גליובלסטומה הוא אגרסיבי ביותר במוח העיקרי הגידול אצל מבוגרים, עם רוב הגידולים חוזרת לאחר הטיפול הראשוני. טיפול לטיפול שדות (TTFields) הגידול הוא החדשות ביותר לטיפול אפנות עבור גליובלסטומה. כאן, אנו מתארים יישום TTFields-מתמר מערכים על חולים ולדון התיאוריה והיבטים של הטיפול.
גליובלסטומה הוא טופס קטלני ביותר של סרטן המוח, עם חציון ההישרדות של 15 חודשים לאחר האבחון, הישרדות 5 שנה בשיעור של 5% בלבד עם תקן הנוכחי של טיפול. גידולים לעיתים קרובות ישובו בתוך 9 חודשים לאחר הניתוח הראשוני, הקרנות וכימותרפיה, ובשלב אפשרויות הטיפול נעשות מוגבלות. זה מדגיש את הצורך לפיתוח הרפוי עדיף להאריך את הישרדות ולהגביר את איכות החיים עבור חולים אלו.
טיפול בבעיות שדות (TTFields) הגידול פותחה כדי לנצל השפעת בתדר נמוך לסירוגין שדות חשמליים בתאי לטיפול בסרטן. TTFields הוכחו להפריע תאים במהלך מיטוזה, הגידול איטי. שם גם גדל ראיות כי הם פועלים באמצעות גירוי תגובות מערכת החיסון בתוך גידולים חשוף. היתרונות של טיפול TTFields כוללות איכות חיים לעומת אחרים כגון chemotherapies ציטוטוקסיות לטיפול לאופנים מוגברת וההתעקשות לא פולשנית שלו. מינהל המזון והתרופות אישר טיפול TTFields לטיפול glioblastoma חוזרות בשנת 2011 ועבור גליובלסטומה שאובחנו בשנת 2015. אנחנו מדווחים על ההשפעות של TTFields במהלך מיטוזה, התוצאות של שדות חשמליים מידול ולאחר מתמר נאות מערך השמה. פרוטוקול שלנו מתווה היישום הקליני של TTFields על החולה לאחר הניתוח, באמצעות המכשיר של הדור השני.
גליובלסטומה
גליובלסטומה הוא גידול ממאיר במוח העיקרי הנפוצות ביותר אצל מבוגרים. בשל תכונותיו כמו angiogenically cytologically ממאיר, mitotically פעיל, proliferative ונוטה נמק גידול הקשורות בדרך כלל אבולוציה מהירה המחלה לפני ואחרי הניתוח ואת התוצאה קטלנית-עולמי, בריאות העולם הארגון יועד גליובלסטומה ציון הרביעי ניאופלזיה1. למרות מאמצי מחקר בסיסי והתרגום, יש אין טיפול המרפא של גליובלסטומה. שיעור הישרדות של 5 שנים של חולים שאובחנו עם גליובלסטומה נשאר כ 5%, המדגיש את הצורך הדחוף התערבויות טיפוליות יעיל יותר2.
מנגנונים של הגידול לטיפול שדות: שדה חשמלי
TTFields הם בעוצמה נמוכה, בינונית-תדר (100-300 kHz) לסירוגין שדות חשמליים לחדור לרקמות נושאות, המיוצרים על ידי אלקטרודות מבודד חיצונית דבקה העור של המטופל3. TTFields נחשבים לשבש תהליכים ביולוגיים של תאים סרטניים על ידי הפעלת כוחות אלקטרומגנטית על מולקולות תאיים עם רגעים דיפול גבוהה במהלך מיטוזה. TTFields חשיפה במהלך מיטוזה הביא aberrant יציאה mitotic מובילים כרומוזום נורמלית סגרגציה, multinucleation הסלולר של קספאז אפופטוזיס התלויים של תאי בת4. תופעות אלו היו התדירות תלויה תויולת על התקרית הכיוון של השדה על הלוחות mitotic של תאים נגועים. התאים בניצב השדות mitotic צלחות הציג את חומרת הנזק הגדול ביותר. טווח תדר ביניים היא ייחודית כי היא מהווה אזור המעבר שבו עוצמת השדה החשמלי תאיים, אשר מוגן בתדרים נמוכים, מגביר באופן משמעותי5. הסף שבו מתרחשת עלייה זו תלוי במאפיינים מבודד של קרום התא5. עבור תאים glioma, תדירות אופטימלית TTFields ביחס נחשב תא במבחני תרבות, clonogenic היא 200 קילו-הרץ6.
