Mô hình chuột không có tuyến ức bị tổn thương da do bức xạ được thiết kế để nghiên cứu liệu pháp điều trị vết thương dựa trên mô người

Radiation Oncology - 2012
Lucas H. Rifkin1, Strahinja Stojadinović2, Collin H. Stewart1, Kwang Hyun Song2, Michael C. Maxted1, Marcus H. Bell3, Natalie S. Kashefi1, M. Speiser2, Michel Saint‐Cyr1, Michael D. Story3, Rodney J Rohrich1, Spencer A. Brown1, Timothy D. Solberg2
1Department of Plastic and Reconstructive Surgery, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, TX, USA
2Division of Medical Physics and Engineering, Department of Radiation Oncology, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, TX, USA
3Division of Molecular Radiation Biology, Department of Radiation Oncology, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, TX, USA

Tóm tắt

Tóm tắt Mục đích Để mô tả một nghiên cứu thí điểm cho một mô hình tiền lâm sàng mới được sử dụng để thử nghiệm các liệu pháp dựa trên mô người trong môi trường tổn thương da do bức xạ. Phương pháp Một giao thức đã được thiết kế để chiếu xạ da của chuột athymic trong khi bảo vệ cơ thể và các cơ quan nội tạng bằng cách sử dụng một kẹp da không kín cùng với một máy chiếu xạ hình ảnh hướng dẫn bằng tia X. Mỗi con chuột được chiếu xạ ở cả hai bên sườn phải và trái với một trường chiếu hình tròn ở khoảng cách 20 cm từ nguồn đến bề mặt (SSD). Các liều đơn 30.4 Gy, 41.5 Gy, 52.6 Gy, 65.5 Gy và 76.5 Gy đã được áp dụng trong một thử nghiệm tìm liều. Tám vết thương bổ sung đã được tạo ra bằng cách sử dụng mức liều 41.5 Gy. Mỗi vết thương đã được chụp ảnh và tỷ lệ phần trăm diện tích bị chiếu xạ bị loét ở các thời điểm nhất định đã được phân tích bằng phần mềm ImageJ. Kết quả Không có biến chứng toàn thân hoặc tử vong nào xảy ra ở bất kỳ động vật nào, và tất cả các vùng da đã được chiếu xạ trong thí nghiệm đa liều đều bị loét. Hơn 60% diện tích da trong mỗi vùng chiếu xạ đã bị loét trong vòng mười ngày, với tỷ lệ loét đạt đỉnh dao động từ 62.1% đến 79.8%. Tỷ lệ loét đạt đỉnh cho thấy một mối tương quan yếu với liều bức xạ (r = 0.664). Tỷ lệ loét trung bình trong suốt thời gian nghiên cứu có mối tương quan chặt chẽ hơn với liều (r = 0.753). Khi loại trừ liều cao nhất do biến dạng liên quan đến co rút, mối tương quan giữa liều và tỷ lệ loét trung bình cho thấy một mối quan hệ mạnh hơn (r = 0.895). Tám vết thương bổ sung được tạo ra bằng liều 41.5 Gy đều đạt tỷ lệ loét đỉnh trên 50%, với tất cả đều lành lại một cách đáng kể nhưng chưa hoàn toàn vào thời điểm 65 ngày. Kết luận Chúng tôi đã phát triển một mô hình tiền lâm sàng chức năng hiện đang được sử dụng để đánh giá các liệu pháp dựa trên mô người trong bối cảnh tổn thương da do bức xạ. Các mô hình tương tự có thể áp dụng rộng rãi và hữu ích trong việc phát triển các liệu pháp mới có thể cải thiện quản lý xạ trị trên một phổ lâm sàng rộng.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Jemal A, Siegel R, Ward E, Murray T, Xu J, Thun MJ: Cancer Statistics, 2007. CA Cancer J Clin 2007, 57: 43-66. 10.3322/canjclin.57.1.43

Jagsi R, Ben-David MA, Moran JM, Marsh RB, Griffith KA, Hayman JA, Pierce LJ: Unacceptable Cosmesis in a Protocol Investigating Intensity-Modulated Radiotherapy With Active Breathing Control for Accelerated Partial-Breast Irradiation. International Journal of Radiation Oncology Biology Physics 2010, 76: 71-78. 10.1016/j.ijrobp.2009.01.041

Hopewell JW: The Skin: Its Structure and Response to Ionizing Radiation. International Journal of Radiation Biology 1990, 57: 751-773. 10.1080/09553009014550911

Emami B, Lyman J, Brown A, Coia L, Goitein M, Munzenrider JE, Shank B, Solin LJ, Wesson M: Tolerance of Normal Tissue to Therapeutic Irradiation. International Journal of Radiation Oncology Biology Physics 1991, 21: 109-122.

