âm, còn hoá ng ung thư mang điện tích dương (vì tồn tại dưới d
n kết khi trộn lẫn; ở trong môi trường vật ch i, plasma…) hóa chất sẽ bị đẩy từ từ ra kh
ện tích. Thời gian gắn kết bão hòa hóa ch
t và kích cỡ hạt. Khả năng gắn kết tối đa của các h oxorubicin là 45mg/ml. Sau khi gắn kết, nồng độ hóa chất có thể
n trong điều kiện bảo quản trong các lọ th ộ 2-8oC tránh ánh sáng, mà không làm thay đ a hóa chất. Sự bảo quản này cũng không làm giả
t khỏi hạt khi đưa vào môi trường khối u. B n vi, người ta có thể xác định được sự gắn kết và phân b
p trung ở 20µm lớp vỏ bề mặt [54],[77].
Hình
hóa chấ
DC Beads m trong khung polymer
m), được bảo t này có khả năng t cách ổn định t và phóng thích hoá chất được thực n tích âm, còn hoá i dạng muối t chất có điện ra khỏi hạt DC t bão hòa hóa chất phụ thuộc a các hạt với ể giữ ổn định thủy tinh hoặc áng, mà không làm thay đổi tính ảm khả năng i u. Bằng các t và phân bố của Hình 1.5. Cơ chế tải ất của hạt vi cầu DC Beads
Hình 1.6. Mô hình gắn kết hóa ch
Hình 1.7. Sự gắn kết của Doxorubicin vào các h đổi màu sắc của dung dịch theo theo th
đỏ); b, thời điểm 10 phút và c, th hạt bắt màu đỏ.(Nguồn Lewis
Bảng 1.1. Thời gian tả kích cỡ hạt DC Beads ( Kích cỡ hạt (µm) 100-300 300-500 500-700 700-900 500-700 500-700 500-700 500-700 Phần vỏ được hydrate hóa Vù ch
Hạt DC Bead khi chưa t
t hóa chất doxorubicin trong khung polymer của h
a Doxorubicin vào các hạt DC Beads được thể hi ch theo theo thời gian: a, thời điểm 1 phút (dung d
m 10 phút và c, thời điểm 20 phút dung dịch đã nhạt màu, trong khi các
n Lewisvà CS. [78])
ải (gắn kết) hóa chất phụ thuộc vào liều hóa ch
(theo Lewis và CS. [78]) Liều Doxorubicin (mg) Thời gian gắ Hóa chất vào h 25 20 25 60 25 90 25 120 5 20 10 45 37,5 360 45 1440 Vùng nước chiếm chỗ
Các phân tử nước bao quanh nhóm SO3- được thay thế bởi Doxorubicin
t DC Bead khi chưa tải Doxo Hạt DC Bead sau khi t
Dox
a hạt DC Beads
hiện qua sự thay m 1 phút (dung dịch còn màu t màu, trong khi các
u hóa chất và ắn kết >90% t vào hạt (phút) 20 60 90 120 20 45 360 1440 c bao quanh nhóm i Doxorubicin
Hình 1.8. Biểu đồ tương quan hàm lư
Sự giải phóng hóa ch chất theo cơ chế trao đổ thực nghiệm. Tốc độ gi môi trường vật chất và c theo thời gian tốc độ gi phóng hóa chất còn phụ hóa chất chậm hơn so v
Hình 1.9. Tốc độ giải phóng hóa ch
(Trích d
Trong khối u, môi trư biệt là muối, nên hoá ch nhập vào màng tế bào ung thư
ương quan hàm lượng hóa chất (Doxorubicin) được tải theo th
(Trích dẫn của Lewis và CS. [77])
i phóng hóa chất khỏi các hạt DC Beads trong môi trư ổi ion cũng đã được chứng minh bằng các nghiên c giải phóng hóa chất phụ thuộc vào nồng độ
t và cả nồng độ hóa chất hòa tan trong môi trư giải phóng hóa chất sẽ chậm đi. Ngoài ra t
ụ thuộc vào kích cỡ hạt, các hạt lớn hơn s m hơn so với các hạt có kích thước nhỏ [51].
i phóng hóa chất phụ thuộc vào nồng độ muối và kích c
(Trích dẫn của Gonzalez và CS. [51])
i u, môi trường plasma là môi trường rất giàu đi nên hoá chất bị đẩy ra khỏi hạt DC Bead, sau đó g
bào ung thư [77],[78].
