Abstract
Mål
Companion hunder med naturlig forekommende kreft tjene som en viktig stort dyr modell i translasjonell forskning fordi de deler sterke likhetstrekk med kreft hos mennesker. I denne studien undersøkte vi en lang sirkulerende liposomal-jod kontrastmiddel (Liposomalt-I) for computertomografi (CT) avbildning av solide svulster i følgesvenn hunder med naturlig forekommende kreft.
Materialer og Metoder
de institusjonelle dyreetiske komiteer godkjent studien og skriftlig informert samtykke ble innhentet fra alle eiere. Tretten hunder (gjennomsnittsalder 10,1 år) med et utvalg av masser inkludert primær og metastatisk leversvulster, sarkomer, brystkreft og lungekreft, ble inkludert i studien. CT-avbildning ble utført pre-kontrast og 15 minutter og 24 timer etter intravenøs administrasjon av liposomale-I (275 mg /kg jod dose). Konvensjonell kontrastforsterket CT bildebehandling ble utført i en undergruppe av hunder, 90 minutter før administrasjon av Liposomal-I. Histologic eller cytologisk diagnose ble oppnådd for hver hund før opptak til studiet
Resultater
Liposomalt-I medført betydelig. (P 0,05) forbedring og uniform opasifikasjon av vaskulær rommet. Ikke-renal, retikuloendoteliale systemisk clearance av kontrastmidlet ble demonstrert. Liposomal-I aktivert visualisering av primære og metastatiske leversvulster. Sub-cm store leverlesjoner grovt fremsto som testet forbedret i forhold til omkringliggende normale parenchyma med forbedret lesjon conspicuity i post-24 timers scan. Store leversvulster ( 1 cm) viste en heterogen mønster av intra-tumor signal med synlig høyere signalforsterkning på post-24 timers tidspunkt. Ekstra-lever, ekstra milt svulster, inkludert histiocytisk sarkom, anaplastisk sarkom, bryst karsinom og lungesvulster, ble visualisert med en heterogen forbedring mønster i post-24 timers scan.
Konklusjoner
den lange sirkulerende liposomal-jod-kontrastmiddel aktivert langvarig visualisering av små og store svulster i følgesvenn hunder med naturlig forekommende kreft. Studien garanterer videre arbeid for å vurdere sensitivitet og spesifisitet av Liposomal-I agent i ulike typer naturlig forekommende canine svulster
Citation. Ghaghada KB, Sato AF, Starosolski ZA, Berg J, Vail DM (2016 ) Datatomografiscanning Imaging av solide svulster ved hjelp av en Liposomalt-Jod kontrastmiddel i Companion Dogs med naturlig forekommende kreft. PLoS ONE 11 (3): e0152718. doi: 10,1371 /journal.pone.0152718
Redaktør: Bing Xu, Brandeis University, USA
mottatt: 12 januar 2016; Godkjent: 17 mars 2016; Publisert: 31 mars 2016
Copyright: © 2016 Ghaghada 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
Data Tilgjengelighet:. All relevant data er i avisen og dens saksdokumenter filer
Finansiering:. studien ble støttet av en forskningsstipend fra Marval Pharma Ltd. finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser. på tidspunktet for undersøkelsen, ble KBG støttet av en forskningsstipend fra Marval Pharma Ltd. Dette endrer ikke forfatternes tilslutning til PLoS ONE politikk på deling av data og materialer. Resten av forfatterne har ingen konkurrerende interesser å fortolle.
Innledning
På grunn av enkel tilgang og lave kostnader, kontrastforsterket CT (CECT) avbildning spiller en viktig rolle i forvaltningen av humane kreftpasienter. De anvendte kontrastmidler i CT-avbildning, er meget vannoppløselige, jodbaserte, lav molekylvekt, organiske molekyler med hurtige renale-clearing farmakokinetikk. Den korte blodhalveringstid av disse midler nødvendiggjør bolusadministrasjon av konsentrert oppløsning, synkronisert med CT-avbildning for å lette optimal opasifikasjon innenfor volumet av interesse, for anskaffelse av diagnostiske bilder. Den bolusadministrering kombinert med heterogene og raske kontrastmiddelstrømningsdynamikken kan by på utfordringer i diagnostikk av maligne lesjoner [1-3]. Studier har vist at CT har lavere følsomhet i forhold til magnetisk resonansavbildning (MRI) og positronemisjonstomografi (PET) i diagnostisering av leverlesjoner [3,4]. I tillegg gjenstår kontrast-indusert nefropati en bekymring, spesielt hos eldre og kreftpasienter med nedsatt nyrefunksjon [5,6].