Withers HR: The Dose-survival Relationship for Irradiation of Epithelial Cells of Mouse Skin. Br J Radiol 1967, 40: 187-194. 10.1259/0007-1285-40-471-187

Denekamp J, Fowler JF, Kragt K, Parnell CJ, Field SB: Recovery and Repopulation in Mouse Skin after Irradiation with Cyclotron Neutrons as Compared with 250-Kv X-Rays or 15-Mev Electrons. Radiation Research 1966, 29: 71-84. 10.2307/3572092

Joiner MC, Maughan RL, Fowler JF, Denekamp J: The RBE for Mouse Skin Irradiated with 3-MeV Neutrons: Single and Fractionated Doses. Radiation Research 1983, 95: 130-141. 10.2307/3576078

Hopewell JW, Young CMA: The effect of field size on the reaction of pig skin to single doses of X rays. Br J Radiol 1982, 55: 356-361. 10.1259/0007-1285-55-653-356

Peel DM, Hopewell JW, Wells J, Charles MW: Nonstochastic Effects of Different Energy Beta Emitters on Pig Skin. Radiation Research 1984, 99: 372-382. 10.2307/3576380

Coggle JE, Hansen LS, Wells J, Charles MW: Nonstochastic Effects of Different Energy Beta Emitters on the Mouse Skin. Radiation Research 1984, 99: 336-345. 10.2307/3576376

Jolles B: X-ray Skin Reactions and the Protective Role of Normal Tissues. Br J Radiol 1941, 14: 110-112. 10.1259/0007-1285-14-159-110

Fowler JF, Morgan RL, Silvester JA, Bewley DK, Turner BA: Experiments with Fractionated X-ray Treatment of the Skin of Pigs I - Fractionation up to 28 Days. Br J Radiol 1963, 36: 188-196. 10.1259/0007-1285-36-423-188

Fowler JF, Bewley DK, Morgan RL, Silvester JA: Experiments with Fractionated X-irradiation of the Skin of Pigs II - Fractionation up to Five Days. Br J Radiol 1965, 38: 278-284. 10.1259/0007-1285-38-448-278

Fowler JF, Kragt K, Ellis RE, Lindop PJ, Berry RJ: The Effect of Divided Doses of 15 MeV Electrons on the Skin Response of Mice. International Journal of Radiation Biology 1965, 9: 241-252. 10.1080/09553006514550291

Denekamp J, Ball MM, Fowler JF: Recovery and Repopulation in Mouse Skin as a Function of Time after X-Irradiation. Radiation Research 1969, 37: 361-370. 10.2307/3572739

Fowler JF, Denekamp J, Delapeyre C, Harris SR, Sheldon PW: Skin reactions in mice after multifraction X-irradiation. International Journal of Radiation Biology 1974, 25: 213-223. 10.1080/09553007414550271

Sultan SM, Stern CS, Allen RJ, Thanik VD, Chang CC, Nguyen PD, Canizares O, Szpalski C, Saadeh PB, Warren SM, et al.: Human Fat Grafting Alleviates Radiation Skin Damage in a Murine Model. Plastic and Reconstructive Surgery 2011, 128: 363-372. 10.1097/PRS.0b013e31821e6e90

Thanik VD, Chang CC, Zoumalan RA, Lerman OZ, Allen RJ, Nguyen PD, Warren SM, Coleman SR, Hazen A: A Novel Mouse Model of Cutaneous Radiation Injury. Plastic and Reconstructive Surgery 2011, 127: 560-568. 10.1097/PRS.0b013e3181fed4f7

Cho J, Kodym R, Seliounine S, Richardson JA, Solberg TD, Story MD: High Dose-Per-Fraction Irradiation of Limited Lung Volumes Using an ImageGuided, Highly Focused Irradiator: Simulating Stereotactic Body Radiotherapy Regimens in a Small-Animal Model. International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics 2010, 77: 895-902. 10.1016/j.ijrobp.2009.12.074

Saha D, Watkins L, Yin Y, Thorpe P, Story MD, Song K, Raghavan P, Timmerman R, Chen B, Minna JD, Solberg TD: An Orthotopic Lung Tumor Model for Image-Guided Microirradiation in Rats. Radiation Research 2010, 174: 62-71. 10.1667/RR2157.1

Song KH, Pidikiti R, Stojadinovic S, Speiser M, Seliounine S, Saha D, Solberg TD: An x-ray image guidance system for small animal stereotactic irradiation. Physics in Medicine and Biology 2010, 55: 7345-7362. 10.1088/0031-9155/55/23/011

Pidikiti R, Stojadinovic S, Speiser M, Song KH, Hager F, Saha D, Solberg TD: Dosimetric characterization of an image-guided stereotactic small animal irradiator. Physics in Medicine and Biology 2011, 56: 2585-2599. 10.1088/0031-9155/56/8/016

Ma CM, Coffey CW, DeWerd LA, Liu C, Nath R, Seltzer SM, Seuntjens JP: AAPM protocol for 40–300 kV x-ray beam dosimetry in radiotherapy and radiobiology. Medical Physics 2001, 28: 868-893. 10.1118/1.1374247

Thông tin
Thông tin xuất bản

Radiation Oncology

Thông tin tác giả