באמצעות מדידות MRI לחולה ספציפי, ניתן לפתח במיפוי אישית של שדות חשמליים על ידי שילוב של אמצעי אחסון, מוליכות חשמלית, מקדם דיאלקטרי יחסי של רקמות שונות מבנים ב-7,המוח8. יתר על כן, זרימת עבודה המבוסס על פילוח מקצה-לקצה, חצי-אוטומטי גם יכול להיות מנוצל כדי ליצור מודל סופיים אישית התיחום של TTFields תוך-גולגולתי9. מפות שדות חשמליים הממחיש את ההפצה של שדות חשמליים במוח החולה עשוי להיות כלי עזר עבור המנחה מיקום אופטימלי של מערכים מתמר להגדיל את שדה הכוח בתוך הגידול.
מנגנונים של הגידול לטיפול שדות: ביולוגית התא
המנגנון המדויק שלפיו TTFields לנהוג הפרעה mitotic אינה מובנת לחלוטין, אך יש כבר הציע שני מנגנונים פוטנציאליים לפיו שדות חשמליים עשוי להשפיע מיטוזה. אחד כרוכה בפעולה ישירה של שדה חשמלי על חלבונים עם רגעים דיפול גבוהה והתוצאה שלהם ההפרעות פונקציונלית; השניה היא dielectrophoresis של יונים, גורם mislocalization של יונים בתוך התא החלוקה שעלולות לפגוע פארו cytokinetic ingression3. שני חלבונים עם רגעים דיפול גבוהה הוצעו כמטרות, של מונומר α/β-טובולין, Septin 2, 6, 7 heterotrimer, עם רגעים דיפול של 1740 D10 ו- 2771 D11, בהתאמה. הוצע כי TTFields להקטין את היחס בין polymerized ו הכולל טובולין, מניעת הרכבה נכונה פלך mitotic ו perturbing את התאים-המעבר מפה של “אנאפאזה”4. התאים חשופים TTFields להראות התקדמות נורמלי עד מפה של, אך לאחר מכן התערוכה septin מופחת לוקליזציה “אנאפאזה” פלך קו האמצע ופארו cytokinetic11. התאים עוברים blebbing קרום בלתי מבוקרת שמובילה ליציאה mitotic aberrant12. התאים וכתוצאה מכך שלאחר mitotic התערוכה ארכיטקטורה גרעיני חריגים כגון micronuclei, סימני מצוקה סלולרי של ירידה הכוללת התפשטות הסלולר לרבות מעצר G0 ואחריו אפופטוזיס11. מחקרים הראו למעלה-רגולציה של calreticulin ואת הפרשת HMGB1 בתאים TTFields מטופלים, שניהם ההיכר של תא immunogenic המוות13,14. Kirson et al. הראה הטיפול של גידולים צמצמה את הפוטנציאל גרורתי, הגרורה בתוך שטופלו TTFields בבעלי חיים הראו גידול תאי CD8 +15. יחד, תמיכה נתונים אלה מנגנון פעולה אשר חורג השפעה ישירה על מיטוזה, וסביר יוזם antitumor תגובות דלקתיות.
מכשיר TTFields ואפשרויות הטיפול
שני ההתקנים TTFields של הדור הראשון והשני לספק מתחלפים שדות חשמליים למוח supratentorial לטיפול של גליובלסטומה. המכשיר היה תחילה אושרה על ידי ה-FDA בשנת 2011 לטיפול בחולים עם גליובלסטומה חוזרים ונשנים, אושרה בשנת 2015 לטיפול בחולים עם גליובלסטומה שאובחנו16,17. Glioblastoma הטיפול צריכה להתבצע באופן עם מודאלים מרובים, עם התערבות נוירוכירורגיים, קרינה ואונקולוגיה קלט והמינהל כימותרפיה. מאז TTFields מייצגים של מודאליות טיפול נגד סרטן נוספות עם כמה רעילות, נוירו-אונקולוגים כדאי לשקול שילוב טיפול זה משטרי הטיפול הנוכחי עבור שני גליובלסטומה שאובחנו רק לאחרונה, חוזרים ונשנים18, 19.