Liposomale-baserte kontrastmidler har blitt undersøkt for bruk med en rekke bildediagnostikk [7- 9]. For CT-kontrastmidler, innkapsling av konvensjonelle jod-baserte molekyler i kjernen indre av liposomer i at forandrede biologiske fordeling og farmakokinetiske [10-12]. Snarere enn den typiske renal clearance er liposomale kontrastmidler systemisk klarert via opptak av retikuloendoteliale system (RES). Overflatemodifikasjon med en hydrofil polymer, slik som polyetylenglykol (PEG), øker blod-oppholdstiden for liposomer [13]. Disse egenskapene gjør det lang sirkulerende liposomal-jod attraktive for anvendelse som et kontrastmiddel CT fordi dens utholdenhet i blodblandingen fjerner behovet for nøyaktig tidspunkt for kontrast injeksjon under avsøkning, og dets ikke-renal clearance via RES kan reduseres nefrotoksisitet. I tillegg har deres evne til å ekstravasere og akkumuleres i solide tumorer, delvis på grunn av den forbedrede permeabilitet og oppbevaring (EPR) effekt aktivert effektivitetsundersøkelser av liposomal kontrastmidler ved kreft bildebehandling, de fleste av dem utført i gnagermodeller av kreft hos mennesker [14 ].
Companion hunder utvikler naturlig forekommende kreftformer som deler sterke likheter med kreft hos mennesker og deres inkludering i prekliniske modelleringsstudier gir en unik og klinisk relevant mulighet i translasjonell forskning [15,16]. I sammenheng med kreft imaging, gjør at deres bruk proof-of-concept undersøkelser av nye bilde agenter /modaliteter for naturlig forekommende svulster. Den gjør det også for undersøkelser av klinisk relevante lesjon størrelser på klinisk-ekvivalent CT-skannere.
Formålet med denne mulighetsstudien var å utføre en undersøkelse av en lang sirkulerende liposomal-jod kontrastmiddel (Liposomalt-I) for CT avbildning av solide svulster hos hunder-følgesvenner med naturlig forekommende kreft. Mer spesifikt, denne studien søkt å forstå signal ekstrautstyr mønstre for visualisering av primære og metastatiske faste tumorer i CT skaffes med Liposomalt-I. Et sekundært mål med denne studien var å fastslå post-kontrasttidsmessige endringer i CT-signalet for store vaskulære strukturer og målorganer.
Materialer og metoder
Bruk av klienteide dyr ble godkjent av institusjonelle Animal Care og bruk komiteer ved University of Wisconsin-Madison School of Veterinary Medicine og Tufts Cummings School of Veterinary Medicine. Skriftlig informert samtykke ble også innhentet fra alle eiere.
kontrastmiddel
liposomal-jeg ble framstilt som per prosedyrer beskrevet tidligere [17]. I korthet, en lipid-blanding (150 mmol /l) som består av 1,2-dipalmitoyl-sn-glysero-3-fosfo-kolin (DPPC), kolesterol, og 1,2-distearoyl-sn-glysero-3-phosphoethanolamine-N – [metoksy (polyetylenglykol) -2000] (DSPE- MPEG2000) i en 56: 40: 4 molforhold ble oppløst i etanol ved ~ 65 ° C. Den etanoliske lipidoppløsningen ble hydrert med en iodixanol oppløsning (550 mg I /ml) ved ~ 65 ° C og deretter sekvensielt ekstruderes på en Lipex Thermo ekstruder (Northern Lipids, Vancouver, British Columbia, Canada) til størrelsen av liposomene til ~ 140 nm . Den resulterende løsning ble diafiltrert ved bruk av en tangential strømningsfiltreringsmodulen (Spectrum Laboratories, CA) for å fjerne fritt iodixanol. Størrelsesfordelingen av liposomer i den endelige formulering ble bestemt ved dynamisk lysspredning (DLS). Den iodixanol-konsentrasjonen i sluttproduktet ble bestemt ved anvendelse av en HPLC-metode. Produktet ble fremstilt som en steril, klar-til-bruk suspensjon. Den gjennomsnittlige liposom-størrelse i det endelige preparat var 135 ± 20 nm og polydispersitetsindeksen var under 0,15. Den totale jodkonsentrasjon var ~ 110 mg I /ml med mer enn 95% av iodixanol stabilt innkapslet inne i liposomene.