i theo thời gian
t DC Beads trong môi trường vật ng các nghiên cứu ộ muối trong tan trong môi trường, do vậy m đi. Ngoài ra tốc độ giải n hơn sẽ giải phóng
i và kích cỡ hạt
giàu điện tích, đặc t DC Bead, sau đó gắn và thâm
Các nghiên cứu tiền lâm sàng đã chứng minh sự phóng thích liên tục bền vững của doxorubicin trong thời gian 14 ngày kể từ sau khi bơm thuốc được gắn kết với các hạt DC Bead vào trong khối u. Nghiên cứu thực nghiệm của Namur và CS trên lợn được bơm tắc ĐM gan trái bằng hạt DC Beads tải doxorubicin (liều tải 37,5mg/1ml) thấy sự giải phóng hóa chất vẫn kéo dài ở thời điểm 90 ngày sau (đánh giá bằng phương pháp vi quang phổ huỳnh quang). Sự phân bố của doxorubicin có thể ra xa tới 600µm quanh các hạt. Nồng độ hóa chất trong mô gan dao động từ 0,55-6,8M đạt mức gây độc tế bào đối với tế bào gan thực nghiệm. Tuy nhiên nồng độ hóa chất giảm dần theo thời gian do sự suy giảm nồng độ hóa chất trong hạt DC Beads và có thể do đào thải hóa chất khỏi mô u [105]. Một nghiên cứu khác của Hong và CS trên thỏ bị ung thư gan thực nghiệm, thấy rằng nồng độ của doxorubicin trong khối u đạt cao nhất ở ngày thứ 3 sau can thiệp và vẫn duy trì nồng độ cao trong 2 tuần lễ đầu trước khi suy giảm; trong khi đó nồng độ thuốc ở tuần hoàn ngoại vi rất tối thiểu [55].
Hình 1.10. Đánh giá sự khuếch tán doxorubicin bằng hiển vi huỳnh quang: a, Doxorubicin trong các hạt DC Beads, b, mô gan lợn chưa nhuộm chứa mạch máu bị tắc nghẽn bởi các hạt DC Beads tại thời điểm 28 ngày sau can thiệp, c, phân bố Doxorubicin quanh mạch máu đó. Trích dẫn của Namur và CS. [105]
Các nghiên cứu trên động vật khác cũng cho thấy nồng độ doxorubicin trong huyết thanh rất thấp sau tắc mạch hóa chất sử dụng hạt DC Bead [79]. Nhiều nghiên cứu lâm sàng cũng cho thấy sau điều trị bằng phương pháp này, nồng độ hoá chất ở máu ngoại vi thấp hơn có ý nghĩa khi
so sánh với tắc mạch hóa ch trên 27 BN UTTBG trên n Beads, thấy rằng sau can thi đường cong (AUC) của d bằng phương pháp tắc m 231,5±395,19ng/ml, p=0,00002 và 662,6 1812,2±1093,7ng/ml/phút, p=0,001) Malenstein và cộng sự trên 30 b pháp tắc mạch vi cầu tả truyền thống cũng thấy r
thanh của doxorubicin (Cmax=495±293,9ng/ml) và di cong (AUC=69,7±26,9 ng/ml/phút
này ở nhóm được điều tr
(Cmax=1928±560,8ng/ml; AUC=165±32,3ng/ml/phút) (p < 0,001)
Hình 1.11. Nồng độ đỉnh huy Doxorubicin ở 2 nhóm hóa t
hóa chất truyền thống. Nghiên cứu của Varela và CS trên 27 BN UTTBG trên nền gan xơ được điều trị bằng tắc mạch v
ng sau can thiệp, nồng độ đỉnh huyết thanh và di a doxorubicin thấp hơn có ý nghĩa so vớ
c mạch hóa chất truyền thống (78,97±38,3ng/ml so v 395,19ng/ml, p=0,00002 và 662,6±417,6ng/ml/phút so v 1093,7ng/ml/phút, p=0,001) [142]. Một nghiên cứu khác pha II c
trên 30 bệnh nhân UTTBG được điều trị b ải doxorubicin (16 bệnh nhân) hoặc tắc m y rằng: ở nhóm hóa tắc mạch vi cầu nồng đ oxorubicin (Cmax=495±293,9ng/ml) và diện tích dư
cong (AUC=69,7±26,9 ng/ml/phút) thấp hơn có ý nghĩa so với các thông s u trị bằng phương pháp tắc mạch hóa chất
(Cmax=1928±560,8ng/ml; AUC=165±32,3ng/ml/phút) (p < 0,001)
nh huyết thanh (Cmax) và diện tích dưới đường cong (AUC) c 2 nhóm hóa tắc mạch trong nghiên cứu của Varela.