בהגדרה שאובחנו רק לאחרונה, גישת הטיפול הסטנדרטי מורכב temozolomide ואחריו temozolomide תחזוקה של קרינת בו-זמניות. בשנת 2004, אקראי שלב III ניסוי הראה שיפור חציון 2 שנים ההישרדות של חולים עם גליובלסטומה מטופלים עם temozolomide של הקרנות, הנלווה, אדג’וונט-20. היתרונות של temozolomide אדג’וונט עם הקרנות נמשך לכל אורך לפחות 5 שנים של מעקב21. עם זאת, מצב מתילציה methyltransferase 06-methylguanine-DNA החולה (יובל בנאי) זיהה את הנראה להפיק תועלת מן התוספת של temozolomide22. ב ניסוי קליני אקראי אחר חולים עם גליובלסטומה אשר קיבלה תקן הקרנות וכימותרפיה temozolomide והמצוות, התוספת של TTFields לכימותרפיה temozolomide תחזוקה הביאו תוצאות משופרות בהשוואה אלה שקיבלו תחזוקה temozolomide לבד23. בנוסף, מחקרים מראים שעובדים TTFields ללא קשר החולה יובל בנאי יזם מתילציה מעמד; לכן TTFields עלולה להוות התערבות קלינית שעובד גם בחולים עם יובל בנאי unmethylated מצב24. יחדיו, מחקרים אלה מראים השלכות רחבות על היעילות של TTFields לטיפול glioblastomas. באופן ספציפי, לאחר קרינה, שילוב TTFields בשילוב עם temozolomide מספק אפשרות טיפול יעיל עבור חולים שאובחנו רק לאחרונה עם גליובלסטומה.
בהגדרה חוזרים ונשנים, קיים אין גישה הטיפול הסטנדרטי. עם זאת, אווסטין וטיפול TTFields הם שני שאושרו על-ידי ה-FDA לטיפול שיטות25,26. השלב EF-11 השלישי במשפטו של TTFields יחידני (עם שימוש 20-24 שעות ביממה) לעומת כימותרפיה פעיל בחולים עם גליובלסטומה חוזרים ונשנים הראה ההישרדות הכוללת דומה, בעוד רעילות ואת איכות החיים המועדף TTFields27. לכן, אווסטין לבד, TTFields יחידני או שילוב של שניהם מהווה אפשרויות הטיפול עבור אלה עם גליובלסטומה חוזרים ונשנים.
יישום קליני
פרסום יופיטר הקודמות הפגינו את היישום של המכשיר דור ראשון באמצעות מודל פלסטיק של הראש האנושי של25. . הנה, נדגים את היישום של המכשיר הדור השני של חולה גליובלסטומה שעברו טיפול. הפרוטוקול עבור משתמש בהתקן מתחיל בהגדרת התצורה של מתמר מערך פריסת השמה על הקרקפת באמצעות MRI מדידות ומערכת תכנון הטיפול. מתמר מערך פריסת המפה מתארת את הכיוון ואת המיקום של כל אחד מערכי של ארבעה על הראש של המטופל. מערכי נועדו לדבוק הקרקפת כדי לאפשר את מתמרים להעביר. את התדר 200 kHz TTFields מחולל שדה חשמלי. חולים לקבל טיפול ללא הרף, מערכי בדרך כלל מוחלפים מדי 3-4 ימים. במאמר זה אנו מראים את ההשפעות של TTFields על תאים mitotic, ההתפלגות של שדות חשמליים בתוך המוח, ואת שיטת יישום שלב אחר שלב של המכשיר הדור השני על ראש האדם להפגין טיפול של המטופל עם גליובלסטומה.
מאמר זה מדגים היישום של הדור השני TTFields התקן לטיפול בחולים גליובלסטומה. החשיבות של טיפול TTFields לגבי טיפולים אלטרנטיביים כולל רעילות מופחתת, מוגבר ואיכות חיים גבוהה יותר חציון ההישרדות במיוחד בשילוב עם כימותרפיה temozolomide. יתר על כן, אנו מראים בצורה שלב אחר שלב היישום של מערך מתמר לקרקפת, תוך הימנעות מלכודות שעלולות לגרום לסיבוכים. בנוסף, אנו מספקים דין וחשבון מפורט של התא ביולוגיה השפעות TTFields, כמו גם מיפוי שדה חשמלי כמו TTFields לחדור לתוך המוח.
כמה צעדים בפרוטוקול הם קריטיים במיוחד עבור יישום מוצלח של המכשיר. לתכנון טיפול נאות, תמונות MRI של המוח של המטופל חייב לכלול את השוליים של הקרקפת. כדי להבטיח מגע נאותה בין אלקטרודה והקרקפת, התבואה שיער חייב גלחו למטה אל פני השטח של הקרקפת עד נשאר בלי שיער. חשוב לאתר צלקות ניתוח ולמנוע הצבת מערכי מתמר על הצלקת כדי במחלקותיכם מסיבוכים התמוטטות הקרקפת. במהלך כל חילוף, בדוק את הקרקפת דרמטיטיס, ארוזיות, כיבים או זיהום ולעצור, במידת הצורך, יישום של מערכים עד כיבים נרפא זיהומים הם נפתרה33,34.
