JoVE Journal > Cancer Research
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
癌症研究

Procedure operative della elettrochemioterapia per il trattamento del tumore in cani e gatti

Published: October 24, 2016
doi:
10.3791/54760
, , , , ,
1Clinic for Surgery and Small Animals, Veterinary Faculty,University of Ljubljana, 2Department of Experimental Oncology,Institute of Oncology Ljubljana, 3Faculty of Health Sciences,University of Primorska, 4IPBS (Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale),CNRS, 5IPBS (Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale),Université de Toulouse

Summary

Electrochemotherapy is the local treatment of solid tumors. The main mechanism is electroporation-mediated permeabilization of the tumor cells’ membrane which enables increased internalization of cytostatics like bleomycin and cisplatin. Thus, antitumor effectiveness is potentiated at the site of the application of electric pulses to the tumors.

Abstract

Elettrochemioterapia (ECT) è un approccio locale utilizzato per il trattamento di tumori solidi di diversi istotipi. Il suo meccanismo è basato su permeabilizzazione della membrana cellulare mediante "elettroporazione". Per ottenere la "elettroporazione" delle cellule, impulsi elettrici sono generati da un generatore e consegnati al tessuto bersaglio mediante l'uso di elettrodi. Elettroporazione è un metodo fisico che viene utilizzato per introdurre le molecole, come farmaci citostatici, nelle cellule che non poteva passare la membrana cellulare da soli. In elettrochemioterapia, attualmente, cisplatino e bleomicina sono clinicamente utilizzati. Efficacia antitumorale elettrochemioterapia è elevata, ad esempio fino a 100% risposta completa di mastociti canino tumori minore di 2 cm 3 è stato raggiunto. Inoltre, elettrochemioterapia può essere utilizzato per il trattamento di tumori inoperabili. Una delle caratteristiche importanti di elettrochemioterapia è che può essere efficace come trattamento di una voltasolo. Tuttavia, in caso di guasto o risposta tumorale parziale può essere ripetuta più volte con efficacia equivalente o superiore. L'elettrochemioterapia è già un trattamento standard per i tumori cutanei e sottocutanei di vari istotipi in oncologia umana e veterinaria. Inoltre, diversi studi clinici che sfruttano elettrochemioterapia per i tumori profondi sono in corso.

Introduction

ECT è una tecnica ablativa locale per il trattamento di tumori di diversi istotipi. risultati ablazione del farmaco indotta uccisione delle cellule, che è il risultato di una maggiore accumulo del farmaco nelle cellule a causa modificato permeabilità della membrana cellulare indotta dalla fornitura diretta di impulsi elettrici sulla pelle attorno al tumore dopo l'iniezione intratumorale o endovenosa del farmaco. Il principale meccanismo di ECT è quello di migliorare l'efficacia dei farmaci citostatici da una maggiore accumulo del farmaco intracellulare, da electropermeabilization membrana cellulare (elettroporazione) 1,2. Elettroporazione provoca un maggiore assorbimento di droga di due citostatici: bleomicina e cisplatino, che sono farmaci idrofili con scarsa permeabilità della membrana. A causa della maggiore citotossicità di bleomicina e cisplatino al sito di applicazione dell'impulso elettrico, basse dosi di droga sono necessari per una buona efficacia antitumorale e conseguentemente non o minimi effetti collaterali sistemici dei farmaci sono osservatiEd 3. Un'altra caratteristica di ECT è un effetto tumorale antivascolare che si traduce in primo luogo nel blocco vascolare, cioè., Riduzione del flusso di sangue all'interno del tumore, e di conseguenza il mantenimento di citostatici all'interno di esso e in secondo luogo in un vascolare interrompere un'azione, cioè., Uccisione diretta delle cellule endoteliali di piccoli vasi sanguigni che porta al tumore secondario morte delle cellule 4-6. Il terzo meccanismo di ECT efficacia antitumorale è l'attivazione del sistema immunitario come ECT suscita una risposta immunitaria antigene tumorale spargimento nei dintorni tumorali. Il coinvolgimento del sistema immunitario è fondamentale per l'eradicazione completa del tumore 7.

ECT ha dimostrato un grande potenziale in oncologia umana, dove ECT è già utilizzato come trattamento standard per i tumori cutanei e sottocutanei come si presenta fino al 80% di risposte obiettive 3. Inoltre, ECT è utilizzato in diversi studi clinici trattamento delle metastasi tumorali nel cervello <sup> 8, 9 ossa e il fegato 10. Gli studi clinici in oncologia veterinaria hanno già dimostrato che il trattamento con ECT in fino al 80% di lunga durata risposte obiettive nel trattamento di tumori cutanei e sottocutanei nei cani 11, 12, 13 gatti e cavalli 14. L'efficacia antitumorale dipende dalla dimensione del tumore e tumori più piccoli di 2 cm 3 rispondono meglio di tumori più grandi 15.

