Đánh giá phân bố của 131I-nimotuzumab trên chuột thiếu hụt miễn dịch mang khối ung thư thanh quản người bằng SPECT

t¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 6-2016<br /> <br /> ĐÁNH GIÁ PHÂN BỐ CỦA 131I-NIMOTUZUMAB TRÊN CHUỘT<br /> THIẾU HỤT MIỄN DỊCH MANG KHỐI UNG THƯ<br /> THANH QUẢN NGƯỜI BẰNG SPECT<br /> Nguyễn Thị Kim Hương*; Nguyễn Thị Thu***; Phạm Huy Quyến*<br /> Nguyễn Lĩnh Toàn**; Hồ Anh Sơn**<br /> TÓM TẮT<br /> Mục tiêu: đánh giá triển vọng điều trị của phức hợp 131I-nimotuzumab trên chuột suy giảm<br /> miễn dịch được ghép khối ung thư thanh quản (UTTQ) người (Hep2) thông qua đánh giá sự<br /> phân bố của phức hợp này bằng chụp SPECT. Đối tượng và phương pháp: phức hợp 131Inimotuzumab, gắn đặc hiệu với tế bào biểu hiện EGFR ở mức độ cao, được tiêm vào tĩnh<br /> mạch chuột thiếu hụt miễn dịch mang khối UTTQ người với liều 5,55 MBq/100 ml/con và chuột<br /> được chụp SPECT tại thời điểm 24, 48 và 72 giờ sau tiêm. Kết quả: mật độ phức hợp phóng xạ<br /> 131<br /> I-nimotuzumab cao hơn có ý nghĩa thống kê ở khối u so với vùng đầu-cổ tại 3 thời điểm 24,<br /> 48 và 72 giờ sau khi tiêm. Kết luận: phân bố 131I-nimotuzumab ở khối UTTQ cao nhất so với<br /> vùng đầu-cổ của chuột.<br /> * Từ khóa:<br /> <br /> 131<br /> <br /> I-nimotuzumab; Chuột thiếu hụt miễn dịch; Ung thư thanh quản; SPECT.<br /> <br /> Identify the Distribution of 131I-Nimotuzumab on Nude Mice Bearing<br /> Human Larynx Cancer by SPECT<br /> Summary<br /> Objectives: To evaluate the treatment potential of immunocompromised 131I-nimotuzumab in<br /> nude mice bearing human laryngeal cancers (Hep2) by assessing the distribution of this<br /> complex by SPECT. Subjects and methods: 131I-nimotuzumab complex, which binds specifically<br /> to EGFR over expressing cells, was intravenously injected to nude mice bearing human larynx<br /> cancer at dose 5.55 MBq/100 ml/animal and bio-distribution image were captured by SPECT at<br /> 24, 48 and 72 hours after injection. Results: The distribution of the radioactive compound<br /> 131<br /> I-nimotuzumab was significant higher in the tumor compared with the head & neck region at<br /> three-time points (24, 48, and 72 hours) after injection. Conclusions: The distribution of<br /> 131<br /> I-nimotuzumab in laryngeal tumor is the highest compared with the head & neck of the<br /> nude mice.<br /> * Key words: 131I-nimotuzumab; Nude mice; Larynx cancer; SPECT.<br /> * Đại học Y Dược Hải Phòng<br /> ** Học viện Quân y<br /> *** Viện Nghiên cứu Hạt nhân<br /> Người phản hồi (Corresponding): Hồ Anh Sơn (hoanhsonhp@gmail.com)<br /> Ngày nhận bài: 23/05/2016; Ngày phản biện đánh giá bài báo: 26/06/2016<br /> Ngày bài báo được đăng: 06/07/2016<br /> <br /> 107<br /> <br /> t¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 6-2016<br /> <br /> ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ<br /> PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br /> <br /> ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Ung thư đầu-cổ đứng thứ tư trong số<br /> những bệnh ác tính phổ biến nhất và<br /> đứng hàng thứ mười trong số những<br /> bệnh ung thư thường gặp ở nam giới trên<br /> toàn thế giới [2]. UTTQ là bệnh lý ác tính<br /> thường gặp đứng thứ hai trong các ung<br /> thư đầu-cổ, sau ung thư vòm họng. Trong<br /> tổng số các loại ung thư, UTTQ chiếm 2%<br /> theo thống kê ở nhiều nước trên thế giới.