Abstract
Bakgrunn og Mål
Kateter intraarteriell teknikker effektivt kan levere kjemoterapeutika til tumor og forbedre effektiviteten av kjemoterapi. Denne studien er utformet for å evaluere effekten av Kateter intraarteriell teknikker på fordelingen av doxorubicin i forhold til blodårene i leveren kreft.
Metoder
VX2 svulster ble implantert i leveren hos 32 kaniner . Dyrene ble delt i 4 grupper på 8 dyr hver. Gruppe 1 (doxo iv) dyr mottok doxorubicin intravenøs injeksjon; gruppe 2 (doxo ia) mottok doxorubicin lever intraarteriell infusjon; gruppe 3 (doxo ia + E) mottok doxorubicin lever intraarteriell infusjon etterfulgt av embolisering; gruppe 4 (doxo + L ia + E) fikk lever intraarteriell infusjon av doxorubicin blandet med Lipiodol fulgt av embolisering. Ti minutter eller 4 timer etter behandling ble dyrene avlivet og tumorene ble samplet. Immunfluorescens teknikker ble anvendt for å vurdere fordelingen av doksorubicin i forhold til blodkar.
Resultatene
Doxorubicin fluorescens ble fordelt rundt tumoren blodkar og nedsatt med avstand fra blodkar. Tumorceller i avaskulære og tilstøtende områder ble ikke utsatt for påviselige konsentrasjoner av doksorubicin. Svulster i gruppe 2, 3 og 4 hadde en signifikant økning i doxorubicin gjennomtrengning sammenlignet med gruppe 1 tumorer (
P
0,05). Blant de tre grupper av Kateterbasert behandling, doxorubicin penetrasjon avstand i gruppe 3 var betydelig større enn i gruppe 2 og 4 (
P
0,05), og ingen signifikant forskjell ble funnet mellom gruppe 2 og 4 svulster (
P
0,05) på 10 minutter. I motsetning til dette, etter 4 timer og i total, både gruppe 3 og 4 svulster hadde signifikant økning i medikamentpenetrering sammenlignet med gruppe 2 (
P
0,05), og ingen signifikant forskjell ble observert mellom gruppe 3 og 4 tumorer (
P
0,05).
Konklusjon
Kateter intraarteriell behandlinger forbedre doxorubicin penetrasjon i leveren kreft; likevel deres effekt på narkotikadistribusjon er noe begrenset
Citation. Liang B, Xiong F, Wu H, Wang Y, Dong X, Cheng S, et al. (2013) Effekt av Kateter intraarteriell terapier på fordelingen av doxorubicin i leverkreft i en kanin modell. PLoS ONE 8 (10): e76388. doi: 10,1371 /journal.pone.0076388
Redaktør: Gayle E. Woloschak, Northwestern University Feinberg School of Medicine, USA
mottatt: 21 mars 2013; Godkjent: 30 august 2013; Publisert: 08.10.2013
Copyright: © 2013 Liang et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Arbeidet ble støttet av stipend fra National Foundation of China naturvitenskapelige fakultet (nr 81101134). Finansiører hadde en rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Leverkreft kreft~~POS=HEADCOMP er fortsatt et betydelig helseproblem over hele verden. Selv reseksjon, levertransplantasjon og ablasjon er kurativ behandling, bare et lite mindretall av pasientene er kandidater for disse behandlingene [1]. Kateter intraarteriell behandling er mye brukt palliativ behandling for inoperabel primær og metastatisk lever kreft [2] og har utstilt oppmuntrende resultater i form av overlevelse [3], [4]. Begrunnelsen for intraarteriell terapi stammer fra den observasjon at blodtilførselen av avanserte leverkreft er mest avhengig av leverpulsåren [5]. Rarterien kjemoterapeutisk infusjon, definert som injeksjon av kjemoterapi med eller uten Lipiodol i den hepatiske arterien via selektiv kateteriseringen, er en viktig komponent i Kateter terapier for leverkreft [6]. Selv om leverkreft er motstandsdyktig mot systemisk kjemoterapi, har svulsten vist seg å svare til en viss grad til leverpulsåren kjemoterapeutiske infusjon. Injeksjon av kjemoterapeutiske medikamenter bevirker cytotoksiske effekt [7], og når det kombineres med den følgende embolisering av tumor-mating av fartøyet, dvs. Kateter arteriell chemoembolization (TACE), resulterer i vesentlig tumor-nekrose [8]. Den forbedrede følsomhet for leverkreft til kjemoterapi presumedly knyttet til effektiv levering av høykonsentrert dosert av cellegifter til svulsten.