In vitro
holdbarhet stabilitetsstudier viste at produktet var stabilt i minst ett år.
dyreforsøk
Hunder presentere til de lokale institusjoner med histologisk eller cytologisk bekreftet masser av noe histologi og ethvert stadium var kvalifisert for oppføring. Diagnosen ble gjort ved ultralydveiledet tru-cut histologisk eller 20-gauge nål-aspirer cytologi. Hundene som hadde obduksjon gikk også histologisk bekreftelse på avbildes lesjoner. En sub-sett av hundene gikk til kirurgi etter den endelige bilde økt, og alle grovt unormal vev identifisert enten intraoperativt eller på CT-skanning, ble skåret ut, når det er mulig, eller vevsprøve. Som studien pågikk, ble preferanse gitt til saker som hadde tidligere historie eller en diagnose av primær eller metastatisk leversvulster. Hundene ble pålagt å ha tilstrekkelig organfunksjon som indikert av komplett blodprosent og serum biokjemi profil. Hunder ble også pålagt å ha en veterinær sammenlignings Oncology Group (VCOG) generell ytelsen grad fra 0 (fullt aktiv, i stand til å utføre på forhånds sykdom nivå), eller en (mild sløvhet i forhold til utgangspunktet, nedsatt aktivitet fra pre-sykdom nivå, men i stand å fungere som en akseptabel pet) [18]. Ingen av hundene som deltok i denne studien ble alvorlig kompromittert. Under administrasjon av kontrastmiddel, ble hundene overvåket for hjertefrekvens, respirasjon og blodtrykk. Fysiske undersøkelser ble utført ved oppfølging.
Liposomalt-I Kontrast
Hunder Administration Protocol
ble administrert Liposomalt-jeg på en jod dose på 275 mg /kg kroppsvekt (2,5 ml /kg volum dose). Den jod dosen som ble brukt i denne studien er lik tidligere studier, utført i små dyremodeller, som har vist synligheten av faste tumorer [19,20]. Kontrastmiddelet ble administrert til bedøvede hunder umiddelbart etter deres pre-kontrast baseline CT scan. Siden hunder er hyper-sensitive til liposombehandlede baserte infusjonsreaksjoner, ble en flertrinns infusjon protokoll innstiftet for administrasjon av liposomal kontrastmiddel. Administrasjon av ble utført som en langsom intravenøs infusjon ved hjelp av en infusjonspumpe med en hastighet på 0,2 ml /minutt i de første 5 minutter av infusjonsperioden. I fravær av betydelige endringer i blodtrykk (BP), hjertefrekvens (HR), og andre tegn på skadevirkninger, ble doserate eskalerte over et 1- til 2-minutters periode til en infusjonshastighet på 2 ml /min, som ble fortsatt i 5 minutter og økes deretter til 5 ml /minutt for resten av infusjonen. Hos hunder som opplever bivirkninger, ble infusjon bremset eller forbigående seponeres og intravenøs væsketerapi fortsatte før fortsettelse av infusjon.
CT Imaging
Dyrene ble transportert fra veterinær sentrum til diagnostisk radiologisk avdeling. I alle hunder, ble et småfly av generell anestesi indusert med propofol (4-6 mg /kg IV) og vedlikeholdes med isofluran inhalasjonsanestesi i regi av anestesi tjenester til den enkelte institusjon.
