Hipoksja w radioterapii

Tomasz Winiecki

Warszawa, 02.10.2013

Radioterapia

Jedna z podstawowych metod leczenia

nowotworów

Wykorzystuje oddziaływanie

promieniowania jonizującego na tkanki

70%

Radioterapia

samodzielna (np. prostata)

radiochemioterapia (np. głowa i szyja)

uzupełniająca (np. pierś, odbytnica)

Radioterapia

elektrony

fotony 4 – 20 MeV

protony, jony

Radioterapia

Radioliza wody

10-6 sekundy

Radioterapia

Radioterapia

różnica pomiędzy wrażliwością na promieniowanie

jonizujące pomiędzy tkankami prawidłowymi a guzem

Radioterapia

różnica pomiędzy wrażliwością na promieniowanie

jonizujące pomiędzy tkankami prawidłowymi a guzem

Hipoksja – gorsze utlenowanie

Powietrze – 21%

Norma – 5-7%

Hipoksja - <3% (05 – 20 mmHg)

Fizjologia: aktywność fizyczna, starzenie

Patologia: udar, zawał, rana, guz

Hipoksja

Hipoksja

Hipoksja - różnice

% pacjentów

W czasie

W tkankach

Nasilenie hipoksji

Hipoksja

Elektrody wewnątrztkankowe

Badania immunohistochemiczne

PET - mizonidazol

Hipoksja - znaczenie

Większa radiooporność

Większa chemiooporność

Gorsze wyniki chirurgii

Reoksygenacja/repopulacja

Tworzenie naczyń

Przerzuty

Progresja/brak wyleczenia

Hipoksja Prognostic value of tumor oxygenation in 397 head and neck tumors after

primary radiation therapy. An international multi-center study.

Nordsmark M, Bentzen SM, Rudat V, Brizel D, Lartigau E, Stadler P, Becker A, Adam M, Molls M, Dunst J, Terris DJ, Overgaard J. (2005)

Hipoksja Association between tumor hypoxia and malignant progression in advanced

cancer of the uterine cervix.

Hockel M, Schlenger K, Aral B, Mitze M, Schaffer U, Vaupel P. (1996)

Hipoksja Association between tumor hypoxia and malignant progression in advanced

cancer of the uterine cervix.

Hockel M, Schlenger K, Aral B, Mitze M, Schaffer U, Vaupel P. (1996)

Hipoksja - znaczenie

Większa radiooporność

Większa chemiooporność

Gorsze wyniki chirurgii

Reoksygenacja/repopulacja

Tworzenie naczyń

Przerzuty

Progresja/brak wyleczenia

Hipoksja

Hipoksja

Hipoksja - znaczenie

Większa radiooporność

Większa chemiooporność

Gorsze wyniki chirurgii

Reoksygenacja/repopulacja

Tworzenie naczyń

Przerzuty

Progresja/brak wyleczenia

Hipoksja - modyfikacja

modyfikacja zawartości O2 we

wdychanym powietrzu

modyfikacja poziomu

hemoglobiny

radiouwrażliwiacze

ograniczenie wpływu O2

Hipoksja - modyfikacja

modyfikacja zawartości O2 we

wdychanym powietrzu

modyfikacja poziomu

hemoglobiny

radiouwrażliwiacze

ograniczenie wpływu O2

Hipoksja

Komora

hiperbaryczna

1 – 4 atm.

Hipoksja

MRC 1, trial (1979)

MRC 3, trial (1977)

Evans 2 (1975)

Shigamats (1973)

Chang (1973)

Tobin (1971)

Evans 1 (1970)

Van der Brenk (1968)

Hipoksja Hyperbaric oxygen and radiotherapy: a Medical Research Council trial in carcinoma of the cervix.

Watson ER, Halnan KE, Dische S, Saunders MI, Cade IS, McEwen JB, Wiernik G, Perrins DJ, Sutherland I. (1978)

Hipoksja

19 badań

2286 pacjentów: 1103 – HBO, 1153 - kontrola

H&N

śmiertelność po 1 i 5 latach

wznowa po 1 i 5 latach

kontrola miejscowa

wpływ dawki frakcyjnej na efekt

odczyny popromienne

napady padaczkowe

Hyperbaric oxygenation for tumour sensitisation to radiotherapy.

