与传统灌注相比,使用TriNav装置的压力辅助药物输送(PEDD)在肝叶和选择性灌注程序中均显著提高了肝脏肿瘤对玻璃微球(GMs)的摄取。肝叶PEDD输送GMs的效果与传统选择性末端孔装置输送相当,表明近端PEDD灌注可能在不选择远端目标血管的情况下实现有效输送。
与传统灌注相比,使用TriNav装置的压力辅助药物输送(PEDD)在肝叶和选择性灌注程序中均显著提高了肝脏肿瘤对玻璃微球(GMs)的摄取。肝叶PEDD输送GMs的效果与传统选择性末端孔装置输送相当,表明近端PEDD灌注可能在不选择远端目标血管的情况下实现有效输送。
研究背景
实体肿瘤因不受调控的新生血管化而表现出异常的血管结构。肿瘤的动脉供应可能比周围组织密集三倍。这些异常以及与之相关的血管体积和血流特性的不成比例,改善了治疗性粒子在肿瘤组织内及其周围的相对沉积,并成为血管内栓塞治疗(如钇-90(90Y)微球)的基础。
90Y用于经动脉放射栓塞术(TARE)存在辐射诱导的肝损伤风险,且非靶标肝外输送可能导致辐射诱导的肺损伤和胃肠道不良事件。此外,放射性粒子沉积的异质性可能导致肿瘤部分或不完全响应。这种异质性可能归因于可渗透的血管结构、快速增殖的癌细胞以及基质细胞产生的丰富细胞外基质,从而导致实体瘤间质压力增加。间质压力的增加使血管塌陷,从而抑制治疗药物进入实体瘤内的血管。
为了在确保向肿瘤组织输送有效剂量辐射的同时保护正常组织,已经出现了向更选择性灌注程序发展的趋势。高度选择性程序可以通过输送足够高的辐射剂量来有效消融整个下游血管网络和相关组织,从而克服由失调和解剖异常的血管结构引起的物理障碍和影响。虽然这种方法牺牲了一部分正常组织,但它减少了组织暴露的总体积,并可能通过侧支血管减少非靶标暴露。高度选择性的TARE程序可能使有限数量且相对较小的肝脏肿瘤患者得到治疗;然而,对于需要近端灌注的更广泛疾病患者,仍存在未满足的医疗需求。一种能够实现更有效输送的近端灌注方法可能为更广泛疾病的患者提供选择性TARE的益处。
压力辅助药物输送(PEDD)提供了一种替代的血管内治疗输送方式。PEDD使用配备有单向动态微阀结构的导管系统进行。当置于血流中时,该阀门物理地调节血流和压力。装置放置后保留前向血流,允许治疗剂向下迁移到目标血管网络。在输注期间,可以在动脉网络内局部产生压力,而不会发生非靶标组织的反流。这种对局部血管的调节提供了一种解决实体瘤微环境施加的物理限制的手段,从而可能改善治疗药物更深地渗透到实体瘤血管中。本研究旨在测试假设,即与传统末端孔导管相比,使用TriNav装置的PEDD将改善玻璃微球(GMs)向肿瘤组织内及其周围的输送。比较了在选择性和肝叶肝动脉灌注位置的效果。选择了转基因原位肝癌Oncopig模型,因其血管大小和肝脏解剖结构与人类相似。
材料和方法
本研究在转基因猪(Oncopigs)的诱导性肝癌模型中进行。肿瘤通过肝动脉灌注荧光标记的GMs。使用一种专用灌注装置(TriNav; TriSalus Life Sciences, Westminster, Colorado)进行的PEDD与传统末端孔微导管输送在肝叶和选择性灌注中进行了比较。使用近红外成像检测肿瘤中的GM荧光信号。通过自定义深度学习算法(Visiopharm A/S)进行图像分析,以量化信号强度与肿瘤边界的关系。
结果
在肝叶灌注中,与传统输送(n=7)相比,PEDD(n=10)在肿瘤内及其周围显著增加了GM信号强度,PEDD使肿瘤渗透性提高了117%(P=.004)。在选择性灌注中,PEDD(n=9)相对于传统输送(n=8)使肿瘤渗透性提高了39%(P=.032)。肝叶PEDD输送GMs至肿瘤的效果在统计学上与传统选择性输送相当(P=.497)。
结论
与传统灌注相比,使用TriNav装置的PEDD在肝叶和选择性灌注程序中均显著提高了肝脏肿瘤对GMs的摄取。肝叶PEDD输送GMs的效果与传统选择性末端孔装置输送相当,表明近端PEDD灌注可能在不选择远端目标血管的情况下实现有效输送。
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