Inoltre, uno studio di confronto intervento chirurgico con ECT nel trattamento mastocitoma nel cane ha mostrato che il trattamento con ECT provocato 70% di risposte complete mentre la chirurgia provocato 50% di risposte complete 11 dimostrando che ECT è un trattamento equivalente alla chirurgia. Inoltre, ECT rappresenta un metodo alternativo per il trattamento di tumori solidi per il trattamento chirurgico, in particolare nei casi in cui i proprietari non consentono a un intervento chirurgico o se i tumori sono difficili da accise con margini chiare per lo più a causa della loroposizione (ad esempio, infiltrandosi grandi vasi, tumori della testa o della gamba, nella regione anale, ecc). Lo scopo di questo documento è di definire le procedure operative di ECT dando istruzioni per l'uso di cisplatino e bleomicina in combinazione con l'applicazione di impulsi elettrici al fine di trattare in modo sicuro e appropriato tumori cutanei e sottocutanei nei cani e gatti.

Protocol

Questo protocollo è stato approvato dal Comitato Etico del Ministero dell'Agricoltura, delle foreste e dell'alimentazione e segue le sue linee guida. Il protocollo è stato validato su più di 80 cani e 20 gatti. NOTA: il trattamento ECT consiste nella somministrazione di cisplatino o bleomicina e l'esposizione di noduli tumorali a impulsi elettrici. 1. Selezione del paziente NOTA: La selezione dei pazienti permette al praticante di determinare se il paziente è adatto o meno a beneficiare di questo trattamento. Valutare la storia del paziente (dati di carattere generale su età, razza, sesso e la presenza di eventuali malattie concomitanti, tipo di tumore, l'evoluzione del tumore con il tempo, i trattamenti precedenti e dei suoi risultati, la recidiva e la velocità di recidiva, le aspettative del proprietario circa il successo riscosso di la terapia). Eseguire un esame fisico del paziente Valutare il tumore in dettaglio per make una possibile diagnosi differenziale clinica ed eseguire un aspirato con ago sottile per la valutazione citologica ed eventuale biopsia del tessuto per la valutazione esame istologico al fine di determinare l'area di trattamento: se un tumore potenzialmente invasiva è presentato trattare gli ampi margini (prendere la decisione circa le dimensioni della margini trattati secondo le raccomandazioni per qualsiasi altro trattamento per lo stesso tipo di tumore, ad esempio, mastocitoma 2r ≤ 1 cm, 1 cm margine dovrebbe essere trattata; r – raggio). Valutare il numero e le dimensioni dei noduli per preparare un approccio di trattamento. esame generale Implementare un esame generale completo, al fine di rendere la stadiazione della malattia e verificare: Se non vi è altra malattia concomitante che possa preclude il trattamento, se il paziente ha una storia di qualsiasi infezione cronica (secondo epidemiologia in una determinata area) o malattia che può alterare ematologica o coagulat immunomediatamodifiche agli ioni (eseguire i test specifici), Se l'animale è in grado di resistere a una serie di sedazioni profonde e / o anestesia generale, se il paziente ha sensibilità al cisplatino (dose standard è di 60-70 mg / m 2 di superficie corporea / 21 d) o bleomicina o ha già ricevuto una dose cumulativa di bleomicina superiore a 400.000 UI / m 2. Utilizzare tecniche di diagnostica per immagini (radiografia del torace ed ecografia esame dell'addome) per verificare eventuali metastasi a seconda del tipo di tumore. 2. Analisi di laboratorio lavoro di sangue Eseguire completa ematologico analisi con un pannello di biochimica di azoto ureico nel sangue (BUN), creatinina, alanina-aminotransferasi (ALT), fosfatasi alcalina (AF) e calcio per escludere malattie renali ed epatiche croniche avanzate e possibili più frequenti sindromi paraneoplastiche per determinare la fase clinica, che possono avere un effetto sulla prognosi. Fare un ulteriore analisi del sangue specifico: Se il paziente è dato delle medicine che potrebbero alterare cambiamenti nella capacità di coagulazione, controllare il profilo di coagulazione. Se si utilizza un trattamento invasivo (elettrodi ad ago), controllare il numero delle piastrine; il numero di piastrine deve essere> 100 o nel caso è <100, il profilo della coagulazione (PT, APTT, fibrinogeno, D-dimero) dovrebbe essere normale. In casi specifici in base alla malattia neoplastica e lo stato clinico del paziente controllare le proteine ​​totali, albumina, fosfori, sodio (Na), potassio (K), cloro (Cl) e la concentrazione della lipasi. Tumore (s) l'analisi istologica analisi Istologia non è necessaria se la diagnosi citologica è stata eseguita in precedenza. Nel caso di alcuni tipi di tumore in cui il grado istologico è un fattore prognostico determinante (ad esempio, mastocitomi) eseguire ematossilina ed eosina STAvorazio 16. NOTA: La biopsia (incisionale o "pugno") possono essere fatte prima di ECT durante la stessa visita. In ogni caso, è buona pratica clinica per diagnosticare il tipo di tumore. NOTA: Dopo il caso sia pienamente valutata una discussione approfondita e chiarimenti con è necessario proprietario dell'animale. Spiegare al proprietario ciò che ECT è e ciò che ci si poteva aspettare da ECT, in termini di risultati clinici. Discutere con il proprietario del ciclo di trattamento: il numero di sessioni di ECT in anestesia generale o sedazione profonda, la durata totale del trattamento, costo del trattamento, possibilità di recidiva. Ottenere il consenso scritto del proprietario in caso di inclusione dei pazienti all'interno di uno studio clinico di ECT, se il paziente è in realtà ammissibili. 