Imaging studier ble utført på 16-slice og 64-slice MDCT skannere (Aquilion-16, Toshiba Medical Systems, Tustin, CA, Discovery CT750HD, GE Healthcare, Little Chalfont, UK). Hundene ble delt i to grupper. Hundene i gruppe 1 (N = 9) ble fotografert ved hjelp Liposomalt-jeg bare. Gruppe 2 hunder (N = 4) ble fotografert ved hjelp av et konvensjonelt kontrastmiddel, Iohexol, og deretter ved hjelp av Liposomal-I, hver sub-studie adskilt med minst 90 minutter. I sju av de ni gruppe 1 hunder, ble en pre-kontrast baseline skanning ervervet, etterfulgt av administrering av Liposomal-I. Post-kontrast skanninger ble kjøpt til 15 minutter og 24 timer etter fullføring av Liposomal-I administrasjon. De resterende to hunder fikk bare en post-24 timers scan. Disse to hundene var våken under administrasjon av Liposomal-I kontrastmiddel.
En komparativ avbildning studie ble utført i de fire Gruppe 2 hunder. Etter induksjon av anestesi, gjennomgikk hver hund en skanning pre-kontrast baseline etterfulgt av en trippel-fase konvensjonell CECT scan. Konvensjonelle CECT skanner ble ervervet i henhold til standard protokoll i huset. I korte trekk, hver hund mottok en intravenøs bolusinjeksjon av Iohexol (Omnipaque ™ – 300 mg I /ml, GE Healthcare, Little Chalfont, UK,) ved en dose på 2,2 ml /kg (660 mg I /kg) ved en hastighet på 5 ml /s. En nitti minutters utvaskingsperiode ble observert etter fullførelse av konvensjonell CECT å lette systemisk clearance av Iohexol. Deretter Liposomal-jeg ble administrert og post-kontrast skanninger ble kjøpt til 15 minutter og 24 timer etter fullføring av Liposomal-I administrasjonen.
Pre-kontrast og Liposomalt-I-forbedrede CT-skanning ble kjøpt til 120 kVp med følgende innstillinger: tube strøm: 100-400 mA; skive tykkelse: 0,625 til 1,25 mm. Alle bildene ble rekonstruert ved hjelp av en standard kernel tilgjengelig på CT-skanner.
Bilde og dataanalyse
En veterinær radiolog anmeldt CT-bilder (A.F.S, 15 års erfaring). I gruppe 1 hunder, ble utført kvantitativ analyse av CT-bilder i Osirix (versjon 5.8.5 64-bit, Pixmeo, Bernex, Sveits) (Z.A.S, 4 års erfaring). Sirkulære områder av interesse ble trukket i store blodårer (synkende aorta, vena cava inferior og portal vene), lever, milt, nyre cortex, blære og muskel (erector spinae). For hvert organ /blodåre ble tre Rois trukket på forskjellige bilder. Resultatene ble presentert som gjennomsnitt CT signal (i Hounsfield Units, HU) med standardavvik. Bety vaskulære CT-signalet ble bestemt som gjennomsnittet av CT-signalet i den nedadgående aorta, inferior vena cava og portalvenen.
Statistical Analysis
En Kruskal-Wallis-test ble anvendt for statistisk analyse av signalet forbedring i forskjellige organer. En paret t-test ble anvendt for parvise gruppe sammenligning av signalforbedring mellom forskjellige tidspunkter. P-verdiene 0,05 justert med Bonferroni korreksjon ble ansett å indikere en statistisk signifikant forskjell.
Resultater
I alt 13 hunder ble rekruttert til studien. Gjennomsnittlig alder var 10,1 år (spredning 4-15 år) og gjennomsnittlig kroppsvekt var 30,2 kg (variasjon 23.1-36.6 kg). Diagnoser i alle de tilfeller som er vist i tabell 1. Administreringen av liposomale-I resulterte i statistisk signifikant (p 0,05) og ensartet signalforbedring i den arterielle og venøse system (figur 1A). Mean vaskulær CT signal økt fra ~ 36 HU på pre-kontrast til ~ 130 HU 15 minutter etter Liposomalt-I administrasjon, etterfulgt av en gradvis reduksjon til ~ 91 HU på 24-timers periode. Den gradvise nedbrytning i vaskulær CT-signalet parallell økning av CT-signalet i lever og milt, de primære organene til systemisk clearance av liposomale midler (fig 1B). Fraværet av statistisk signifikant signal forbedring (p 0,05) i nyrene (cortex) og blære eksemplifisert
in vivo
stabiliteten i lang sirkulerende agent og dens ikke-renal systemisk clearance (figur 1C). I leveren, først på den hepatiske vaskulaturen hyper forbedret i forhold til leveren parenchyma ved min skanne post-15 (S1A Fig). I post-24 h scan, nedsatt blodkar dukket iso- til hypo-økt på grunn av relativt høy CT signal i leveren parenchyma. Den homogene signalforbedring i leveren parenchyma, både i den etter 15 minutter og etter 24 timer bilder, som syntes å være en avbildning karakteristisk for normale leveropptak av liposomale-I.