השיפור בתוחלת החיים ביותר תלוי תאימות גבוהה החולה של 18 שעות ביום או יותר. ניתוח לאחר הוק של השלב EF-11 נתוני הניסוי השלישי הראה באופן משמעותי יותר ההישרדות החציונית בחולים טיפול TTFields עם תאימות בשיעור ≥75% (h ≥18 מדי יום) לעומת אלה עם < 75% תאימות קצב (7.7 לעומת 4.5 חודשים, p = 0.042) 35. מטופלים תואם פחות מ- 75% מופיעים כדי לקבל תועלת מעטה, בעוד אלה שיעברו 75% תאימות שרשם את הציג יתרון משמעותי. תמיכה והכוונה המשפחה רופא ממלא תפקיד חשוב להשגת תאימות גבוהה יותר סבלני, ייעוץ על יישום יכול להינתן כך המטופל הוא יותר נוח ללבוש את מערכי במשך תקופות זמן ארוכות יותר. טמפרטורת הסביבה צריכים להישאר בטווח נוח כשאתה לובש את המערכים. במרווחי זמן קבועים של שינויים במערך, גילוח השיער של הקרקפת, והמיקום של רשת לנשימה על הראש כדי להחזיק את מערכי במקום עשוי גם לשפר את נוחות שמוביל תאימות גבוהה יותר.
יש ראיות המצטבר בטיפול TTFields עובד טוב יותר בשילוב עם טיפולים אחרים. TTFields שהיו בשימוש כטיפול יחיד EF-11 מרכזי שלב III למשפט, חציון ההישרדות הכללית היה 6.6 חודשים בזרוע TTFields לעומת חודשים 6.0 על הזרוע כימותרפיה. למרות אלה הראשוני התוצאות הראו שיפור משמעותי סטטיסטית בהישרדות הכוללת על פני טיפול סטנדרטי של טיפול, פחות תופעות לוואי חמורות, שיפור איכות החיים אמצעים נרשמו בזרוע TTFields אשר היוו את הבסיס עבור שלה אישור glioblastoma חוזרות ונשנות על ידי ה-FDA27. EF-14 מאוחר יותר שלב III למשפט על גליובלסטומה שאובחנו רק לאחרונה הראה חציון ההישרדות הכוללת של 20.9 חודשים בזרוע TTFields-temozolomide לעומת 16.0 בחודש36,הזרוע temozolomide-לבד37. מחקר נוסף על TTFields הקלינית באמצעות הרישום גאווה הראה חציון ההישרדות הכוללת של חודשים 9.6, אשר באופן משמעותי יותר מאשר חציון ההישרדות הכוללת בזרוע שליטה של EF-1135. יתר על כן, פרה הנתונים הראו כי הוספת ב קטלניים כמו temozolomide משפר להרוג תאי גידול תרביות רקמה24. הגאווה הרישום והנתונים EF-14 תומכים המושג הזה כי בחולים אלה היו תוצאות טובות יותר כאשר הם קיבלו temozolomide במקביל ו/או טיפולים אחרים יתווספו TTFields. וונג ואח הראה תוצאות דומות על-ידי השוואת טיפול TTFields, אווסטין לבד או בשילוב עם משטר בהיקף של 6-thioguanine, צריום, capecitabine ו- celecoxib (TCCC). הקבוצה TCCC הציג ממושך ההישרדות, חציון 10.3 חודשים לעומת 4.1 חודשים לבד, TTFields, אווסטין38. באופן קולקטיבי, נתונים אלו תומכים התוספת של טיפולים אדג’וונט כדי להגביר את האפקטיביות של המכשיר בטיפול גליובלסטומה.