3. Scelta della modalità di trattamento NOTA: Per ECT nei cani usano cisplatino e bleomicina. Per ECT nei gatti usare bleomicina solo, come il cisplatino è controindicato nei gatti. <li> Trattare ogni tumore separatamente. Determinare la posizione e la dimensione di ogni noduli e il numero di noduli per delineare il protocollo di trattamento. Calcolare il volume dei noduli tumorali con la formula V = ab²π / 6 ( "a" è il diametro maggiore del nodulo tumorale e "b" il diametro del nodulo tumorale perpendicolare "a") o V = abcπ / 6 ( " a "," b "e" c "sono tre diametri perpendicolari del nodulo tumorale). 4. La scelta di modalità operativa Selezione di elettrodi NOTA: E 'importante scegliere il tipo di elettrodo ottimale come la configurazione degli elettrodi influenza la distribuzione del campo elettrico nel tessuto. Due tipi di elettrodi vengono utilizzati: elettrodi piatti e ago. elettrodi piatti hanno piastre di acciaio inossidabile parallele: la distanza interna tra gli elettrodi dipende dalle dimensioni del tumore e la capacità del generatore di impulsi elettrici. Di solito la distanza siainterpolare gli elettrodi è 6-8 mm. elettrodi ad ago possono essere disposte in righe (array parallelo) o in geometria esagonale. L'elettrodo esagonale ha un ago centrale e 6 aghi in una disposizione circolare. Gli impulsi sono applicati tra gli elettrodi nella matrice circolare e tra questi e quello centrale. Gli impulsi sono applicati in entrambe le direzioni tra ciascuna coppia di elettrodi. Scegliere il tipo di elettrodo a seconda della profondità del nodulo tumorale e fornire adeguata elettroporazione in tutta la desiderata zona trattata. Scegliere gli elettrodi in base alla particolare tessuto bersaglio. In generale, entrambi i tipi di elettrodi possono essere usati per il trattamento. La selezione e la preparazione di cisplatino o bleomicina NOTA: ECT è composto di somministrazione intratumorale di cisplatino o bleomicina o la somministrazione endovenosa di bleomicina e l'esposizione di noduli tumorali a impulsi elettrici. Selezionare un citostatica appropriata e il percorso della sua amministrazione. Sciogliere cisplatin (cis-diamminodicloroplatino II), se ottenuto come polvere, in acqua distillata alla concentrazione di 1 mg / ml (altrimenti farmaceuticamente soluzioni preparate possono essere utilizzate). Dare cisplatino intratumorally. Sciogliere bleomicina in una soluzione salina fisiologica ad una concentrazione di 3 mg / ml e dare intratumorally o endovenosa. Anestesia NOTA: A seconda modalità operativa (Tabella 1) sedazione profonda o anestesia generale può essere utilizzato. Valutare il paziente secondo l'American Society of Anesthesiologists '(ASA) classificazione dello stato fisico e in base al tipo di tumore a causa di possibili sindromi paraneoplastiche. sedazione profonda Utilizzare medetomidina (0,08 mg / kg) o doppia medetomidina combinazione (0,025 mg / kg) con butorfanolo tartrato (0,1 mg / kg) nei cani o seguire le procedure standard per la sedazione profonda in ospedale specifica. Anestesia generale <li> Premedicare con acepromazine (0,02 mg / kg) e metadone (2 mg / kg). Trenta minuti più tardi indurre anestesia generale con tiopentale (5 mg / kg) o propofol (1 mg / kg). Mettere tubo endotracheale e mantenere l'anestesia con isoflurano in ossigeno erogata tramite un circuito anestetico T-pezzo. Durante l'anestesia utilizzano il trattamento supporto di fluido con la soluzione di Hartmann ad una velocità di 10 ml / kg / ora ed analgesia con una singola dose di un farmaco analgesico non-steroidei (ad esempio, carprofen 2-4 mg / kg). Utilizzare unguento oculare per prevenire la secchezza mentre sotto anestesia. Dopo il trattamento, controllare il paziente fino a quando non riprende conoscenza sufficiente decubito sternale. Mantenere il paziente in clinica per circa 2 a 4 ore. NOTA: le procedure standard per l'anestesia generale in ospedale specifico può anche essere seguito. Ambiente operativo NOTA: il personale operativo sono addestrati operatori ECT (DVM), anestesisti e assistenti. <li> Utilizzare qualsiasi stanza ambulanza quando sotto sedazione profonda viene eseguita ECT o qualsiasi stanza chirurgica in cui è consentito l'anestesia generale. Per sedazione e / o utilizzo anestesia generale tutte le attrezzature necessarie secondo le procedure per l'anestesia. Per la procedura di TCE vedi tutti i materiali necessari nella Lista dei materiali. protezione dell'operatore e del personale circostanti NOTA: l'esposizione Droplet della pelle ai farmaci antineoplastici raramente causa problemi acuti. Cisplatino e bleomicina non vengono assorbiti attraverso la pelle intatta. Cisplatino può solo causare irritazione. Cisplatino e bleomicina perdite potrebbero verificarsi quando l'iniezione di noduli o tumori solidi. In caso di lesioni da punture degli aghi, lavare con abbondanza di acqua e prendersi cura della ferita secondo la pratica medica standard. Proteggere l'operatore e gli assistenti circostanti con maschere e guanti. In caso di esposizione della pelle al cisplatino o soluzione bleomicina, lavare immediatamente ed abbondantemente con acqua. </li> Impostare le misure di biosicurezza in base a un programma di assicurazione qualità conforme alle norme locali sull'utilizzo farmaco antitumorale, se presente. Generatori di impulsi elettrici NOTA: Applicazioni di impulsi elettrici può essere effettuata con il generatore di impulsi elettrici. Comunemente, l'apparecchio è un generatore di impulsi ad onda quadra con software integrato e un'interfaccia touch-screen per selezionare impulsi elettrici pre-progettati. Esso è dotato di un portaelettrodo portatile con un pulsante impulso attivante collegata al generatore tramite un cavo. La consegna di impulsi elettrici può essere controllata da un interruttore a pedale. Il generatore di impulsi elettrici devono soddisfare gli standard dell'Unione Europea: 2006/95 / CE dal 12/12/2006 riguardo al materiale elettronico utilizzato entro taluni limiti di tensione, 2004/108 / CE dal 12/15/2004 relativa alla compatibilità elettromagnetica e deve essere compatibile con regolamenti della FDA. Procedimento di applicazione di impulsi elettrici NOTA: The applicazione di impulsi elettrici segue la somministrazione intratumorale di cisplatino o bleomicina, o la somministrazione endovenosa di bleomicina. Quando si amministra intratumorally citostatici deve essere applicato lentamente per evitare perdite. Per via endovenosa citostatici amministrazione devono essere applicati in un bolo della durata di circa 30 secondi. Un gel a base di acqua viene utilizzata per ottenere un buon contatto tra la pelle e gli elettrodi, sia piatto o ago, e per ottenere una distribuzione meno eterogenea campo elettrico. La conducibilità del gel deve essere compresa tra 0,5 e 1 S / m 17,18. La conducibilità elettrica del gel utilizzato era di 0,5 S / m. Gli elettrodi piatti devono essere collocati in modo tale che il tumore è racchiuso tra di essi. Inoltre, per ottenere una migliore distribuzione del campo elettrico l'applicazione di impulsi elettrici deve essere eseguita due volte in direzione perpendicolare. Se il tumore è maggiore della distanza tra gli elettrodi, l'applicazione di elettrodi deve stellat dai margini del tumore (incluso il margine di sicurezza) e il progresso verso il centro del tumore. Nel caso di elettrodi ad ago, occorre prestare attenzione che tutti gli aghi vengono inseriti nel tessuto per ottenere la distribuzione appropriata del campo elettrico. non è richiesta l'applicazione di un gel. Altrimenti, la procedura è la stessa come nel caso di elettrodi piani. Depilate la pelle nella zona di applicazione di impulsi elettrici Somministrare cisplatino o bleomicina. Se citostatico viene somministrato per via endovenosa aspettare per 8 min e l'intervallo di tempo per la consegna impulsi elettrici è 20 min. Se citostatico viene somministrato intratumorally iniziare con l'applicazione di impulsi elettrici immediatamente (entro 1 minuto dopo l'iniezione). Prima dell'applicazione di impulsi elettrici applicare un gel a base di acqua sulla pelle depilata. Per elettrodi piastra utilizzare questi parametri di impulso: durata dell'impulso 100 msec, di ampiezza all'elettrodo rapporto distanza 1.300 V /cm, la frequenza 1 Hz o 5 kHz. Fornire ogni esecuzione di 8 impulsi elettrici unipolari in due treni di quattro impulsi, con intervalli di 1 sec, in due direzioni perpendicolari. Per elettrodi ad ago con filari utilizzare i parametri di impulso: durata dell'impulso 100 msec, di ampiezza all'elettrodo rapporto distanza 1.000 V / cm, la frequenza 1 o 5 kHz. Ogni serie di impulsi elettrici unipolari si compone di otto impulsi. Per elettrodi ad ago, organizzare in una esagonali parametri di configurazione e l'utilizzo di impulsi: durata dell'impulso 100 msec; l'elettrodo esagonale ha una tensione fissa di 730 V (se la distanza tra gli elettrodi è di 7 mm; 1,040 V / cm), con una frequenza di 5 kHz e il numero di impulsi dipende dal numero di aghi. In caso di 7 aghi vengono applicati impulsi 24 Lo smaltimento del materiale contaminato. Smaltire tutti i materiali contaminati (siringhe, aghi, fiale, garze, guanti) in un contenitore destinati all'incenerimento. <p class="jove_title"> 5. Seguito NOTA: Ad ogni visita, noduli tumorali sono misurati con un calibro Vernier e fotografato. Queste visite servono anche per valutare i possibili effetti collaterali locali e sistemici. La risposta al trattamento è segnato dopo 4 settimane in base ai criteri di "criteri di valutazione della risposta nei tumori solidi" (RECIST) 19 come una risposta completa (CR) – scomparsa del nodulo, risposta parziale (PR) – almeno il 30% diminuzione della somma dei diametri delle lesione target, prendendo come riferimento il diametro di base somma, malattia progressiva (PD) – un aumento di almeno il 20% della somma dei diametri delle lesioni target, prendendo come riferimento la più piccola somma in fase di studio, malattia stabile (SD) – né un ritiro sufficiente a qualificarsi per PR, né un aumento sufficiente a qualificarsi per PD, preso come riferimento i più piccoli diametri somma. Per tutte le definizioni di risposta è necessaria una durata minima di 4 settimane per qualifying ogni tipo di risposta. tempo di osservazione è calcolato come l'intervallo tra la data del primo trattamento e la data dell'ultimo esame del paziente. I possibili effetti collaterali sono determinati secondo la scala di tossicità Cooperative Veterinary Oncology Group (VCOG – CTCAE) 20 in ogni esame di follow-up. Pianificazione di un appuntamento 1 settimana dopo la terapia. Pianificazione di un appuntamento 2 settimane dopo la terapia. Pianificazione di un appuntamento 4 settimane dopo la terapia. Dopo 4 settimane programmare un appuntamento una volta al mese.