Dẫn theo Varela và CS. [142]
a Varela và CS ch với hạt DC t thanh và diện tích dưới ới sau điều trị 38,3ng/ml so với 417,6ng/ml/phút so với u khác pha II của bằng phương c mạch hóa chất ng độ đỉnh huyết n tích dưới đường i các thông số truyền thống (Cmax=1928±560,8ng/ml; AUC=165±32,3ng/ml/phút) (p < 0,001) [95].
1.5.2. Cơ chế tác dụng diệt u
Cơ chế tác động chính của phương pháp tắc mạch hóa chất sử dụng hạt vi cầu (gọi tắt là tắc mạch vi cầu) cũng như tắc mạch hóa chất truyền thống là gây ra sự thiếu máu nuôi dưỡng khối u cùng với tác dụng độc tế bào của hoá chất chống ung thư [3],[24],[76],[112]. Cơ chế này dựa trên nền tảng sinh lý bệnh là nguồn cung cấp máu cho khối u chủ yếu từ động mạch, khác biệt so với nhu mô gan lành là chủ yếu từ nguồn tĩnh mạch cửa. Tắc mạch chọn lọc hoặc siêu chọn lọc làm tăng hiệu quả thiếu máu tại chỗ khối u, trong khi hạn chế tổn thương phần nhu mô gan lành xung quanh. Về tác dụng độc tế bào, nồng độ hoá chất trong khối u càng cao, thời gian lưu giữ hoá chất trong khối u càng lâu thì hiệu quả tiêu diệt tế bào ung thư càng tốt. Tuy nhiên, song song với điều đó cần phải hạn chế thấp nhất nồng độ hoá chất ở nhu mô gan lành cũng như ở tuần hoàn hệ thống nhằm hạn chế nguy cơ suy gan và độc tính toàn thân sau can thiệp. Trong tắc mạch hóa chất truyền thống, lipiodol đóng vai trò là chất mang, gắn kết hoá chất chống ung thư theo cơ chế nhũ tương hoá (các phân tử hoá chất nằm trong các giọt dầu), lưu giữ hoá chất ở bên trong môi trường khối u lâu hơn khi bơm hoá đơn thuần, tuy nhiên không có tác dụng giải phóng thuốc một cách ổn định theo thời gian. Ngoài ra lipiodol còn làm tăng cường hiệu quả thiếu máu bên cạnh vai trò của chất gây tắc mạch như spongel, PVA… nhờ làm tắc nghẽn tạm thời các xoang tĩnh mạch cửa [24],[76]. Trong tắc mạch vi cầu, nhờ cấu trúc đặc hiệu của các hạt vi cầu, hoá chất chống ung thư được gắn kết chặt chẽ và phóng thích theo cơ chế hoá học; do vậy được lưu giữ lâu hơn và được giải phóng một cách ổn định, bền vững trong khối u. Độc tính của hoá chất cũng được tăng cường bởi sự thiếu máu tế bào gây ra bởi các hạt vi cầu DC Beads làm tắc ngẽn lâu dài lòng các mạch máu tăng sinh cùng với động mạch nuôi khối u [3],[89].
Nghiên cứu dược động học của hoá chất sau khi sử dụng phương pháp tắc mạch hóa chất truyền thống cho thấy, thời gian bán thải của doxorubicin trong khối u dài gấp 2 đến 3 lần so với khi truyền hoá chất qua đường động mạch, thời gian tồn tại của Doxorubicin trong khối u có thể tới 1 tháng. Nồng độ của Doxorubicin trong khối u cao gấp 9 lần so với nhu mô gan lành xung quanh. Khi so sánh với truyền hoá chất toàn thân, nồng độ doxorubicin trong khối u cao hơn 2 lần khi sử dụng tắc mạch hóa chất truyền thống. Tuy nhiên không thể dự đoán sự đào thải của hoá chất khỏi khối u, sự tắc nghẽn cơ học của các mạch máu tăng sinh phụ thuộc vào bản chất và kích thước vật liệu gây tắc mạch [80].
Trong khi đó, tắc mạch vi cầu chỉ sử dụng một tác nhân duy nhất (các hạt vi cầu được tải hoá chất) với đặc tính đã được xác định là vừa gây thiếu máu do tắc nghẽn, vừa đồng thời giải phóng hoá chất chống ung thư một cách ổn định bên trong khối u. Hơn nữa kỹ thuật có thể được thực hiện với một quy trình chuẩn hoá như đối với tắc mạch hóa chất truyền thống. Nhờ tính chất đặc hiệu của các hạt vi cầu, liều lượng hoá chất được sử dụng cho mỗi lần can thiệp cao hơn so với trong phương pháp truyền thống, do đó làm tăng hiệu quả độc tế bào trong khi không lo ngại sự khuếch tán quá nhiều hoá chất ra tuần hoàn ngoại vi [89]. Tăng khả năng bắt giữ và phóng thích bền vững hoá chất trong tắc mạch vi cầu đã được chứng minh bằng kỹ thuật vi quang phổ huỳnh quang ở các nghiên cứu trên động vật (như đã đề cập ở trên). Doxorubicin được phóng thích liên tục trong khối u có thể tới 90 ngày sau khi tắc mạch và thời gian bán thải của Doxorubicin ra khỏi khối u là khoảng 60 đến 100 ngày[104]. Nghiên cứu của Hong và cộng sự trên thỏ cho thấy nồng độ doxorubicin tại thời điểm 72 giờ sau tắc mạch vi cầu cao hơn 4 lần so với tắc mạch hóa chất truyền thống [55].