Men effekten av kjemoterapi på leverkreft er fortsatt kontroversielt. Nyere studier har vist at kjemoterapi uten embolisering syntes å oppnå en lavere prosentandel av tumor nekrose sammenlignet med TACE [9], og at tilsetningen av kjemoterapi for å embolisering ikke resulterte i bedre effektivitet enn embolisering alene [10]. Det er vel kjent at for å maksimere den cytotoksiske effekten kjemoterapeutiske midler må trenge dypt til å nå alle kreftceller ved en terapeutisk effektiv konsentrasjon. Tidligere data antydet at når de gis subkutant eller intravenøst anticancerlegemiddel dannede gradienter innenfor tumor, med høye konsentrasjoner i periferien og lave konsentrasjoner i sentrum av tumoren [11], [12]. Selv om medikamentkonsentrasjonen i tumorvev har vist seg å være mye høyere enn i normal lever parenchyma [13], [14], anticancer medikament levert gjennom en intraarteriell rute var plassert hovedsakelig rundt embolisert fartøyene i lever kreft som gjennomgår TACE [15 ], [16]. Den begrensede fordeling av anticancer medikament i tumoren kan forklare den reduserte effekten av kjemoterapi. En undersøkelse av narkotikadistribusjon i leverkreft etter Kateter intraarteriell terapi kan bidra til å forstå den terapeutiske effekten av kjemoterapeutiske infusjon og utvikle strategier for å endre narkotikadistribusjon.
Doksorubicin er den mest brukte enkelt kjemoterapeutisk middel i Kateterbasert terapi for leveren kreft. Infusjon av stoffet utstilt gunstig responsrate og overlevelse i utvalgte kandidater [17]. I tillegg, er medikamentet mottagelig for direkte påvisning ved fluorescens mikroskopi på grunn av sin fluoriserende egenskap. Doxorubicin er blitt brukt til å studere medikamentfordeling i forhold til tumorblodkarene, som gjenkjennes av endotelcelle markør CD31, i animalske og humane svulster [11], [12]. I denne studien, benyttet vi fluorescens av doksorubicin å studere effekten av Kateter teknikker på narkotikadistribusjon i en VX2 svulst modell av leverkreft.
Materialer og metoder
Eksperimentell design
i alt 32 voksne New Zealand hvite kaniner som veide 2,5-3,0 kg ble anvendt i denne studien. VX2 tumorer ble inokulert i leveren hos dyrene. Sytten dager etter tumor-inokulering, hvert dyr gjennomgikk magnetisk resonans (MR) avbildning for å påvise tumordannelse. En dag etter MR-avbildning, ble tumorbærende kanin tilfeldig inndelt i fire grupper på 8 dyr hver, og ble behandlet. I gruppe 1 (doxo iv), dyr mottok doxorubicin intravenøs injeksjon. I gruppe 2 (doxo ia), dyr gikk doxorubicin lever intraarteriell infusjon. I gruppe 3 (doxo ia + E), ble dyrene underkastet den hepatiske intraarteriell infusjon av doxorubicin fulgt av embolisering med vaskulær okklusjon middel. I gruppe 4 (doxo + L ia + E), dyr fikk lever intraarteriell infusjon av doxorubicin blandet med Lipiodol fulgt av embolisering. Ti minutter eller 4 timer etter intervensjonsbehandling, fire dyr i hver gruppe ble avlivet, henholdsvis, og tumorprøver ble høstet for immunfluorescens.
tumorinokulasjon
Dyreforsøk ble gjennomført i henhold til Guide for Stell og bruk av forsøksdyr i Huazhong University of Science and Technology, som er godkjent av Animal Care komité Hubei-provinsen i Kina. Dyrene ble bedøvet med en intravenøs injeksjon av natriumpentobarbital (30 mg /kg kroppsvekt), og alle forsøk ble gjennomført for å redusere lidelse. VX2 tumor er en meget ondartet carcinoma avledet fra en virus-indusert papilloma av kaniner. Svulsten kan dyrkes i leveren hos kanin og viser noen biologiske likheter med human leverkreft, som er blitt en optimal dyr lever tumormodell for utvikling av kateter-rettede terapier [18]. Den VX2 belastningen ble opprettholdt av påfølgende transplantasjon inn i hind lem av bære kaniner. For svulst inokulering, ble tumoren første høstet fra bæreren kanin og hakket i 1-mm
3 i Hanks «oppløsning. Deretter ble leveren til mottakeren kanin eksponert gjennom en subxiphoid abdominal innsnitt, og de tumorfragmenter ble innleiret 10 mm dypt inn i den venstre leverlapp. En liten del av gelatin svamp ble plassert inn i såret for å oppnå hemostase og bukveggen ble stengt deretter.