<br /> Hàng năm ở Mỹ, có hơn 10.000 nam giới<br /> và khoảng 3.000 phụ nữ mắc UTTQ. Hầu<br /> hết những bệnh nhân (BN) này đều > 65 tuổi<br /> [3]. Ở Việt Nam, UTTQ xếp thứ hai sau<br /> ung thư vòm họng trong các loại ung thư<br /> đầu-cổ và đứng hàng thứ chín trong các<br /> ung thư toàn thân. Bệnh hay gặp nhiều ở<br /> nam (80%) thường ở lứa tuổi 40 - 60 [4].<br /> Tại các khối ung thư đầu-cổ thường có<br /> biểu hiện quá mức thụ thể của yếu tố tăng<br /> trưởng biểu bì (Epidermal growth factor<br /> receptor - EGFR), có thể lên đến 90%.<br /> EGFR giữ vai trò quan trọng trong sự<br /> phát triển, xâm lấn, di căn và tăng sinh<br /> tân tạo mạch máu ở các khối u đầu-cổ.<br /> Để cải thiện tác dụng điều trị ung thư,<br /> kháng thể đơn dòng gắn với các hóa chất,<br /> độc chất hoặc đồng vị phóng xạ, trong đó<br /> có 131I-nimotuzumab, là một đồng vị phóng<br /> xạ gắn kháng thể đơn dòng đặc hiệu với<br /> EGFR. Đánh giá khả năng gắn 131Inimotuzumab lên tế bào ung thư đầu-cổ<br /> tăng bộc lộ EGFR là tiêu chí khoa học để<br /> áp dụng điều trị sau này của phức hợp.<br /> Trong nghiên cứu này, chúng tôi đánh<br /> giá sự phân bố của 131I-nimotuzumab trên<br /> chuột thiếu hụt miễn dịch mang khối ung<br /> thư người bằng chụp SPECT để lượng<br /> giá phân bố phức hợp miễn dịch phóng<br /> xạ tại khối u so với vùng đầu-cổ sau các<br /> khoảng thời gian nhất định.<br /> 108<br /> <br /> 1. Nguyên liệu, hoá chất.<br /> - Kháng thể đơn dòng nimotuzumab<br /> gắn đồng vị phóng xạ 131I sản xuất tại<br /> Viện Nghiên cứu Hạt nhân, nồng độ<br /> phóng xạ 100 - 200 mCi/ml.<br /> - Dòng tế bào UTTQ Hep 2, tăng bộc<br /> lộ EGFR (American Type Culture<br /> Collection, P.O. Box 1549, Manassas, VA<br /> 20108, Hoa Kỳ).<br /> - Máy chụp SPECT sử dụng đầu dò<br /> I, chụp hình với độ phân giải 512 x 512<br /> pixel.<br /> <br /> 131<br /> <br /> 2. Đối tượng nghiên cứu.<br /> - Chuột nhắt BALB/c thiếu hụt miễn<br /> dịch, không có tế bào lympho T (nude<br /> mice, Foxn1nu) được nhập khẩu từ Công<br /> ty Charlie-River (Hoa Kỳ). Nuôi chuột<br /> trong điều kiện phòng sạch, không khí<br /> được lọc và có áp lực dương tính. Nhiệt<br /> độ phòng duy trì ở 25 ± 20C, độ ẩm 55 ±<br /> 5%, ánh sáng tự động điều khiển bật lúc<br /> 7 giờ 00, tắt lúc 19 giờ 00. Thức ăn (Công<br /> ty Zeigler, Hoa Kỳ) và nước uống được<br /> tiệt trùng trước khi sử dụng. Để mỗi lồng<br /> chuột trên hệ thống giá có thông khí độc<br /> lập và lọc qua màng bảo đảm khả năng<br /> cách ly tốt với mầm bệnh.<br /> Chuột được ghép tế bào UTTQ Hep2,<br /> sau khi khối u xuất hiện và có đường kính<br /> khoảng 15 - 30 mm, chia ngẫu nhiên<br /> thành 3 nhóm:<br /> + Nhóm 1 (n = 5): tiêm 131Inimotuzumab và chụp SPECT sau 24 giờ.