במשפט EF-14, המטופלים שקיבלו TTFields בזרוע הניסוי היה על ההישרדות הכוללת יותר בהשוואה הפקדים, אבל לא היה הבדל בין ניסיוני, בקרת נשק במשפט EF-11. המשפט EF-14 הוסיף סוכן טיפולית ידוע, temozolomide, אשר מופיע לשלב בסינרגיה עם טיפול TTFields. הסבר אפשרי אחר ההבדל הזה יכול להיות בגלל המצב näive כימותרפיה של חולים שאובחנו רק לאחרונה, אשר עשוי לאפשר ולחלוקת לתגובה החיסונית אנטי הגידול יעיל יותר. אמנם המנגנון של תגובה חיסונית של TTFields עדיין לא ברור, דקסמתזון כסוכן לדיכוי המערכת החיסונית עשוי לשלול הטבה זו, הוכח התחתון חציון ההישרדות בשילוב עם39,TTFields40, 41. לסיכום, הפחתת המינון של המטופלים של דקסאמתאזון בזמן TTFields יגדילו את המספר של תאים חיסוניים בדם של גליובלסטומה חולים יכול להוביל תגובה חזקה יותר, שיפור תוצאות הטיפול. TTFields עלול לרגש גם תאים סרטניים את ההשפעות של קרינה מייננת42,43. עם זאת, הבחירה של טיפול משולב צריך להיות פרטנית לגבי התנאים נוירולוגיים ורפואיים של המטופל.
ההתקן TTFields היה מאושר על ידי ה-FDA לטיפול בחולים מבוגרים עם גליובלסטומה חוזרים ונשנים, שאובחנו בגיל 22 שנים ומעלה; היעילות של המכשיר הזה עבור חולים מתחת לגיל 22 שנים אינו ידוע. יתר על כן, תופעות לוואי ידועות כאשר המטופל משתמש TTFields במקביל התקן מושתל פעיל, כגון דפיברילטורים למוח, בחוט השדרה או חומרי גירוי העצב התועה, עמוק, קרדיולוגיה, או חולים עם עלייה קטע ( קרי, כדור) או מכשיר (קרי, קליפ מפרצת) במוח. ידוע תגובה אלרגית אלקטרודה ג’לים, פצעים פתוחים, פגמים הגולגולת ולאחר ההריון הם גם התווית. חולים עם גולגולת רצינית פגמים, כגון היעדר חלק גדול החילונית של craniectomy, אולי יש חדירה גבוה יותר של TTFields44; עם זאת, craniectomy לא שגרתי מתבצע על חולים גליובלסטומה.
ציות המסכן החולה היא מגבלה משמעותית זו לטיפול אפנות. גורמים אשר עשויה להקטין תאימות כוללות מחלה רפואית או פסיכיאטרי במקביל (קרי, דיכאון)45,46,47, חוסר תמיכה ולהתיעץ, התמוטטות הקרקפת בשל ארוזיות או זיהום, עור נפיחות, דלקת עור.
TTFields יש השפעה אנטי mitotic חד-משמעית על חלוקת תאים סרטניים. . כנראה, אפקט זה גם מרחיב ובתאים אך נתונים פרה או קליני על הרקמות לוקה בחסר. עם זאת, טיפול TTFields נראה מבטיח במספר סוגי גידולים מוצקים, כולל חלק מהצורות האגרסיבי ביותר של סרטן. TTFields לשמש טיפול antimitotic יעיל במודלים פרה סרטן הלבלב, יש השפעה שלילית ארוכת טווח על ההישרדות של אלו תאים סרטניים. תוצאות אלו הופכים TTFields של אטרקטיבי לטיפול אפנות עבור בדיקות בחולים עם סרטן הלבלב48. TTFields הראו גם עידוד פרה תוצאות הטיפול של סרטן השחלות49 ,15,של סרטן ריאות שאינם קטנים התא50. לכן, TTFields מוחלים מתמשך שלב III לניסויים קליניים עבור ראשי (NCT02973789) וסרטן ריאות גרורתי (NCT02831959), סרטן הלבלב (NCT03377491), ו מזותליומה (NCT02397928). אני מקווה TTFields יספקו אפשרויות טיפול נוספות עבור אלה ממאירות קשה לטיפול.
The authors have nothing to disclose.
מחקר זה נתמך בחלקה על ידי קרן המחקרים של סיבה כדי נסיעה . אנו מודים בית דייפ אליסון ליצירת הגרפיקה תלת-ממדי איור 1C.
Baby Oil | Johnson & Johnson | Product Code 473542 | |
Bevacizumab | Genetech, Inc. | Not applicable | |
Elastic Net | Medline Industries | NET012 | |
Gentle Shampoo | Johnson & Johnson | Product Code 108249 | |
Isopropyl Alcohol 70% | The Betty Mills Company | MON 23222701 | |
Medical Tape | The Betty Mills Company | MON 38202201 | |
Sterile Gauze | The Betty Mills Company | MON 71392000 | |
Trimethoprim-sulfamethoxazole | Pfizer, Inc. | Not applicable | |
TTFields Device (Optune) | Novocure, Ltd. | Not applicable | The system consists of the portable electric field generator, transducer arrays, a connection cable and box, a rechargeable battery, charger for portable batteries, and a plug in power supply. |