Bennett MH, Feldmeier J, Smee R, Milross C. (2012)

Hipoksja – carbogen

Carbogen – mieszanka O2 i CO

2

1,5% - 50% CO2

Reakcja na wzrost poziomu CO2

Hipoksja – carbogen Accelerated radiotherapy with carbogen and nicotinamide for laryngeal cancer: results of a phase III randomized trial.

Janssens GO, Rademakers SE, Terhaard CH, Doornaert PA, Bijl HP, van den Ende P, Chin A, Marres

HA, de Bree R, van der Kogel AJ, Hoogsteen IJ, Bussink J, Span PN, Kaanders JH. (2012)

Hipoksja – carbogen ARCON: accelerated radiotherapy with carbogen and nicotinamide in head and neck squamous cell carcinomas. The experience of the Co-operative group of radiotherapy of the european organization for research and treatment of cancer (EORTC).

Bernier J, Denekamp J, Rojas A, Minatel E, Horiot J, Hamers H, Antognoni P, Dahl O, Richaud P, van

Glabbeke M, Piérart M. (2000)

Brak różnic w odpowiedzi na leczenie

Jednakowa toksyczność

Selekcja pacjentów?

Nikotynamid – dolegliwości żołądkowo-

jelitowe

Hipoksja – carbogen Radiotherapy with concurrent carbogen and nicotinamide in bladder carcinoma.

Hoskin PJ, Rojas AM, Bentzen SM, Saunders MI. (2010)

Hipoksja - modyfikacja

modyfikacja zawartości O2 we

wdychanym powietrzu

modyfikacja poziomu

hemoglobiny

radiouwrażliwiacze

ograniczenie wpływu O2

Hipoksja - hemoglobina

Niedokrwistość

Niedożywienie

Krwawienie

Hipoksja – hemoglobina Preradiotherapy Hemoglobin Level but not Microvessel Density Predicts

Locoregional Control and Survival in Laryngeal Cancer Treated with Primary

Radical Radiotherapy

Hedda Haugen, Bengt Magnusson, Marie Svensson, Claes Mercke

Clin Cancer Res December 1, 2004 10; 7941

Hipoksja - hemoglobina

niższa hemoglobina – gorsze rokowanie

transfuzja przed lub w trakcie leczenia

podnosi poziom hemoglobiny

tranfuzja nie poprawiła wyników (LRC i

OS) u pacjentów z nowotworami H&N

Does transfusion improve the outcome for HNSCC patients treated with radiotherapy? - results from the randomized DAHANCA 5 and 7 trials.

Hoff CM, Lassen P, Eriksen JG, Hansen HS, Specht L, Overgaard M, Grau C, Johansen J, Bentzen J, Andersen L, Evensen JF, Overgaard J. (2011)

Hipoksja - erytropoetyna

Czynnik wzrostu erytrocytów

Angiogeneza

Proliferacja mięśni gładkich

Poprawa pamięci

Poprawa nastroju

Hipoksja - erytropoetyna Erythropoietin to treat head and neck cancer patients with anaemia undergoing radiotherapy: randomised, double-blind, placebo-controlled trial.

Henke M, Laszig R, Rübe C, Schäfer U, Haase KD, Schilcher B, Mose S, Beer KT, Burger U, Dougherty C, Frommhold H. (2003)

Hipoksja - modyfikacja

modyfikacja zawartości O2 we

wdychanym powietrzu

modyfikacja poziomu

hemoglobiny

radiouwrażliwiacze

ograniczenie wpływu O2

Hipoksja

Nimorazol

Doranidazol

Mizonidazol

Etanidazol

Pimonidazol

Tirapazamine

Hipoksja

DAHANCA 5 (1986 - 1990)

Hipoksja

DAHANCA 5 (1986 - 1990)

Hipoksja - modyfikacja

modyfikacja zawartości O2 we

wdychanym powietrzu

modyfikacja poziomu

hemoglobiny

radiouwrażliwiacze

ograniczenie wpływu O2

Hipoksja - modyfikacja

Wysokie dawki jednorazowe

Rt „celowana”

Promieniowanie o wysokim LET

Hipoksja - modyfikacja

4805 pt., 32 badania kliniczne

tlen, komora hiperbaryczna, carbogen,

radiouwrażliwiacze

LRC

DSS, OS

toksyczność

Hypoxic modification of radiotherapy in squamous cell carcinoma of the head and neck--a systematic review and meta-analysis.

Overgaard J. (2011)

Hipoksja

Dziękuję za uwagę