<br /> + Nhóm 2 (n = 5): tiêm 131Inimotuzumab và chụp SPECT sau 48 giờ.<br /> + Nhóm 3 (n = 5): tiêm 131Inimotuzumab và chụp SPECT sau 72 giờ.<br /> <br /> t¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 6-2016<br /> <br /> 3. Phương pháp nghiên cứu.<br /> - Trước 24 giờ tiêm, cho chuột uống<br /> dung dịch lugol 1% x 1 giọt/con, lugol<br /> được hòa vào nước uống với nồng độ<br /> 1 giọt lugol 1%/5 ml nước, duy trì trong<br /> suốt quá trình thí nghiệm.<br /> - Tiêm vào tĩnh mạch đuôi 5,55<br /> MBq/100 ml/con 131I-nimotuzumab.<br /> - Sau 24, 48 và 72 giờ lần lượt gây mê<br /> từng nhóm chuột để chụp SPECT.<br /> * Xử lý số liệu nghiên cứu:<br /> <br /> Dữ liệu SPECT sau khi thu được, xác<br /> lập hai vùng, có kích thước tương đương<br /> nhau (250 - 300 pixel), tại vùng đầu-cổ<br /> của chuột và tại khối u. Tính mật độ số<br /> đếm trung bình theo pixel (tổng số đếm<br /> chia tổng pixel tại vùng đo).<br /> Giá trị của các chỉ số được trình bày<br /> dưới dạng số trung bình, độ lệch chuẩn<br /> (SD) và kiểm định so sánh student test<br /> (t-test). Khác biệt so sánh giữa các nhóm<br /> có ý nghĩa thống kê khi p < 0,05.<br /> <br /> KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU<br /> 1. Phân bố của<br /> <br /> 131<br /> <br /> I-nimotuzumab trên chuột thí nghiệm sau 24 giờ.<br /> <br /> Bảng 1: Kết quả chụp SPECT của chuột sau 24 giờ tiêm 131I-nimotuzumab.<br /> Vị trí<br /> Đầu-cổ (n = 5)<br /> <br /> U (n = 5)<br /> <br /> Số đếm trung bình<br /> <br /> 6,703<br /> <br /> 11,223<br /> <br /> SD<br /> <br /> 0,566<br /> <br /> 0,359<br /> <br /> p<br /> <br /> 0,0001<br /> <br /> Kết quả cho thấy phức hợp phóng xạ 131I-nimotuzumab phân bố ở mật độ cao tại<br /> khối u ở thời điểm 24 giờ sau tiêm so với vùng đầu-cổ, cho thấy mức độ tập trung<br /> phóng xạ cao hơn có ý nghĩa thống kê (p = 0,0001).<br /> <br /> Con 1<br /> <br /> Con 3<br /> <br /> Con 2<br /> <br /> Con 4<br /> <br /> Con 5<br /> <br /> Hình 1: Kết quả chụp SPECT sau 24 giờ tiêm 131I-nimotuzumab (với khoanh tròn hiển<br /> thị vị trí đo tại vùng đầu-cổ và khối UTTQ tương ứng).<br /> 109<br /> <br /> t¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 6-2016<br /> <br /> 2. Phân bố của 131I-nimotuzumab trên chuột thí nghiệm sau 48 giờ.<br /> Bảng 2: Kết quả chụp SPECT của chuột sau 48 giờ tiêm 131I-nimotuzumab.<br /> Vị trí<br /> Đầu-cổ (n = 5)<br /> <br /> U (n = 5)<br /> <br /> Số đếm trung bình<br /> <br /> 2,16<br /> <br /> 4,55<br /> <br /> SD<br /> <br /> 0,704<br /> <br /> 1,532<br /> <br /> p<br /> <br /> 0,017<br /> <br /> Kết quả phân bố cho thấy phức hợp phóng xạ 131I-nimotuzumab phân bố cao trong<br /> khối u tại thời điểm 48 giờ tại vị trí vùng u, cho thấy độ tập trung phóng xạ nhiều hơn<br /> vùng đầu-cổ có ý nghĩa thống kê (p = 0,017).<br /> <br /> Con 8<br /> <br /> Con 7<br /> <br /> Con 6<br /> <br /> Con 9<br /> <br /> Con 10<br /> <br /> Hình 2: Kết quả chụp SPECT sau 48 giờ tiêm 131I-nimotuzumab.