MR-avbildning
MR-undersøkelse ble utført ved anvendelse av en 1,5-T enhet (Magnetom Avanto ; Siemens Medical Solutions, Erlangen, Tyskland). Kaniner ble fotografert i liggende stilling ved hjelp av en kombinasjon av en seks-kanals kroppen faset-matrise spole og en to-kanals spine faset rekke coil. Alle dyr gikk T2-vektet turbo spin-ekko sekvens med følgende bildeparametere: TR /TE = 3700/87 ms, 4 mm skive tykkelse, 15% krysset spalte, 168-Hz /pixel BW, 200 × 200 mm
2 synsfelt, 320 × 320 matrise, turbo faktor = 11, gjennomsnitt = 2.
Kateter teknikker
Kateter prosedyren ble utført på dyrene under veiledning av digital subtraksjon angiografi (Altis Zee Celling, Siemens Medical Solutions, Muenchen, Tyskland). I korte trekk ble den høyre femorale arterie nås gjennom åpen puncturation med en 18-gauge nål og kateterisert med en 4-F vaskulær kappe (Terumo, Tokyo, Japan). En 4-F Cobra visceral kateter (Terumo) ble først brukt til å velge cøliaki akse, og deretter en 2,7-F koaksial katetersystem (Terumo) ble ført koaksialt gjennom fire-F kateter til riktig lever. Etter inokulert svulsten ble bekreftet å motta sin blodforsyning fra leverpulsåren med digital subtraksjon angiografi av riktig leverpulsåren, ble påfølgende behandlinger utført. Doxorubicin ble gitt intraarterielt eller intravenøst ved en dose på 8 mg /kg for å legge til rette for deteksjon og kvantifisering av medikament auto-fluorescens. For forberedelse av materialet, 8 mg /kg doksorubicin pulver ble oppløst i 1-ml saltvann eller blandes med 0,4-ml Lipiodol, og PVA partikler 150-250 mikrometer i størrelse (PVA, Cook, Bloomington, USA), pakket som en ampulle av tørre partikler, ble rekonstituert med 10 ml kontrastmidler. Dyrene i gruppe 2 mottok den hepatiske intraarteriell infusjon av doksorubicin oppløsning. Gruppe 3 dyr fikk doksorubicin løsningen infusjon, etterfulgt av embolisering med 0,2-0,4 ml PVA blanding. Gruppe 4 dyr fikk infusjon av doksorubicin /Lipiodol blanding, etterfulgt av PVA embolisering. Den embolisering endepunkt for grupper 3 og 4 var fullstendig stasis av antegrad blodstrøm. For gruppe 1 dyr, ble doksorubicin løsning injisert via øret blodåre uten intervensjonsprosedyre.
immunfluorescens og bildeanalyse
Dyrene ble menneskelig ofret 10 minutter eller 4 timer etter doksorubicin administrasjon med intravenøs administrering av overdose natrium pentobarbital (100 mg /kg kroppsvekt). Utvelgelsen av de to offer tidspunkter var basert på den tidligere observasjon at doksorubicin effektivt kan transporteres til tumorceller gjennom blodkarene i en 10-minutters syklustid når de anvendes alene, [19], og som, når de blandes med Lipiodol, kan alle doksorubicin eluere fra Lipiodol emulsjonen i løpet av mindre enn 4 timer [20]. Prøvene som inneholdt den største diameter av tumor ble høstet og deretter innleiret umiddelbart i optimal skjæring temperatur forbindelse og frosset i flytende nitrogen. Kryostatsnitt 10 um tykke, ble kuttet på den største diameter av tumoren, er montert på objektglass, og fikk lufttørke.