(A) Vaskulær CT-signalet ble bestemt i synkende aorta (Desc Ao), inferior vena cava (IVC) og portal vene (PV). (B) CT-signalet ble bestemt i lever og milt, primære organer for systemisk clearance av liposomale-I, (C) CT-signalet ble også målt i nyrene (cortex), blære og muskel (erector spinae). CT signalmålinger ble bestemt i bilder ervervet ved 120 kVp. Målinger ble utført før kontrast og deretter ved 15 minutter og 24 timer etter administrering av liposomale-I. Dosen av liposomale-I som ble administrert var 275 mg I /kg. Signifikante forskjeller ble observert i CT-signalet målt ved hvert tidspunkt for alle ROIs i figur 1A og 1B Fig (p 0,05). I figur 1A, CT-signalet målt for forskjellige vaskulære strukturer ved hvert tidspunkt var ikke signifikant forskjellige. I figur 1C, CT-signalet i nyre, blære og muskel målt på hvert tidspunkt var ikke signifikant forskjellig (p 0,05).
Flere svulster typer ble undersøkt i denne studien (tabell 1). Noen få tilfeller av tumortyper visualisert ved hjelp Liposomalt-I er presentert nedenfor. Representative CT-bilder for andre krefttyper, så vel som ikke-tumor sykdommer som oppstår i studien (milt hematom, milten nodulær hyperplasi og myelolipoma) er presentert i S1 fig. Liposomal-I aktivert visualisering av små og store primær leversvulster (fig 2). Liten, sub-cm størrelse leverkreft (HCC) lesjoner grovt fremsto som hypo-forbedret i forhold til tilstøtende parenchyma, i post-15 min og etter 24 timer Liposomalt-I CECT bilder. Til sammenligning små HCC svulster også dukket testet forbedret i iohexoi CECT bilder. Store svulster HCC viste en heterogen intra-tumor mønster av signalforsterkning på Liposomalt-I CECT bilder. Intra-tumorsignalforsterkning dukket opp mer intens i post-24 h Liposomalt-I-bilder enn i de etter 15 min bilder. I motsetning til det normale lever parenchyma viste et homogent mønster av signalforbedring. Liposomal-jeg også aktivert visualisering av metastatisk leversvulster (fig 3). De metastatiske lesjoner fremsto som testet forbedret i forhold til den omkringliggende normale parenchyma. Lesjoner så små som 5 mm var synlig i skanninger ervervet på 15 min og 24 timer etter Liposomalt-I administrasjon. Forandringene blir mer synlig i etter 24 h bilder grunnet høyere kontrast mellom lesjonen og den omkringliggende normale parenchyma. Sammenlignet med svulster, hematomer viste en markert forskjellig ekstrautstyr mønster med regioner med svært høy signalintensitet i det 24. h tidspunkt (S1B figur).
Axial CT-bilder som viser effekten av bilde tidspunkt på visualisering av lever carcinoma in bilder ervervet etter administrasjon av 275 mg i /kg Liposomalt-i. Bildene er presentert for en liten (0,5 cm, topp rad, hvite piler) og en stor (12,5 cm, nederste rad) tilfelle av HCC. For sammenligning ble forsinket bilder også skaffes ved hjelp av et konvensjonelt kontrastmiddel, Iohexol ved 660 mg I /kg. Det ble observert en 90 min utvaskingsperiode mellom det konvensjonelle CECT og administrasjon av Liposomal-I. (WL /WW: 40/350).
Axial CT-bilder som viser effekten av post-Liposomalt-I bilde tidspunkt på visualisering av metastatisk lever hemangiosarcoma (hvite piler). 0,5 cm (øverste rad) og 1 cm (nederste rad) lesjoner er bedre visualisert på post-24 timers bildene på grunn av økt leveropptak av kontrastmiddel. (WL /WW: 40/350).