Representative Results

Il caso presenta un mastocitoma situato sulla palpebra di un cane. La paziente è stata trattata con cisplatino intratumorally-iniettato e l'applicazione di 8 impulsi elettrici che utilizzano elettrodi piatti. La dimensione del tumore è stata di 5 mm. A causa della zona sensibile di posizione anestesia generale del tumore è stato utilizzato. Secondo la dimensione del tumore 0,5 ml (0,5 mg) di cisplatino è stato iniettato intratumorally. Uno min dopo l'iniezione impulsi elettrici sono stati applicati usando un elettrodo piastra 8 mm. Solo una serie di impulsi elettrici è stata applicata. Dopo il trattamento il paziente è stato curato fino a quando non riprese conoscenza sufficiente. Il paziente è stato rilasciato dopo due ore. Dopo una settimana il paziente è venuto per un regolare check-up. Il tumore ulcerata e l'area intorno al tumore era leggermente gonfio. Il tumore è stata misurata da Vernier pinza e fotografato. Un mese dopo la treatment nessuna ulteriore prova del tumore è stata notata. La ferita è stata chiusa e cicatrice con alopecia è stato visto presso il sito di trattamento. Dopo il trattamento il cane non ha mostrato segni di dolore, la funzione della palpebra è stata conservata durante l'intero periodo di guarigione e gli effetti cosmetici dopo il trattamento sono eccellenti. Figura 1. trattamento elettrochemioterapia. La figura mostra il cane prima del trattamento (A), una settimana (B), un mese (C) e tre mesi dopo il trattamento (D). Tumore a cellule (A) Mast sulla palpebra inferiore. Il cane vecchio pugile tedesco 2,5 anni con una dimensione del tumore di 5 mm prima della terapia. (B) Dopo la terapia del tumore ha iniziato a ulcerate e il tessuto che circonda la zona elettroporate è diventato un po 'gonfio. due noieks dopo la terapia una crosta formata al sito del tumore e caduto (non mostrato). (C) Un mese dopo elettrochemioterapia è stata notata alcuna evidenza di tumore e cicatrice con alopecia è stato visto presso il sito del tumore. (D) Tre mesi dopo l'elettrochemioterapia totale riepitelizzazione si è verificato presso il sito del tumore. Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura. modalità di funzionamento (OM) Numero, il volume e la posizione dei noduli tumorali UN B 1 – 3 noduli <1 cm³ della pelle e tumori orali √> 3 noduli, tutta la pelle del volume e tumori orali si dirigono √ </td> Qualsiasi numero, qualsiasi volume di pelle e tumori orali testa √ Tabella 1. Selezione delle modalità di funzionamento è basato sul numero di noduli tumorali e la loro dimensione profonda sedazione = OM A.; L'anestesia generale = OM B. Chemioterapici farmaco / dimensioni del tumore applicazione intratumorale applicazione per via endovenosa Cisplatino (1 mg / ml) <1 cm 3 1 ml (1 mg) > 1 cm 3 0,5-1 ml (0,5-1 mg) / cm 3 di tumore Dose bleomicina (3.000 UI / ml) <1 cm 3 0,5 ml (1.500 ui) > 1 cm 3 0,5 – 1 ml (1500-3000 UI) / cm 3 di tumore 300 UI / kg Tabella 2. Il volume di iniezione appropriato di farmaci citostatici secondo la via di somministrazione e le dimensioni del tumore nei cani. Chemioterapici farmaco / dimensioni del tumore applicazione intratumorale applicazione per via endovenosa Dose bleomicina (3.000 UI / ml) <1 cm 3 0,5 ml (1.500 ui) > 1 cm 3 0,5 – 1 ml (1.500 – 3.000 UI) / cm 3 di tumore 300 UI / kg <p class = "jove_content" fo: keep-together.within-page = "1"> Tabella 3. Il volume di iniezione appropriato di farmaci citostatici in base alle dimensioni del tumore nei gatti.

