Радиосенсибилизация опухолей

В зависимости от чувствительности опухолей к радиации их классифицируют на радиочувствительные, которые после облучения исчезают полностью, без некроза окружающей соединительной ткани, и радиорезистентные, которые не исчезают при дозах, разрушающих соединительную ткань. Имеются следующие по радиационной чувствительности опухоли:

Радиочувствительные опухоли: семинома, тимома, лимфосаркома, опухоль Юинга, все случаи базальноклеточного рака и некоторые эпителиомы.

Умеренно радиочувствительные опухоли: плоскоклеточный рак.

Умеренно радиорезистентные опухоли - аденокарциномы.

Радиорезистентные опухоли – нейрофибросаркомы, остеогенные саркомы, фибросаркомы, тератомы, кожные меланомы, хондросаркомы.

Радиомодификация - включает в себя различного рода способы увеличения радиочувствительности опухолей не только в прямом смысле слова, но и путем относительного возрастания ее за счет снижения радиопоражаемости здоровых окружающих тканей.

Радиомодификация на основе кислородного эффекта: гипербарическая оксигенация и гипоксирадиотерапия. Гипербарическая оксигенация (ГБО): радиобиологическим обоснованием ГБО послужило очень низкое (0-10 мм рт. ст.) парциальное давление кислорода в гипоксических клетках опухолей. Оксигенация этих клеток в соответствии с кислородным эффектом должна привести к повышению их радиочувствительности. При этом нормальные ткани, напряжение кислорода в которых 40 мм рт. ст. и более, уже при дыхании воздухом обладают максимальной радиочувствительностью и при дополнительной оксигенации она заметно не увеличивается. Однако проведенные клинические испытания показали, что потенциальные возможности ГБО невелики. В настоящее время основной причиной этого считают фактическую невозможность доставки достаточного количества кислорода в гипоксические зоны, чему препятствует большая реактогенность кислорода. Кроме того, избыток кислорода приводит к вазоконстрикторному эффекту.

Чтобы устранить эти недостатки ГБО, с начала 70-х годов и до настоящего времени разрабатываются методы повышения радиочувствительности гипоксических клеток опухолей с помощью химических радиосенсибилизаторов. С этой целью используют соединения с электроноакцепторными свойствами. Имитируя действие кислорода (его сродство к электрону), такие соединения избирательно сенсибилизируют клетки в условиях гипоксии. Электроноакцепторные соединения (ЭАС) представляют большой практический интерес, так как, в отличие от кислорода они медленнее метаболизируют, поэтому проникают в более отдаленные аноксические зоны опухоли. ЭАС, как и другие радиосенсибилизаторы (например, О₂), наиболее эффективны при действии редко ионизирующей радиации. При использовании излучений с высокими значениями ЛПЭ их эффективность снижается. Наиболее известным препаратом среди ЭАС к настоящему времени стал метронидазол (который применялся как противотрихомонадное средство, коммерческие названия – трихопол, флагил). Аналогичным эффектом обладает и другой нитроимидазол – мизонидазол, который был синтезирован и начал изучаться несколько позднее метронидазола. Выяснилось, что ЭАС несколько улучшают результаты лучевой терапии в схемах крупного и среднего фракционирования. Однако эффект оказался ниже ожидаемого. В настоящее время основной причиной этого считают фактическую невозможность доставки достаточного количества радиосенсибилизатора в гипоксические зоны, чему препятствует высокая токсичность имеющихся в распоряжении медиков ЭАС.

Гипоксирадиотерапия. Термин "гипоксирадиотерапия" применяется для обозначения метода лучевого лечения опухолей на фоне вдыхания больными газовых смесей с пониженным, по сравнению с воздухом, содержанием кислорода (10% и 8%). Было показано, что развивающаяся при дыхании гипоксия обеспечивает преимущественную защиту нормальных тканей организма. В процессе экспериментального обоснования гипоксирадиотерапии было показано, что хорошо оксигенированные нормальные ткани под влиянием острой гипоксии защищаются существенно лучше, чем клетки опухолей. Непосредственные и ближайшие результаты клинической апробации гипоксирадиотерапии при предоперационном и самостоятельном лучевом лечении больных раком молочной железы, легкого, желудка, толстой кишки, шейки матки, а также с опухолями головы и шеи свидетельствуют о значительном ослаблении местных и общих побочных лучевых реакций без снижения, а в некоторых случаях с повышением противоопухолевого эффекта.