Spleniske hemangiosarkomer, en aggressiv tumortype vanligvis diagnostisert på et avansert stadium hos hunder, ble også visualisert ved hjelp Liposomalt-I (figur 4). Forandringene hadde en lignende opptreden i den post-15 min og etter 24 h bilder, viser en heterogen signalforsterkning mønster. Store intra-tumor regioner, som tyder på avascularized vev, fremsto som testet forbedret på begge tidspunkter i etter Liposomalt-I skanninger. Den post-24 h Liposomal-I-skann viste høyere variasjoner i intra-tumoral signalintensitet i forhold til den etter 15 min scan, indikativ for multi-fokal patologi og romlig variasjon i tumorblodåren permeabilitet til den liposomale kontrastmiddel. To av hundene presenteres med milt nodulær hyperplasi (S1C fig). Lesjonen dukket testet forbedret i min skanning og etter 24h scan post-15. Interessant nok var en sirkulær kant av høy CT-signalet observert i etter 24 timer bilder. Milt myelolipoma, observert i en av hundene, viste en lignende signalforbedring mønster som i milten nodulær hyperplasi (S1D Fig). Svulster av ikke-RES organer viste en annen modus for lesjon synlighet. Histiocytisk sarkom demonstrerte intra-tumorsignalforsterkning i post-24 h Liposomalt-skanner jeg bare (figur 5). Det ble ikke observert tegn på signalforsterkning, i målområdet, i post-15 min Liposomalt-jeg skanner. En tilsvarende tidsmessig mønster av signal forbedring ble observert i en hund som samtidig har anaplastisk ben sarkom i den distale radius (Fig 6). Liposomal-jeg også aktivert visualisering av komplekse ductular karsinom (Figur 7). En heterogen signal forbedring mønster ble observert i post-15 min Liposomalt-I-bilder. Tumorassosierte fartøyene var også synlig i min scan post-15. Multifokale flekker av intens signal forbedring ble observert i post-24 h Liposomalt-jeg skanner, en indikasjon på gjennomtrengelig intra-tumor blodkar. Flere av hundene presentert med metastatisk lunge massene. I likhet med de andre ikke-RES svulster, lunge lesjoner viste multifokale flekker av signalforsterkning (S1E figur).
koronale bilder som viser endringer i CT-signalet og forbedring mønster i milten hemangiosarcoma på 15 minutter og 24 timer etter administrasjon av Liposomal-i. (WL /WW: 40/350).
sagittal bilder som viser endringer i CT-signalet og forbedring mønster i en histiocytisk sarkom (hvit pil) før og etter administrering av Liposomal-I. Bløtvevet forbedring ved siden av acetabulum er synlig på post-24 timers bilde bare (pil). (WL /WW: 40/350).
sagittal tverrsnitt (øverste rad) og 3D volumgjengitt (nederste rad) bilder som viser endringer i CT-signalet og forbedring mønster i en rett distal radial anaplastisk bensarkom. Post-24 h-bilder viser en høyere område av signalforbedring som indikerer akkumulering av liposomale-I i tumorvevet. (WL /WW: 40/350).
Topp rad-aksiale bilder som viser endringer i CT-signalet og forbedring mønster i en kompleks ductular karsinom (hvit pil). Distinkte brenn flekker av hyper-intens CT-signalet blir demonstrert i svulstvev i post-24 h bilde. Nederste rad-Maksimal intensitet projeksjon (MIP) bilde og 3D-volum-gjengitte bildet, generert fra etter 15 min bilder viser tumorassosierte kroket skip. (WL /WW: 40/350).
Ni av tretten hunder opplevd akutte infusjonsreaksjoner, med klinisk målbare endringer observert umiddelbart ved utbruddet av Liposomal-I administrasjon. Reaksjonene typisk varte i 5-10 min med fysiologiske manifestasjoner av reaksjonene som består av en mild til moderat forbigående fall i blodtrykket, og en samtidig økning i hjertefrekvensen (fig S1F). To av hundene, som bare hadde post-24 h Liposomalt-skanner jeg var våken under administrasjon av kontrastmiddel. Ingen observasjoner av kvalme eller oppkast ble registrert i disse hundene. Ingen andre bivirkninger som tilskrives administrering av liposomale-I ble sett i noen av hundene. De fleste av hundene kom hjem etter CT og kirurgi. Selv ikke en del av denne studien, en undergruppe av hunder (N = 4) gjennomgikk klinisk blodkjemi (CBC) og biokjemi analyse på en uke til 2 måneder etter Liposomalt-I administrasjonen uten vesentlige funn.