Doxorubicin auto-fluorescens ble påvist ved anvendelse av Nikon invertert TE2000 fluorescens mikroskopi 465-495 nm eksitasjon og 510 til 555 nm emisjonsfiltre, og bilder av vev delen ble tatt med et Nikon DS-U3 kamera. Blodårene ble anerkjent av uttrykk av CD31 membran protein på endotelceller. Etter doksorubicin avbildning, ble vevssnitt fiksert i paraformaldehyd i 10 min, vasket i PBS og blokkert med føtalt kalveserum (fortynning 1:20; Roche) i 20 min for å forhindre ikke-spesifikk antistoffbinding. Prøvene ble inkubert over natten ved 4 ° C med muse-anti-humane CD31 monoklonale antistoffer (fortynning 1:20; Dako), deretter vasket i PBS og farget med geit-anti-muse-sekundært antistoff FITC (fortynning 1:50; Jakson) for 1 time ved romtemperatur, etter at farvet med DAPI atom fargestoff i 10 min. Endelig deler var deksel-gled med et monteringsmedium inneholdende anti-fluorescein quencher. Anti-CD31 fluorescens representerer endotelceller ble oppdaget med 510-560 nm eksitasjon og 590 nm emisjonsfiltre, og DAPI-farget kjerne-DNA lokalisering ble påvist med 330-380 nm eksitasjon og 420 nm emisjonsfiltre.
Sammensatte bilder av doxorubicin og CD31 fluorescens ble generert ved hjelp av Image Pro Plus programvare. For CD31 bilder, ble microvessel tetthet (MCD) evaluert ved hjelp av tellemetoden introdusert av Weidner et al [21]. Tumor seksjonene ble først skannet ved lav forstørrelse feltet (× 40 forstørrelse, 6,82 mm
2) for å finne de områdene som viste den mest intense vaskularisering og deretter individuelle microvessels ble regnet i tre ulike høy forstørrelse felt (× 200 forstørrelse, 0,27 mm
2). Den endelige MVD var middelverdien av tellingene i de tre feltene. For evaluering av doxorubicin, tre forskjellige høy forstørrelse felt (× 100 forstørrelse, 1,09 mm
2) med høy doxorubicin fluorescens ble valgt. Områder i nekrose og farging gjenstanden ble ekskludert.
inntrengning av doksorubicin ble målt ved hjelp av Image Pro Plus program og tilpassede algoritmer. Kort fortalt, en doxorubicin bilde og en egen blodåre bilde av det samme feltet ble først tatt til fange. For å gjøre blodkaret bilde den samme størrelse som doksorubicin bildet, ble en ekstra kopi av doksorubicin bildelaget, og er lagt over toppen av blodkaret bildet. Blodkaret Bildet ble deretter maskert, slik at alle blodkar kan identifiseres og konverteres til hvit farge med en intensitet på 255. De gjenværende piksler i bildet som hadde en intensitet på 0. Dette ble kalt et binæriserte bildet. Enhver pixel som ikke var 0 ble betraktet som en blodåre. Bildet ble deretter omgjort og et nytt bilde ble dannet ved hjelp av funksjon av avstand filter. I dette bildet, den grå verdien av hvert punkt representerer avstanden fra punktet til den nærmeste fartøyet. Den doksorubicin Bildet ble også byttet til det binæriserte bildet hvor hver doksorubicin positiv flekk ble representert som sitt midtpunkt. Ved å bruke Minimum funksjon av programvare, ble avstanden til hver doxorubicin sted fra nærmeste blodkar målt. Dataene ble tabulert å midle ut doxorubicin inntrengningsstrekningen av feltet. Den midlere inntrengningsstrekningen av de tre feltene ble tatt som den endelige doksorubicin inntrengningsstrekningen for hvert dyr [22]. Antallet doxorubicin-spesifikke fluorescerende plass i hvert felt ble samtidig telles.
Statistisk analyse
Data er oppsummert som gjennomsnitt ± standardavvik (SD). Forskjeller mellom gruppene ble sammenliknet med enveis variansanalyse fulgt av LSD-
t
test.
P
. 0,05 ble ansett som statistisk signifikant
Resultater
VX2 svulsten og Kateter prosedyre
VX2 svulst ble vellykket dyrkes i venstre leverlapp hver kanin (figur 1). Svulster varierte fra 1.16-2.12 cm i diameter. De midlere diametere i gruppe 1, 2, 3 og 4 var 1,53 cm ± 0,27, 1,58 ± 0,30 cm, 1,63 cm ± 0,25 og 1,49 cm ± 0,20 henholdsvis, uten signifikant forskjell mellom gruppene (
P
= 0,679). Kateterbasert prosedyrer ble utført med hell i alle dyr (figur 2).
