Tăng cường phân bố carboplatin trong não ở mô hình động vật linh trưởng sau khi phá vỡ hàng rào máu-não bằng thiết bị siêu âm cấy ghép

Cancer Chemotherapy and Pharmacology - Tập 77 - Trang 211-216 - 2015
Lauriane Goldwirt1, Michael Canney2, Catherine Horodyckid2,3, Joel Poupon4, Samia Mourah1,5, Alexandre Vignot2, Jean-Yves Chapelon6, Alexandre Carpentier2,3,7
1Pharmacology Department, Saint-Louis Hospital, AP-HP, Paris, France
2CarThera Research Team, Brain and Spine Institute, Paris, France
3Neurosurgery Department, Pitie-Salpetriere Hospital, AP-HP, Paris, France
4Toxicology Department, Lariboisiere Hospital, AP-HP, Paris, France
5Faculté UFR de MÉDECINE Paris 7 Diderot, School of Medicine, Paris VII, Paris, France
6Inserm U1032, Labtau, Lyon, France
7School of Medicine, Paris VI Sorbonne University, Paris, France

Tóm tắt

Glioblastoma vừa là khối u não nguyên phát phổ biến nhất vừa là khối u ác tính nhất ở người lớn. Hóa trị carboplatin đã cho thấy hiệu quả chỉ ở mức khiêm tốn đối với glioma độ cao tiến triển. Hiệu quả lâm sàng hạn chế của carboplatin có thể do nồng độ thấp của thuốc trong mô khi được đưa vào tĩnh mạch. Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá liệu nồng độ mô của carboplatin được tiêm tĩnh mạch có thể được tăng cường bằng cách phá vỡ hàng rào máu-não gây ra bởi siêu âm trong mô hình động vật linh trưởng. Carboplatin được tiêm tĩnh mạch trong 60 phút cho một động vật linh trưởng duy nhất sau khi hàng rào máu-não được mở bởi một thiết bị siêu âm có thể cấy ghép. Mẫu máu và não được thu thập sau khi động vật bị giết, diễn ra 60 phút sau khi kết thúc quá trình tiêm carboplatin. Việc định lượng bạch kim trong huyết tương siêu lọc và mẫu não được thực hiện bằng phương pháp phổ khối lượng plasma cảm ứng. Nồng độ bạch kim trong não được tăng cường rõ rệt (5,2×) trong vùng 3,9 cm3 được siêu âm bởi chùm siêu âm, với nồng độ cao hơn ở các cấu trúc giải phẫu có nhiều mạch máu hơn. Tại vị trí cách trục chùm siêu âm 5 và 10 mm, nồng độ bạch kim được tăng cường nhẹ (2.2× và 1.3× tương ứng). Nghiên cứu này cho thấy việc mở hàng rào máu-não bằng cách sử dụng đầu dò siêu âm cấy ghép giúp tăng cường phân bố carboplatin trong não theo cách lân cận. Phương pháp điều trị như vậy rất đáng quan tâm cho việc điều trị các khối u não nguyên phát và đang được đánh giá trong một thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 1 (NCT02253212).

Từ khóa

#glioblastoma #hóa trị carboplatin #hàng rào máu-não #siêu âm #phân bố bạch kim #thí nghiệm động vật linh trưởng #cải thiện hiệu quả điều trị #thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 1