Discussion

L'elettrochemioterapia ha dimostrato di essere altamente efficace contro diversi tumori primari o metastasi nei cani e gatti. Elettrochemioterapia può essere utilizzato con intento curativo noduli tumorali cutanea o sottocutanea solitarie o multiple o come trattamento adiuvante alla chirurgia. Il trattamento standard di scelta per i diversi tumori nei cani, tra cui mastocitomi, è l'asportazione chirurgica del tumore. Uno studio di confronto chirurgia come trattamento standard per ECT nel trattamento mastocitoma nel cane ha mostrato che il trattamento con ECT provocato 70% di risposte complete mentre la chirurgia provocato 50% di risposte complete 11 dimostrando che ECT è un trattamento equivalente alla chirurgia.

Per l'efficacia antitumorale pronunciato di ECT due condizioni devono essere soddisfatte, che sono passaggi critici all'interno del protocollo. Il primo è la somministrazione di farmaci citostatici. La presenza del farmaco nei tessuti bersaglio determina efficienza ECTcome il farmaco deve essere presente all'interno delle cellule al fine di ucciderli. Quando si somministra il farmaco intratumorally, il segno di ritenzione tissutale bene è sbiancamento dei tessuti. Inoltre, alcune perdite di soluzione dopo somministrazione potrebbe avvenire attraverso i fori prodotti da parte dell'ago nel tumore o in necrotizzante tessuti durante ulteriori sessioni ECT. Così, raggiungendo 1 mg / cm 3 (cisplatino) o 3.000 UI / cm 3 (bleomicina) concentrazioni potrebbe quindi essere puramente teorica in tali casi, tuttavia, l'obiettivo è quello di cercare di mantenere il più soluzione possibile nei tessuti bersaglio. Inoltre, gli impulsi elettrici dovrebbero essere applicate più rapidamente possibile al fine di ottenere un effetto vasocostrittore che contribuisce alla ritenzione di soluzione.

Due diverse vie di somministrazione possono essere utilizzati con ECT: intratumorale e per via endovenosa. L'efficacia antitumorale di ECT con cisplatino intratumorale o bleomicina o con bleomicina endovenosa è paragonabile 21 mentre electrochemotherapy con l'applicazione per via endovenosa di cisplatino è meno efficace 22 quindi cisplatino viene utilizzato solo in amministrazione intratumorale. Un'altra importante caratteristica del farmaco cisplatino è che il suo uso nei gatti è controindicato il cisplatino ha dimostrato di essere altamente tossici nei gatti 23. Se il paziente ha uno o pochi noduli, quindi è consigliato un percorso intratumorale. Se il numero di noduli supera ~ 5 noduli, si raccomanda una via endovenosa. iniezione intratumorale di cisplatino abbia qualche efficacia antitumorale anche senza l'applicazione di impulsi elettrici, mentre bleomicina, grazie alla sua alta natura idrofila, no. Pertanto, cisplatino è il primo farmaco di scelta se l'applicazione intratumorale è possibile in cani. Questo è importante perché la seconda condizione che deve essere soddisfatta per l'effettiva azione antitumorale di ECT e che è la copertura dell'intero tumore con un campo elettrico sufficientemente elevato. Per ottenere l'aumento nella cellapermeabilizzazione della membrana, il campo elettrico indotto all'interno del tessuto deve superare una certa soglia. La distribuzione del campo elettrico nel tessuto dipende elettrodi, quindi è importante che tipo di elettrodi utilizzati. Piastra o elettrodi di array paralleli possono essere utilizzati in modo sicuro per i piccoli tumori superficiali 24. Se i tumori sono più spessi e più grande, elettrodi esagonali sono più adatti. Un fatto importante è che l'applicazione degli impulsi elettrici può essere ripetuta, in modo che l'intera area del tumore è coperta, compresi i margini di sicurezza. Poiché gli impulsi elettrici causano serratura vascolare, la loro applicazione dovrebbe iniziare dal bordo del tumore, verso il suo centro.