T2-vektet MR-bilde viser en hyper-intensitet VX2 svulst i venstre leverlapp (pil).
Selektiv venstre leverpulsåren angiografi viser en hypervascular tumor (pil) som mottar sin blodforsyning fra venstre leverpulsåren (pilspiss).
microvessel tetthet
i kryostatsnitt, microvessels ble demonstrert som grønn fluorescens av skilt enkelt endotelceller eller koblet celle klynge (figur 3). Microvessels var heterogent fordelt i VX2-tumor, og den mest intense vaskularisering ble observert på kanten av tumoren. Det var ingen signifikant forskjell i MVD mellom de fire gruppene (
P
= 0,543) (tabell 1).
Mikroskopbilde av en representant VX2 svulst viser mange blodkar (grønn, anerkjent av CD31) på kanten av svulsten.
Doksorubicin distribusjon og sitt forhold microvessels
Doksorubicin fluorescerte rødt i tumor seksjoner. Medikament-spesifikk fluorescens ble påvist i første rekke i kjernen av cellene, selv om det strømmet ut fra alle tumorvev (figur 4). Vanligvis, doksorubicin fordelt rundt tumorblodkarene og redusert med avstanden fra blodkar (figur 5). Fluorescensintensiteten av doxorubicin også nedbrutt med avstand fra blodkar. Det ble bemerket at selv i de Kateter-behandlede grupper mange regioner av tumorceller ikke ble utsatt for påviselige konsentrasjoner av doksorubicin. Disse tumorceller ble hovedsakelig lokalisert i avaskulære og tilstøtende områder. I tillegg var det et par CD31-positive microvessels uten omkringliggende påviselig doxorubicin.
Mikroskopbilde av en representant VX2 svulst viser doxorubicin auto-fluorescens (rød) på kanten av svulsten.
Hematoxylin-eosin (A), immunfluorescens (B, nucleus, C, doksorubicin, D, blodårer) og kompositt (E, opprinnelig kompositt; F, modifisert kompositt) bilder viser fordelingen av doksorubicin (rød) i forhold til tumor blodkar (grønn).
Tabell 1 og Figur 6 oppsummerer doxorubicin penetrasjon avstand i fire grupper basert på tidspunktet for offer. Svulster i gruppe 2, 3 og 4 hadde en betydelig økning i doxorubicin penetrasjon sammenlignet med gruppen 1 svulster på 10 minutter (
P
= 0,032, 0,001 og 0,046, henholdsvis), 4 timer (
P
= 0,046,
P
0,001 og
P
0,001, henholdsvis) og totalt (
P
= 0,09,
P
0,001 og
P
0,001, henholdsvis). Blant de tre grupper av Kateter terapier, gruppe 3 svulster viste størst doxorubicin inntrengningsstrekningen, med signifikant forskjell sammenlignet med gruppe 2 og 4 (
P
= 0,010 og 0,007, respektivt), og ingen signifikant forskjell ble funnet mellom gruppe 2 og 4 svulster (
P
= 0,846) på 10 minutter. I motsetning til dette, etter 4 timer og i total, både gruppe 3 og 4 svulster hadde en signifikant økning i medikamentpenetrering sammenlignet med gruppe 2 (
P
= 0,004 og 0,001, i 4 timer;
P
0,001 og
P
= 0,023, totalt, henholdsvis), og ingen signifikant forskjell ble observert mellom gruppe 3 og 4 svulster (
P
= 0,454, 4 timer;
P
= 0,138, totalt, henholdsvis).
Bilder viser forskjellen i doxorubicin penetrasjon mellom gruppe 1 (A, E), 2 (B, F), 3 (C, G) og 4 (D, H) svulster ved 10-minutt (A-D) og 4-timers (E-H) tidspunkt.
Antallet doxorubicin spesifikke fluorescens plass blant de fire gruppene viste en trend av endring i likhet med utviklingen sett i doksorubicin inntrengningsstrekningen (tabell 1). Tellingene av doxorubicin fluorescens i gruppe 2, 3 og 4 var betydelig større enn i gruppe 1 (
P
0,05). Blant de tre grupper av Kateterbasert behandling, var det en økning i narkotika fluorescerende telle mellom gruppe 2 og 3 og mellom to og fire, selv om sistnevnte var ikke statistisk signifikant på 10 minutter (
P
= 0,568). Ingen signifikant forskjell ble funnet mellom gruppe 3 og 4 i medikament fluorescerende telling ved 4 timer (
P
= 0,170) og i total (
P
= 0,286), selv om forskjellen var signifikant ved 10 minutter (
P
= 0,001).