Diskusjoner
studier har vist at hunder og mennesker har flere kjennetegn ved kreft initiering og progresjon [21]. Bruken av selskapshunder, derfor gjør etterforskning i naturlige spontant forekommende svulster ved klinisk-relevante lesjon størrelser på en hele kroppen CT-skanner med maskinvareoppsett og skanne protokoller som brukes rutinemessig i klinisk praksis. I denne mulighetsstudien, imaging egenskapene til Liposomalt-I ble undersøkt i følgesvenn hunder med spontant forekommende svulster. Den Liposomal-I aktiverte visualisering av et utvalg av maligne lesjoner med signalforbedring mønstre som varierte avhengig av lesjon størrelse og plassering. Videre er den lange sirkulerende egenskapen av liposomale-I resulterte i en enhetlig og stabil signalforbedring i det vaskulære system med en gradvis systemisk clearance av midlet via leveren og milten.
CT-avbildning ble utført ved 15 minutter og 24 timer etter Liposomal-i administrering for å bestemme signaldempning i løpet av tidlig-fase og forsinket-fase av midlet blodhalveringstid. Mens vaskulær CT-signalet i løpet av tidlig-fase avbildning var avhengig av administrert dose jod og sirkulerende blodvolum, i løpet av forsinket-fase-avbildning, det var avhengig av den liposomale-I RES-opptaket og differensial ekstravasasjon og akkumulering i tumorvevet. Den vaskulære CT-signalet igjen etter 15 min bilder, men var lavere sammenlignet med en konvensjonell CECT scan. Den nedre CT-signalet er en konsekvens av mindre jod dosen som Liposomal-I (275 mg I /kg) sammenlignet med en konvensjonell CECT (660 mg I /kg) og fortynning av liposomale-I i det vaskulære rommet under steady-state bildebehandling. I leveren, leverårene dukket hyper-forsterket i etter 15 min bilder, mens de dukket opp iso- til hypo-forsterket i etter 24 h-bilder. Variabiliteten i kontrasten mellom hepatisk vaskulaturen og lever parenchyma i etter 24 h bilder kan tilskrives inter-dyre forskjeller i RES opptaket av liposomale-I.
motsetning til konvensjonelle kontrastmiddel, som har hurtig vask i /utvasking tumorkinetikk, liposomer gradvis ekstravasere, gjennom det gjennomtrengelige tumor vaskulaturen, og akkumuleres i tumorer, et fenomen kjent som forbedret gjennomtrengning og oppbevaring (EPR) [22]. Intra-tumor transport av liposomer skjer først og fremst ved en begrenset konvektiv prosess og videre hindres av høye interstitielle væsketrykk [23,24]. Signalforbedring mønstre av tumorlesjoner varieres avhengig av deres plassering og størrelse. I leveren, store primærsvulster først hypo-forbedret i forhold til normalt lever parenchyma under tidlig-fase avbildning. I forsinket-fase-skanninger, lesjonene var synlige på grunn av heterogene signalforbedring mønster i tumoren; Tvert imot ble det normale leverhomogent ugjennomsiktig. Siden Liposomal-I er i første rekke fordelt i blodet rommet, den heterogene mønsteret av signalforbedring i det etter 15 min scan utleder til romlig variasjon i tumoren perfusjon. Under forsinket-fase-avbildning, er den heterogene forbedring mønster sannsynligvis en konsekvens av regionale variasjoner i tumor kar permeabilitet. Videre intra-tumoral signalforbedring dukket opp mer intens i post-24 timer bilder enn i etter 15 min bilder, en egenskap som kan tilbakeføres til bloduttredelse og intra-tumoral retensjon av liposomale partikler. Små maligne lesjoner ( 1 cm) dukket testet forbedret i løpet av tidlig-fase bildebehandling, sannsynligvis på grunn av perfusjon forskjeller mellom svulstvev og normalt parenkym. Disse lesjonene forble testet forbedret i forsinket fase bildebehandling; ble imidlertid lesjon conspicuity forbedret på grunn av økt kontrast mellom normal parenchyma og svulstvev. Selv om den lille lesjon størrelse utelukket intra-tumor vurdering av signalforsterkning, kan oppbevaring av liposomal kontrastmiddel innenfor metastatisk lesjonen ikke utelukkes [25,26]. Evaluering av lesjon synlighet kunne ikke bli studert over 24 timer på grunn av protokoll begrensninger; imidlertid er de lesjoner sannsynligvis kommer til å være synlig i flere dager på grunn av den langsomme clearance av liposomale-I fra tumorer og RES organer. Langvarig visualisering av lesjoner kan i stor grad hjelpe CT bildeveiledet biopsi og behandling av svulster, særlig for leversvulster som har dårlige opasifikasjon egenskaper. For kreftdiagnostikk, bruk av liposomale-I eliminerer den variasjon som omgir bolus hastighet og optimal skannetimingen, noe som resulterer i visualisering av lesjoner strengt basert på deres iboende arkitektur.