Attualmente, la limitazione della tecnica è la disponibilità degli elettrodi che impedisce il trattamento di tumori profondi. Tuttavia, la configurazione degli elettrodi è una caratteristica tecnologica che sta rapidamente sviluppando e ora diversi gruppi di elettrodi vengono utilizzati fo amministrazioni specifici a lungo ago elettrodi singoli per metastasi dei tumori del colon-retto nel fegato 25, metastasi ossee 7, sarcoma dei tessuti molli 26, elettrodi endoluminali per colon-retto, dello stomaco e tumori esofagei 27 ed espandibili '' elettrodi del tipo "ombrello" per i tumori cerebrali 8 .

ECT può essere efficace come solo un trattamento di una volta, ma nel caso di guasto o risposta tumorale parziale può essere ripetuto più volte con maggiore efficacia. ECT è un trattamento ablativo locale. La sua efficacia locale è fino al 80% del controllo locale del tumore, ma senza un effetto notevole sulle metastasi a distanza 7, che è un'altra limitazione della terapia. Pertanto, per ottenere una risposta sistemica, ECT potrebbe essere combinata con altre terapie. Recentemente, abbiamo proposto che unisce ECT con un'altra applicazione biomedica di elettroporazione, cioè, gene electrotransfer del Molec immunomodulanteule interleuchina-12 (IL-12), che è noto per la sua attività antitumorale. Combinazione di ECT e electrotransfer gene con IL-12 ha già dimostrato di essere una terapia sicura combinata, senza effetti collaterali e buona locale del tumore ad alto tasso di risposta completa 28, che ha impedito anche ripetersi di metastasi a distanza.

In conclusione, i vantaggi di elettrochemioterapia sono la sua semplicità, brevità delle sedute, basse dosi citostatici ed effetti collaterali significativi. Inoltre, essa è stata eseguita su base ambulatoriale, di conseguenza, i pazienti non devono rimanere in ospedale.

Oggigiorno, la disponibilità di diversi generatori di impulsi elettrici sul mercato è in aumento, che porta anche l'abbassamento del prezzo dei generatori senza perdita di affidabilità e rendendo perciò elettrochemioterapia ancora più conveniente. Questi dovrebbero portare ad un maggiore impiego di questa terapia in medicina veterinaria.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

The authors acknowledge the financial support received from the state budget by the Slovenian Research Agency (program no. P3-0003, project no. J3-6796). The research was conducted in the scope of the EBAM European Associated Laboratory (LEA). This manuscript is the result of the networking efforts of the COST Action TD1104. We wish to thank Alenka Seliskar, Mojca Juvan (Veterinary Faculty, Clinic for Surgery and Small Animals) and Jakob Konda (Institute of Oncology, Ljubljana, Ljubljana, Slovenia) for all of their valuable help.