Diskusjoner
Det er vel kjent at for å være mest effektive kjemoterapeutika må trenge dypt for å nå alle kreftceller på en terapeutisk effektiv konsentrasjon . Målene med leverpulsåren kjemoterapeutisk infusjon, med eller uten påfølgende embolisering, er å maksimere den cytotoksiske effekten av kjemoterapeutika og redusere systemisk toksisitet. Selv om det tidligere studier har antydet at Kateter intraarteriell teknikker øke intratumoral medikamentkonsentrasjonen [11], [12] og forlenge medikament kontakttid med tumorceller [23], som kan delvis står for forbedret kjemoterapeutisk effekt, rollen av disse teknikkene på medikament distribusjon fortsatt i stor grad udefinert. Dataene her tyder på at Kateter intraarteriell teknikker bedre fordeling av doxorubicin i leverkreft.
Denne studien viser at Kateter intraarteriell teknikker bidra til inntrengning av doxorubicin. Det er allment antatt at leveransen av kjemoterapeutika til kreftceller klassisk omfatter tre prosesser: transport via blodårer, transport fra blodårer i svulsten interstitiell plass, og transport gjennom mellomrommet [24]. Disse prosessene er bestemt av flere faktorer, inkludert de fysikalsk-kjemiske egenskaper av et medikament og de biologiske egenskaper av en tumor. Nyere studier har vist at transvascular medikamenttransport blir i hovedsak påvirket av mikrovaskulær trykk og blodstrøm i svulsten, og at transporten gjennom interstitium av lav molekylvekt stoff som doxorubicin er hovedsakelig påvirket av diffusjon som avhenger av diffusiviteten og konsentrasjonsgradient av medikament [24], [25]. Som vist i våre resultater, inntrengning avstand av doksorubicin fluorescens var signifikant større i de tre grupper av Kateter terapier enn det i vene doksorubicin injeksjon gruppe. Dette funnet sannsynligvis er knyttet til forbedrede narkotika transportprosesser generert av Kateter intraarteriell levering. For det første kan medikamentet infusjon via en intraarterielt innsatt kateter direkte levere legemidler i tumor-mating arterier, lette transport via blodkar. For det andre infusjons øker teoretisk blodstrømmen i tumorvev, som kan forbedre transvascular medikamenttransport. Til slutt, intraarteriell levering av høykonsentrerte doser kjemoterapi øker konsentrasjonen gradient, noe som kan forbedre stoffet transport gjennom svulst interstitium.
I tillegg vår studie antydet at Kateter intraarteriell embolisering etter intraarteriell doxorubicin infusjon hjelper ytterligere narkotika penetrasjon . I en tidligere gjennomgang artikkel, Geschwind [26] spekulert i at partikkel embolisering av tumor-fôring fartøy kan tillate stoffet til å trenge inn i tumor med større letthet. Våre resultater viste at både gruppe 3 og gruppe 4 tumorer hadde større midlere doxorubicin penetrasjon avstand sammenlignet med gruppe 2, som støtter hypotesen. Det har vist seg at en økt mikrovaskulær trykk og /eller en nedre interstitiell fluidtrykk kan øke transvascular væske filtrering, og i sin tur føre til en forsterkning av transvascular medikamenttransport til tumor [24]. Vi mener at den betydelige økningen i doxorubicin penetrasjon avstand i gruppe 3 og 4 svulster trolig være et resultat av den økte trykkforskjellen generert av påfølgende embolisering av tumor-fôring fartøy.