<br /> 3. Phân bố của 131I-nimotuzumab trên chuột thí nghiệm sau 72 giờ.<br /> Bảng 3: Kết quả chụp SPECT của chuột sau 24 giờ tiêm 131I-nimotuzumab.<br /> Vị trí<br /> Đầu-cổ (n = 5)<br /> <br /> U (n = 5)<br /> <br /> Số đếm trung bình<br /> <br /> 5,62<br /> <br /> 11,07<br /> <br /> SD<br /> <br /> 2,84<br /> <br /> 5,07<br /> <br /> p<br /> <br /> 0,012<br /> <br /> Kết quả phân bố trên chuột cho thấy phức hợp phóng xạ 131I-nimotuzumab phân bố<br /> cao trong u tại thời điểm 72 giờ tại vị trí vùng đầu-cổ, cho thấy độ tập trung phóng xạ ít<br /> hơn ở vùng u có ý nghĩa thống kê (p = 0,012).<br /> 110<br /> <br /> t¹p chÝ y - d−îc häc qu©n sù sè 6-2016<br /> <br /> Con 11<br /> <br /> Con 12<br /> <br /> Con 14<br /> <br /> Con 13<br /> <br /> Con 15<br /> <br /> Hình 3: Kết quả chụp SPECT sau 72 giờ tiêm 131I-nimotuzumab.<br /> BÀN LUẬN<br /> Hiệu quả phương pháp điều trị ung thư<br /> bằng kháng thể đơn dòng có gắn đồng vị<br /> phóng xạ phụ thuộc vào độ tập trung của<br /> kháng thể có gắn đồng vị vào vị trí của<br /> khối u. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi<br /> cho thấy mật độ phức hợp phóng xạ 131Inimotuzumab cao hơn hẳn ở khối u so<br /> với các khu vực khác của cơ thể (trong<br /> nghiên cứu này chúng tôi so sánh với<br /> vùng đầu-cổ) tại 3 thời điểm khác nhau<br /> sau khi tiêm phức hợp 131I-nimotuzumab<br /> là 24, 48 và 72 giờ. Trong đó, khác biệt<br /> lớn nhất ở thời điểm 24 giờ, sự khác biệt<br /> về phân bố phức hợp có ý nghĩa thống kê<br /> duy trì tới 72 giờ sau khi tiêm. Điều đó<br /> cho thấy phức hợp 131I-nimotuzumab có<br /> khả năng tập trung tốt vào UTTQ có tăng<br /> bộc lộ EGFR.<br /> Sử dụng kháng thể đơn dòng đặc hiệu<br /> với EGFR có khả năng ngăn chặn việc<br /> kết hợp phối tử với receptor đặc hiệu<br /> (EGFR), giúp ức chế tín hiệu của EGFR,<br /> là phương pháp điều trị ung thư hiệu quả<br /> <br /> hiện nay [5], đặc biệt trong điều trị UTTQ<br /> với mức biểu hiện quá mức của EGFR ><br /> 90% các khối u [6]. Trong số các kháng<br /> thể đơn dòng có khả năng ức chế thụ<br /> EGFR (cetuximab, panitumumab và<br /> nimotuzumab), nimotuzumab có những<br /> thuộc tính riêng biệt và ưu điểm vượt trội<br /> hơn so với các loại kháng thể khác.<br /> Nimotuzumab gắn kết bền vững và ổn với<br /> thụ thể thông qua liên kết đôi, vì thế nó có<br /> thể gắn vào tế bào có mức độ biểu hiện<br /> EGFR mức độ trung bình và cao. Do<br /> nimotuzumab có ái lực thấp nên nó ít gắn<br /> với tế bào khỏe mạnh có biểu hiện EGFR<br /> ở mức thấp, do đó tránh được hạn chế<br /> độc tính phụ thuộc liều. Không giống<br /> những kháng thể kháng EGFR khác với<br /> biểu hiện độc tính điển hình trên da, các<br /> thử nghiệm lâm sàng với nimotuzumab<br /> cho thấy 90% BN không có biểu hiện độc<br /> tính ngoài da trầm trọng nào [7, 8]. Trong<br /> số những đồng vị phóng xạ sử dụng cho<br /> liệu pháp xạ trị, 131I có ưu điểm vượt trội<br /> như thời gian bán rã 8 ngày, phù hợp với<br /> thời gian bán rã của kháng thể, giúp kéo<br /> 111<br /> <br />