Радиомодификация на основе гипертермии (терморадиотерапия). Высокая эффективность гипертермии как радиомодификатора обусловлена несколькими обстоятельствами, среди которых необходимо указать на следующие:

1. Гипертермия обладает собственным повреждающим действием на клеточном уровне, причем эффект зависит от температуры и продолжительности нагрева.

2. Гипертермия, наряду с повреждающим действием, характеризуется значительным радиосенсибилизирующим эффектом вследствие временного нарушения процессов репарации, что приводит к значительному повышению клеточной радиочувствительности, также зависящему от температуры, продолжительности нагрева и временного интервала, разделяющего нагревание и облучение.

3. В отличие от ионизирующей радиации при нагревании снижение концентрации кислорода в тканях не приводит к ослаблению повреждающего и радиосенсибилизирующего эффекта. Таким образом, гипертермия позволяет преодолеть радиорезистентность гипоксических опухолевых клеток.

4. В гипертермии наблюдается другая зависимость чувствительности от стадии клеточного цикла, чем та, которая характерна для ионизирующей радиации. Так наибольшей радиорезистентностью характеризуется поздний S-период, при нагревании период синтеза ДНК наиболее чувствителен. В последние годы полагают, что повреждение одного из ферментов синтеза ДНК - b-полимеразы является ключевым в цепи всех процессов, ведущих как к тепловой гибели, так и к тепловой радиосенсибилизации.

5. Обычно клетки опухоли обладают той же термочувствительностью, что и клетки окружающих нормальных тканей, но из-за ряда особенностей опухоли: низкого кровотока, наличия резко сниженных значений рH в гипоксических зонах, питательной недостаточности, ее клетки повреждаются значительно сильнее, чем клетки нормальных тканей.

Химические радиопротекторы (цистамин, мексамин) широкого применения не нашли из-за небольшой широты их терапевтического действия: количества препаратов, оказывающие заметное защитное действие, вызывают выраженный побочный эффект, а применение их в нетоксичных дозах малоэффективно.

Важную роль в радиочувствительности биологических тканей играют биоантиокислители. Применение антиоксидантного комплекса витаминов (А, С, Е) позволяет ослабить лучевые реакции нормальных тканей, благодаря чему открывается возможность применения интенсивно-концентрированного предоперационного облучения в канцерицидных дозах малочувствительных к радиации опухолей (рак желудка, поджелудочной железы, толстой кишки).

ЛИТЕРАТУРА

1. Лучевая терапия злокачественных опухолей. Руководство для врачей /Е.С. Киселева, Г.В.Голдобенко, С.В.Качаев и др. Под ред. Е.С.Киселевой. - М.: Медицина, 1996.

2. Вайнберг М.Ш., Сулькин А.Г. Техническое и дозиметрическое обеспечение дистанционной гамма-терапии. - М.: Медицина, 1982.

3. Клиническая онкология. Справ. Пособие / СЗ. Фрадкин, И.В. Залуцкий, Ю.И. А- веркин и др. Под ред С.З. Фрадкина, И.В. Залуцкого. – Мн.: Беларусь, 2003.

4. Клиническая рентгенорадиология. - М.: Медицина. - Т.5. - 1985.

5. Линденбратен Л.Д., Королюк И.П. Медицинская радиология (основы лучевой диагностики и лучевой терапии). – 2000. – М: Медицина.

6. Лучевая терапия в лечении рака. Практическое руководство. ВОЗ.– 2000. – М: Медицина.

7. Жолкивер К.И., Зевриева И.Д., Досаханов А.А. Количественная оценка биологических эффектов радиации в нормальных тканях при лучевой терапии злокачественных новообразований: мет. реком. - Алма-Ата, 1983.

8. Ярмоненко С.П., Коноплянников А.Г., Вайнсон А.А. Клиническая радиобиология. - М.: Медицина, 1992.