Tài liệu tham khảo

Jansen M, de Witt Hamer PC, Witmer AN, Troost D, van Noorden CJF (2004) Current perspectives on antiangiogenesis strategies in the treatment of malignant gliomas. Brain Res Rev 45(3):143–163 Steiner H-H, Karcher S, Mueller MM, Nalbantis E, Kunze S, Herold-Mende C (2004) Autocrine pathways of the vascular endothelial growth factor (VEGF) in glioblastoma multiforme: clinical relevance of radiation-induced increase of VEGF levels. J Neurooncol 66(1):129–138 Stupp R, Mason WP, van den Bent MJ, Weller M, Fisher B, Taphoorn MJB, Belanger K, Brandes AA, Marosi C, Bogdahn U, Jr Curschmann, Janzer RC, Ludwin SK, Gorlia T, Allgeier A, Lacombe D, Cairncross JG, Eisenhauer E, Mirimanoff RO (2005) Radiotherapy plus concomitant and adjuvant temozolomide for glioblastoma. N Engl J Med 352(10):987–996 Warnick R, Prados M, Mack E, Chandler K, Doz F, Rabbitt J, Malec M (1994) A phase II study of intravenous carboplatin for the treatment of recurrent gliomas. J Neurooncol 19(1):69–74 Prados MD, Warnick RE, Mack EE, Chandler KL, Rabbitt J, Page M, Malec M (1996) Intravenous carboplatin for recurrent gliomas. A dose-escalating phase II trial. Am J Clin Oncol 19(6):609–612 Murray LJ, Bridgewater CH, Levy D (2011) Carboplatin chemotherapy in patients with recurrent high-grade glioma. Clinical Oncology 23(1):55–61 Roci E, Cakani B, Brace G, Bushati T, Rroji A, Petrela M, Kaloshi G (2014) Platinum-based chemotherapy in recurrent high-grade glioma patients: retrospective study. Med Arch (Sarajevo, Bosnia and Herzegovina) 68(2):140–143 Pitz M, Desai A, Grossman S, Blakeley J (2011) Tissue concentration of systemically administered antineoplastic agents in human brain tumors. J Neurooncol 104(3):629–638 Jacobs S, McCully CL, Murphy RF, Bacher J, Balis FM, Fox E (2010) Extracellular fluid concentrations of cisplatin, carboplatin, and oxaliplatin in brain, muscle, and blood measured using microdialysis in nonhuman primates. Cancer Chemother Pharmacol 65(5):817–824 Fortin D, Morin P-A, Belzile F, Mathieu D, Paré F-M (2014) Intra-arterial carboplatin as a salvage strategy in the treatment of recurrent glioblastoma multiforme. J Neurooncol 119(2):397–403 White E, Bienemann A, Taylor H, Hopkins K, Cameron A, Gill S (2012) A phase I trial of carboplatin administered by convection-enhanced delivery to patients with recurrent/progressive glioblastoma multiforme. Contemp Clin Trials 33(2):320–331 Yang W, Huo T, Barth RF, Gupta N, Weldon M, Grecula JC, Ross BD, Hoff BA, Chou TC, Rousseau J, Elleaume H (2011) Convection enhanced delivery of carboplatin in combination with radiotherapy for the treatment of brain tumors. J Neurooncol 101(3):379–390 Doolittle ND, Miner ME, Hall WA, Siegal T, Hanson EJ, Osztie E, McAllister LD, Bubalo JS, Kraemer DF, Fortin D, Nixon R, Muldoon LL, Neuwelt EA (2000) Safety and efficacy of a multicenter study using intraarterial chemotherapy in conjunction with osmotic opening of the blood–brain barrier for the treatment of patients with malignant brain tumors. Cancer 88(3):637–647 Williams PC, Henner WD, Roman-Goldstein S, Dahlborg SA, Brummett RE, Tableman M, Dana BW, Neuwelt EA (1995) Toxicity and efficacy of carboplatin and etoposide in conjunction with disruption of the blood–brain tumor barrier in the treatment of intracranial neoplasms. Neurosurgery 37(1):17–27 (discussion 27–18) Hynynen K, McDannold N, Vykhodtseva N, Jolesz FA (2001) Noninvasive MR imaging-guided focal opening of the blood–brain barrier in rabbits. Radiology 220(3):640–646 Beccaria K, Canney M, Goldwirt L, Fernandez C, Adam C, Piquet J, Autret G, Clement O, Lafon C, Chapelon JY, Carpentier A (2013) Opening of the blood–brain barrier with an unfocused ultrasound device in rabbits. J Neurosurg 119(4):887–898 Carpentier A, Canney M, Horodyckid C, Leclercq D, Vignot A, Beccaria K, Boisgard R, Goldwirt L, Reina V, Lafon C, Chapelon J, Capelle L, Dehais C, Cornu P, Delattre J, Idbaih A (2014) Ouverture de la barrière hémato-encéphalique par un dispositif ultrasonore implantable : résultats pré-cliniques sur primates et résultats préliminaires de l’essai clinique SonoCloud de phase I/Iia. NeuroChirurgie 60(6):329. doi:10.1016/j.neuchi.2014.10.023 Beccaria K, Canney M, Goldwirt L, Fernandez C, Piquet J, Perier MC, Lafon C, Chapelon JY, Carpentier A (2015) Ultrasound-induced opening of the blood–brain barrier to enhance temozolomide and irinotecan delivery: an experimental study in rabbits. J Neurosurg. doi:10.3171/2015.4.jns142893 Ito H, Yamaguchi H, Fujikawa A, Shiida N, Tanaka N, Ogura J, Kobayashi M, Yamada T, Mano N, Iseki K (2013) Quantification of intact carboplatin in human plasma ultrafiltrates using hydrophilic interaction liquid chromatography-tandem mass spectrometry and its application to a pharmacokinetic study. J Chromatogr B Anal Technol Biomed Life Sci 917–918:18–23 Storm PB, Clatterbuck RE, Liu YJ, Johnson RM, Gillis EM, Guarnieri M, Carson BSS (2003) A Surgical technique for safely placing a drug delivery catheter into the pons of primates: preliminary results of carboplatin infusion. Neurosurgery 52(5):1169–1177 Arshad A, Yang B, Bienemann AS, Barua NU, Wyatt MJ, Woolley M, Johnson DE, Edler KJ, Gill SS (2015) Convection-enhanced delivery of carboplatin PLGA nanoparticles for the treatment of glioblastoma. PLoS One 10(7):e0132266. doi:10.1371/journal.pone.0132266 Barua NU, Hopkins K, Woolley M, O’Sullivan S, Harrison R, Edwards RJ, Bienemann AS, Wyatt MJ, Arshad A, Gill SS (2015) A novel implantable catheter system with transcutaneous port for intermittent convection-enhanced delivery of carboplatin for recurrent glioblastoma. Drug Deliv [Epub ahead of print]. doi:10.3109/10717544.2014.908248 Carpentier A, Canney M, Vignot A, Horodyckid C, Goldwirt L, Leclercq D, Delattre JY, Chapelon JY, Idbaih A Temporary disruption of the blood–brain barrier using an implantable ultrasound system for recurrent glioblastoma patients under IV carboplatin chemotherapy: initial phase 1/2a clinical trial observations. In: Current and future applications of focused ultrasound 2014. 4th International Symposium, Washington, DC, USA, 2014. J Ther Ultrasound 2015, p O14