Et interessant funn var at doxorubicin penetrasjon avstand i gruppe 4 svulster var betydelig mindre enn i gruppe 3 i 10 minutter, men var litt større enn gruppe 3 på 4 timer. Dette kan skyldes ulike tidsintervaller mellom levering av legemidler og obduksjon. Tidligere eksperimentelle studier har vist at Lipiodol, som en bærer for legemidler mot kreft, kan øke intratumoral medikamentkonsentrasjonen [27], men at materialet hovedsakelig holdes i microarterioles og venyler etter intraarteriell infusjon som et resultat av dens liposolubility [28]. Lewis og medarbeidere [20] har nylig utførte doksorubicin frigjøringsforsøk in vitro ved anvendelse av en T-celle-apparat, og fant at stoffet eluert fra doxorubicin /Lipiodol blanding på mindre enn 4 timer, med en halveringstid på 1 time. I denne studien, ekstrahering tumorvev 10 minutter etter behandling vil uunngåelig undervurdere den medikamentpenetrering i tumorer som får Lipiodol. I motsetning til dette tillater den 4-timers tidsintervall doksorubicin å eluere fra Lipiodol emulsjon, som fører til økning i medikamentpenetrering.
Ved å bruke fluorescens mikroskopi, viste vi også en betydelig økt telling av doksorubicin fluorescerende flekk i tre grupper av Kateterbasert behandling sammenlignet med vene injeksjon gruppe. Det er analog til resultatene observert med væskekromatografi med høy ytelse i tidligere studier [11], [12], [29], noe som bekrefter at Kateter intraarteriell teknikker for å forbedre legemiddelkonsentrasjon i leverkreft. Blant de tre Kateter intraarteriell terapigrupper, endring utviklingen av doksorubicin fluorescens-tall var lik den til doksorubicin penetrasjon avstand, noe som sannsynligvis skyldes også den embolisering relaterte medikament transport og Lipiodol-forårsaket medikament oppbevaring.
På derimot vårt studium viste at tumorceller i avaskulære og tilgrensende områder av tumorer som mottar Kateter behandling ikke ble utsatt for påviselige konsentrasjoner av doksorubicin. Det ligner på funnene observert i nyere studier. Namur og kolleger utført levertransplantasjon følgende TACE i pasienter med leverkreft, og funnet at doxorubicin konsentrasjon i tumorvev ble redusert med avstanden til de okkluderte skip og den medikamentpenetrering var assosiert med tumor nekrose [15]. Disse resultater antyder at effekten av Kateter intraarteriell teknikker som for tiden anvendes på medikament fordeling kan være noe begrenset. Kateter intraarteriell teknikker, fordi de er avhengige av den eksisterende blodkar, kan forbedre levering av legemidler til vaskulære områder av svulsten, men ikke klarer å forbedre levering til avaskulære regioner. I lys av disse funnene, er det klart at flere metoder for å endre narkotikadistribusjon bør innføres i Kateter intraarteriell behandlinger for å oppnå bedre kjemoterapeutisk effekt.
Denne studien hadde flere begrensninger. For det første anvendte vi en overdose av doksorubicin for å lette påvisning av medikamentspesifikke blomsterstand, særlig i tumor motta doksorubicin intravenøs injeksjon, som kan overestimere effekten av Kateter intraarteriell teknikker på medikamentpenetrering. Fordelingen av doksorubicin gitt i en rutine dose via Kateter intraarteriell rute må undersøkes nærmere. For det andre, valgte vi 10 minutter og 4 timer etter doksorubicin administrasjon som offer tidspunkter for å sikre effektivt medikament penetrasjon [19], [20]. Gitt det faktum at stoffet levering i tumor er en dynamisk prosess, er det mulig at flere tidspunkter målinger kan gi ytterligere informasjon om doksorubicin penetrasjon i tumor. Til slutt, vi brukte en prøve av svulsten til å vurdere doxorubicin fordeling i løpet av svulsten. Penetrasjons lengde i to-dimensjonale bilder kan overvurdere den virkelige avstanden til en doxorubicin fluorescerende sted til sin nærmeste fartøy siden nærmeste fartøy kan være ute av seksjonen. Fremtidige studier med immunfluorescens teknikk bør sikte på å kvantifisere flekker i hele svulsten.
I sammendraget, gir denne studien tyder på at leverpulsåren kjemoterapeutisk infusjon, spesielt kombinert med embolisering, forbedrer stoffet penetrasjon samt legemiddelkonsentrasjon i lever kreft. Dette kan, i det minste delvis, står for mekanismen som Kateter intraarteriell teknikker som er effektive terapi for leverkreft. På den annen side, tyder våre resultater at effekten av disse teknikkene på medikamentfordelingen er noe begrenset på tross av overdosering av doksorubicin. Videre studier er nødvendig for å utvikle flere strategier for å forbedre fordelingen av doksorubicin.