Materials

Cisplatin Kobi Fresenius Kobi Oncology, Hampshire, Great Britain citostatic drug
Bleomycin PCH Pharmachemie B.V., Haarlem, Dutch citostatic drug
AquaUltra Basic Ultragel, Budapest, Hungary water based gel 
Electropulsator ELECTROvetS13  Leroy Betatech, Toulouse, France square-wave pulse generator
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Mir, L. M., Orlowski, S., Belehradek, J., Paoletti, C. Electrochemotherapy potentiation of antitumour effect of bleomycin by local electric pulses. Eur J Cancer. 27 (1), 68-72 (1991).
  2. Sersa, G., Cemazar, M., Miklavcic, D. Antitumor effectiveness of electrochemotherapy with cis-diamminedichloroplatinum(II) in mice. Cancer Res. 55 (15), 3450-3455 (1995).
  3. Sersa, G., et al. Electrochemotherapy in treatment of tumours. Eur J Surg Oncol. 34 (2), 232-240 (2008).
  4. Sersa, G., Cemazar, M., Miklavcic, D., Chaplin, D. J. Tumor blood flow modifying effect of electrochemotherapy with bleomycin. Anticancer Res. 19 (5B), 4017-4022 (1999).
  5. Markelc, B., Sersa, G., Cemazar, M. Differential mechanisms associated with vascular disrupting action of electrochemotherapy: intravital microscopy on the level of single normal and tumor blood vessels. PLoS One. 8 (3), e59557 (2013).
  6. Bellard, E., et al. Intravital microscopy at the single vessel level brings new insights of vascular modification mechanisms induced by electropermeabilization. J Control Release. 163 (3), 396-403 (2012).
  7. Sersa, G., et al. Electrochemotherapy of tumors as in situ vaccination boosted by immunogene electrotransfer. Cancer Immunol Immunother. 64 (10), 1315-1327 (2015).
  8. Linnert, M., Iversen, H. K., Gehl, J., et al. Multiple brain metastases – current management and perspectives for treatment with electrochemotherapy. Radio Oncol. 46 (4), 271-278 (2012).
  9. Bianchi, G., Campanacci, L., Donati, D. Electrochemotherapy in bone metastases: results of a phase II study. , 46-47 (2013).
  10. Edhemovic, I., et al. Intraoperative electrochemotherapy of colorectal liver metastases. J Surg Oncol. 110 (3), 320-327 (2014).
  11. Kodre, V., et al. Electrochemotherapy compared to surgery for treatment of canine mast cell tumours. In Vivo. 23 (1), 55-62 (2009).
  12. Spugnini, E. P., et al. Electrochemotherapy for the treatment of recurring aponeurotic fibromatosis in a dog. Can Vet J. 54 (6), 606-609 (2013).
  13. Tozon, N., Pavlin, D., Sersa, G., Dolinsek, T., Cemazar, M. Electrochemotherapy with intravenous bleomycin injection: an observational study in superficial squamous cell carcinoma in cats. J Feline Med Surg. 16 (4), 291-299 (2014).
  14. Tamzali, Y., et al. Successful treatment of equine sarcoids with cisplatin electrochemotherapy: a retrospective study of 48 cases. Equine Vet J. 44 (2), 214-220 (2012).
  15. Mali, B., et al. Tumor size and effectiveness of electrochemotherapy. Radiol Oncol. 47 (1), 32-41 (2013).
  16. Blackwood, L., et al. European consensus document on mast cell tumors in dogs and cats. Vet Comp Oncol. 10 (3), e1-e29 (2012).
  17. Ivorra, A., Al-Sakere, B., Rubinsky, B., Mir, L. M. Use of conductive gels for electric field homogenization increases the antitumor efficacy of electroporation therapies. Phys Med Biol. 53 (22), 6605-6618 (2008).
  18. Suzuki, D. O. H., Marques, C. M. G., Rangel, M. M. M. Conductive Gel Increases the Small Tumor Treatment With Electrochemotherapy Using Needle Electrodes. Artif Organs. , (2016).
  19. Eisenhauer, E. A., et al. New response evaluation criteria in solid tumours: revised RECIST guideline (version 1.1). Eur J Cancer. 45 (2), 228-247 (2009).
  20. Veterinary Co-operative Oncology Group (VCOG). Veterinary Co-operative Oncology Group – Common Terminology Criteria for Adverse Events (VCOG-CTCAE) following chemotherapy or biological antineoplastic therapy in dogs and cats v1.0. Veterinary and Comparative Oncology. 2 (4), 195-213 (2004).
  21. Cemazar, M., et al. Electrochemotherapy in veterinary oncology. J Vet Intern Med. 22 (4), 826-831 (2008).
  22. Sersa, G. Electrochemotherapy: animal model work review. Methods Mol Med. 37, 119-136 (2000).
  23. Knapp, D. W., Richardson, R. C., DeNicola, D. B., Long, G. G., Blevins, W. E. Cisplatin toxicity in cats. J Vet Intern Med. 1 (1), 29-35 (1987).
  24. Cemazar, M., Golzio, M., Sersa, G., Rols, M. P., Teissie, J. Electrically-assisted nucleic acid delivery to tissues in vivo: where do we stand?. Curr Pharm Des. 12 (29), 3817-3825 (2006).
  25. Edhemovic, I., et al. Electrochemotherapy: a new technological approach in the treatment of metastases in the liver. Technol Cancer Res Treat. 10 (5), 475-485 (2011).
  26. Campana, L. G., et al. Electrochemotherapy treatment of locally advanced and metastatic soft tissue sarcomas: results of a non-comparative phase II study. World J Surg. 38 (4), 813-822 (2014).
  27. Soden, D. M., et al. Successful application of targeted electrochemotherapy using novel flexible electrodes and low dose bleomycin to solid tumours. Cancer Lett. 232 (2), 300-310 (2006).
  28. Cemazar, M., Avgustin Ambrozic, J., Pavlin, D., Sersa, G., Poli, A., Krhac Levacic, A., Tesic, N., Lampreht Tratar, U., Rak, M., Tozon, N. Efficacy and safety of electrochemotherapy combined with peritumoral IL-12 gene electrotransfer of canine mast cell tumours. Vet Comp Oncol. , (2016).

Tags

ElectrochemotherapyTumor TreatmentDogsCatsCytostatic DrugsElectroporationBleomycinCisplatinIntratumoral InjectionIntravenous InjectionElectric PulsesPlate ElectrodesNeedle ElectrodesVasoconstrictionDrug Retention

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Tozon, N., Lampreht Tratar, U., Znidar, K., Sersa, G., Teissie, J., Cemazar, M. Operating Procedures of the Electrochemotherapy for Treatment of Tumor in Dogs and Cats. J. Vis. Exp. (116), e54760, doi:10.3791/54760 (2016).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image