liposom-baserte CT-kontrastmidler er blitt undersøkt for kliniske oversettelse [10,27]. Imidlertid er valget av lipidsammensetningen (bruk av ladede lipider), stor partikkelstørrelse og den raske systemisk clearance (på grunn av fravær av PEG polymerbelegg og /eller stor partikkelstørrelse) presentert sikkerhetsrisiko. I tillegg er flere andre lovende nanopartikkel-baserte CT midler er for tiden under pre-klinisk utvikling [14,28-31]. Selv om liposomal-jeg brukt i denne studien tar for seg noen av de ovennevnte begrensningene, er detaljert sikkerhets og toksikologiske studier er nødvendig for å forstå risikofaktorer og potensialet for klinisk oversettelse av denne agenten. Nylig, Hansen et al. evaluert nytten av Cu-64 liposomal PET kontrastmiddel for å undersøke EPR effekt, for overvåking av intra-tumor liposomer akkumulering hos hunder med spontan kreft [32]. Den liposomal-jod-kontrastmiddel som er beskrevet her, i kombinasjon med den høye romlige oppløsning av CT-avbildning kan tjene et lignende formål; imidlertid kontrasten følsomheten for en CT-middel er sannsynlig å være dårligere enn sin PET motstykke. Pågående fremskritt innen CT-skannere er sannsynlig å øke kontrasten følsomhet, men slike metoder vil kreve ytterligere undersøkelser [33,34].
En langsom infusjon protokoll ble brukt til administrasjon av liposomal-I for å minimere alvorlighetsgraden av akutte infusjonsreaksjoner. En rekke eksogene forbindelser, inkludert liposomer og konvensjonelle ioniske kontrastmidler, er kjent for å lokke fram akutte infusjonsreaksjoner [35-37]. De akutte infusjonsreaksjoner er manifestert som følge av aktivering av komplementsystemet, noe som resulterer i forbigående kardiopulmonære forandringer, et fenomen kjent som komplementaktivering relatert pseudoallergy (CARPA) [36]. Disse reaksjonene har blitt grundig studert i en rekke arter, inkludert hunder, som er kjent for å være hyper-sensitive, og tilnærminger for å redusere disse reaksjonene har vært undersøkt, herunder bruk av en langsom initial infusjonshastighet, pre-medisiner ved hjelp Kortikosteroider, anti -histamines, anti-C5a antistoffer og placebo liposomer [37,38]. Pre-kliniske studier, utført i klinisk relevante store dyremodeller, for å minimere forekomsten og alvorlighetsgraden av infusjonsreaksjoner er nødvendig fordi risikoen for infusjonsreaksjoner, spesielt hos alvorlig syke pasienter (både hund og mennesker), for eksempel de med hjerte-plager kan utgjøre store risikoer. Videre lang infusjon protokollen kan også gi utfordringer i human klinisk oversettelse grunn av vesentlige endringer i arbeidsprosessen.
Studien har begrensninger. Først den lille gruppestørrelse av studien utelukket kvantitativ analyse av lesjon avbildning.