Sau khi điều trị bằng tắc mạch sử dụng hạt vi cầu tải hóa chất, hoại tử khối u đạt cao nhất vào ngày thứ 7 đến thứ 14. Trong thời kỳ này, hầu hết
các tế bào ung thư bị hu tuần hoàn ngoại vi là tố tắc mạch hóa chất truy UTTBG được phẫu thu thấy có sự hoại tử rất sâu s khối u mà điều này ít th
1.5.3. Áp dụng lâm sàngVề chỉ định và ch Về chỉ định và ch trị cho các bệnh nhân U truyền thống. Kỹ thuật th mạch hóa chất truyền th tắc mạch vi cầu, cần th
hoá chất chống ung thư vào trong các h ung thư có thể được s
cisplatin… Ngoài ra không c tắc mạch như sponge
mạch vi cầu, không th
thiệp sự phân tán thuốc trong kh một tiêu chí đánh giá m
với kỹ thuật tắc mạch hóa
huỷ hoại hoặc hoại tử, trong khi đó nồng đ
ối thiểu. Các kết quả này đạt cao hơn khi so sánh v truyền thống. Các nghiên cứu trên ngườ
u thuật cắt bỏ sau điều trị bằng tắc mạch vi c
t sâu sắc, có phản ứng viêm và xơ hóa mạnh bao quanh u này ít thấy trong tắc mạch hóa chất truyền thống
ng lâm sàng
nh và chống chỉ định của phương pháp tắc mạch nh nhân UTTBG cũng tương tự như đối với tắc m
t thực hiện cũng qua các bước cơ bản như trong t n thống. Điểm khác nhau giữa 2 phương pháp là trong n thời gian chuẩn bị lâu hơn để thực hiện t
ng ung thư vào trong các hạt DC Beads. Các hoá ch c sử dụng ngoài doxorubicin có thể là isplatin… Ngoài ra không cần sử dụng lipiodol cũng như các v
hay PVA. Vì không sử dụng lipiodol nên trong t u, không thể đánh giá đại thể (trên hình ảnh X quang) sau can
c trong khối u cũng như sự lắng đọng lipiodol như là t tiêu chí đánh giá mức độ hoại tử u [81]. Tuy nhiên cũng cần lưu
hóa chất truyền thống, sự lắng đọng lipiodol sau can
Hình 1.12. Hình ảnh gi bệnh khối u gan đượ điều trị tắc mạch vi c cầu tồn tại trong lòng m quanh là vùng hoại tử có các tế bào khổng l
nhuộm Hematoxylin v 400) (Nguồn: Nicolini A.
ng độ thuốc ở t cao hơn khi so sánh với ời ở mẫu mô ch vi cầu cũng cho nh bao quanh [107]. ch vi cầu điều c mạch hóa chất n như trong tắc a 2 phương pháp là trong n tải (gắn kết) . Các hoá chất chống là epirubicin, ư các vật liệu gây ng lipiodol nên trong tắc nh X quang) sau can ng lipiodol như là n lưu ý là đối ng lipiodol sau can nh giải phẫu ợc cắt bỏ sau ầu: các hạt vi i trong lòng mạch. Xung ử đông, rải rác ng lồ (Tiêu bản Hematoxylin và eosin x : Nicolini A. [107])
thiệp chỉ phản ánh tương đối mức độ hoại tử khối u. Các nghiên cứu mẫu mô bệnh sau phẫu thuật ở các bệnh nhân UTTBG được điều trị hoá tắc mạch trước đó cho thấy chỉ có 50% trường hợp đạt hoại tử hoàn toàn ở các trường hợp có lắng đọng lipiodol độ 4. Không có lipiodol cũng giúp mô tả tốt hơn tổn thương còn sót hoặc các tổn thương tái phát tại chỗ. Nhờ ưu điểm về phóng thích thuốc cải tiến và khả năng sử dụng liều lượng hoá chất chống ung thư trong một lần kỹ thuật cao hơn so với phương pháp truyền thống, số