Новый метод доставки света для проведения трансбронхиальной фотодинамической терапии периферического рака легких

Основное внимание в исследовании уделяется разработке инновационного режима фотодинамической терапии (ФДТ) для лечения периферических опухолей легких. Современные методы лечения опухолей легких, включая первичный рак легких или метастатические опухоли в легкие, включают хирургическое вмешательство, химиотерапию (включая таргетную и иммунотерапию) и лучевую терапию. Выбор лечения зависит от таких факторов, как размер опухоли, инвазия, генетические характеристики и общее состояние здоровья пациента.

Для ранних стадий периферических опухолей легких постоянно предпринимаются усилия по разработке минимально инвазивных методов лечения для замены существующих хирургических методов. Такие методы, как чрескожная или бронхоскопическая радиочастотная абляция (РЧА) под контролем компьютерной томографии, микроволновая абляция и фотодинамическая терапия, активно исследуются и разрабатываются. В фотодинамической терапии используются специальные фотосенсибилизирующие препараты, избирательно поглощаемые раковыми клетками, с последующим воздействием света определенной длины волны, вызывающего реакцию, разрушающую раковые клетки.

Хотя фотодинамическая терапия эффективна при лечении рака легких центральных дыхательных путей на ранней стадии или опухолей на поздних стадиях, вызывающих обструкцию дыхательных путей, она имеет ограничения. Проникновение света ограничено, в результате чего область лечения составляет примерно от 1,5 до 2 сантиметров в диаметре. Для покрытия всей опухоли необходимы многочисленные наведения и световые процедуры, что увеличивает техническую сложность процедуры.

Свет распространяется по прямой линии и претерпевает проникновение, поглощение и отражение при встрече с тканями, что ограничивает его проникновение внутрь тканей. Доктор Фридберг из США в 2003 году предложил новый режим освещения, используя материалы с высокими показателями преломления, такие как минеральное масло (показатель преломления около 1,47), чтобы обеспечить проводимость света в трахее и бронхах. Однако минеральное масло вредно для легочной ткани, вызывая серьезные осложнения при случайном вдыхании в дыхательные пути.

В этом исследовании липиодол, контрастное вещество с показателем преломления 1,47, рассматривался как потенциальная альтернатива минеральному маслу. Липиодол представляет собой смесь макового масла и ионов йода и обычно используется в лимфографии или для эмболизирующей терапии опухолей печени. В течение многих лет он использовался в клинической практике для бронхоскопических инстилляций как средство визуализации и локализации опухолей легких.

Основываясь на этих соображениях, исследовательская группа предположила, что с помощью электромагнитной навигационной бронхоскопии для введения липиодола в проксимальную часть трахеи сегмента легкого, содержащего опухоль, опухоль может быть полностью окружена липиодолом. Последующая светотерапия в проксимальном отделе трахеи будет освещать легочную ткань, содержащую липиодол, включая опухолевую ткань, кровоснабжающие кровеносные сосуды и лимфатическую ткань, избирательно убивая опухолевую ткань и потенциальные ранние микрометастазы.

Исследовательская группа провела доклинические испытания на модели свиньи, подтвердив, что липиодол можно вводить в периферическую область опухоли легкого с помощью бронхоскопии. Более того, было показано, что светотерапия с текущими настройками энергии (200 Дж/см, 400 мВт/см, 500 секунд) в легочной ткани, введенной липиодолом, безопасна.

Многоцентровое клиническое исследование в США (ClinicalTrials.gov). Идентификатор: NCT02916745) исследовали ФДТ при опухолях периферических легких. Фотофрин вводили внутривенно за 48 часов до лечения и под контролем электромагнитной навигационной бронхоскопии и бронхоскопического УЗИ световод вводили в участок опухоли для ФДТ с настройкой энергии 200 Дж/см, 400 мВт/см, 500 секунд. По состоянию на январь 2019 года в исследовании приняли участие пять пациентов, у которых не было сообщений о тяжелых осложнениях, что указывает на первоначальную безопасность и осуществимость. На основе этого испытания и предложенного командой нового режима освещения PDT в октябре 2021 года было начато I этап клинических испытаний на людях, который продлится до февраля 2022 года. Было проведено лечение трех случаев, и первоначальные наблюдения позволяют предположить безопасность и осуществимость. К сожалению, один пациент скончался от обструктивной пневмонии через шесть недель после лечения из-за быстрого прогрессирования заболевания, но это не было расценено как осложнение, связанное с лечением.

Хотя эффективность лечения оказалась не такой, как ожидалось, необходимы дальнейшие клинические испытания для определения оптимальной дозировки освещения. В продолжающемся исследовании (NCT02916745) в двух случаях было проведено многократное лечение светом в разных направлениях без значительных осложнений. Отчет доктора Эллисона продемонстрировал успешную и без осложнений бронхоскопическую ФДТ с двумя световыми процедурами с интервалом в 48 часов у пациента, не подходящего для стандартного лечения.

Следующий этап клинических испытаний предлагается на основе исследования лечения одним светом, проведенного командой в 2022 году, с целью оценить безопасность и эффективность использования многократного воздействия света в разных направлениях и дополнительной дозы через 48 часов. Это исследование послужит эталоном для определения минимальной базовой дозы освещения (NOAEL) и возможной эффективной дозировки для будущих клинических испытаний I фазы.