Abstract
Objetivos
cães de companhia com câncer que ocorre naturalmente servir como uma importante grande modelo animal em investigação translacional porque eles compartilham fortes semelhanças com cancros humanos. Neste estudo, nós investigamos um agente de contraste de longo circulando lipossomal-iodo (lipossomal-I) para a tomografia computadorizada (TC) de tumores sólidos em cães de companhia com câncer que ocorre naturalmente.
Materiais e Métodos
as comissões de ética animal institucionais aprovou o estudo e consentimento informado por escrito foi obtido de todos os proprietários. Treze cães (idade média 10,1 anos) com uma variedade de massas, incluindo tumores de fígado primário e metastático, sarcomas, carcinoma mamário e tumores pulmonares, foram incluídos no estudo. CT imagem foi realizada de pré-contraste e aos 15 minutos e 24 horas após a administração intravenosa de lipossomal-I (275 mg de dose de iodo /kg). CT imagem de contraste convencional foi realizada num subconjunto de cães, 90 minutos antes da administração de lipossomal-I. Histológica ou citológica diagnóstico foi obtido para cada cão antes da admissão no estudo
Resultados
lipossomal-I resultou em significativa. (P 0,05) melhoria e opacificação uniforme do compartimento vascular. Non-renal, depuração sistémica retículo-endotelial do agente de contraste foi demonstrado. Lipossomal-I permitiu a visualização de tumores hepáticos primários e metastáticos. lesões hepáticas porte Sub-cm grosseiramente apareceu como hipo-reforçado do que o parênquima normal circundante com uma melhor conspicuity lesão na verificação pós-24 horas. Grandes tumores hepáticos ( 1 centímetro) demonstrou um padrão de sinal heterogéneo intra-tumoral, com o aumento do sinal visivelmente maior no ponto de tempo 24 horas pós-. , tumores extra-esplênicos extra-hepáticas, incluindo sarcoma histiocitária, sarcoma anaplásico, carcinoma da mama e do pulmão tumores, foram visualizados com um padrão de realce heterogêneo no pós-24 de digitalização hora.
Conclusões
o agente de contraste lipossómico-iodo longo em circulação permitiu a visualização prolongada de pequenas e grandes tumores em cães de companhia que ocorre naturalmente com o cancro. O estudo justifica o trabalho futuro para avaliar a sensibilidade e especificidade do agente liposomal-I em vários tipos de ocorrência natural tumores caninos
Citation:. Ghaghada KB, Sato AF, Starosolski ZA, Berg J, Vail DM (2016 ) Tomografia Computadorizada Imagiologia de tumores sólidos Usando um contraste lipossomal-iodo Agent na Companion Cães com ocorrência natural Câncer. PLoS ONE 11 (3): e0152718. doi: 10.1371 /journal.pone.0152718
editor: Bing Xu, da Universidade Brandeis, ESTADOS UNIDOS
Recebido: 12 Janeiro, 2016; Aceito: 17 de março de 2016; Publicação: 31 de março de 2016
Direitos de autor: © 2016 Ghaghada et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados
Data Availability:. Todos relevante os dados estão dentro do papel e seus arquivos de suporte de informação
Financiamento:. o estudo foi apoiado por uma bolsa de investigação Marval Pharma Ltd. os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito
Conflito de interesses:. na época do estudo, KBG foi apoiado por uma bolsa de investigação Marval Pharma Ltd. Isto não altera a adesão dos autores para PLOS ONE políticas sobre a partilha de dados e materiais. O resto dos autores não têm interesses conflitantes a declarar.
Introdução
Devido à facilidade de acesso e baixo custo, CT com contraste (CECT) imagiologia desempenha um papel importante na gestão de pacientes com câncer humanos. Os agentes de contraste utilizados na tomografia computadorizada são altamente água, à base de iodo, peso molecular moléculas orgânicas baixos solúveis com farmacocinética de limpar renais rápidos. A meia-vida curta no sangue desses agentes exige bolus de solução concentrada, sincronizado com a tomografia computadorizada para facilitar a opacificação ideal dentro do volume de interesse, para a aquisição de imagens de diagnóstico. A administração de bolus combinada com a dinâmica de fluxo de agente de contraste heterogéneos e rápida pode apresentar desafios no diagnóstico de lesões malignas [1-3]. Estudos têm demonstrado que a CT tem sensibilidade menor em comparação com imagiologia por ressonância magnética (MRI) e tomografia por emissão de positrões (PET) para o diagnóstico de lesões hepáticas [3,4]. Além disso, a nefropatia induzida por contraste continua a ser uma preocupação, especialmente em pacientes mais idosos e com câncer e insuficiência renal [5,6].
agentes de contraste à base de lipossomas têm sido investigados para uso com uma variedade de modalidades de imagem [7- 9]. Para agentes de contraste de TC, encapsulamento de moléculas à base de iodo convencionais dentro do interior do núcleo dos lipossomas resulta em alteração de bio-distribuição e farmacocinética [10-12]. Mais do que a depuração renal normal, agentes de contraste de lipossomas são sistemicamente apuradas através de absorção pelo sistema retículo-endotelial (RES). A modificação da superfície com um polímero hidrofílico, tal como o polietileno glicol (PEG), aumenta o tempo de residência de sangue dos lipossomas [13]. Estas características tornam longo circulante lipossomal-iodo atraente para uso como um agente de contraste de TC porque a sua persistência no pool de sangue obvia a necessidade de uma altura exacta de injecção de contraste durante a verificação e a sua depuração não renal através do RES podem diminuir a nefrotoxicidade. Além disso, a sua capacidade de extravasar e acumular-se em tumores sólidos, em parte devido à permeabilidade aumentada e retenção de efeito (EPR) permitiu investigações eficácia dos agentes de contraste lipossómico em imagiologia do cancro, a maioria deles realizados em modelos de roedores de cancros humanos [14 ].
cães de companhia desenvolvem naturalmente cancros que compartilham fortes semelhanças com cancros humanos ea sua inclusão nos estudos de modelagem pré-clínicos fornece uma oportunidade única e clinicamente relevante na investigação de translação [15,16]. No contexto da imagiologia do cancro, a sua utilização permite investigações de prova de conceito de novos agentes de imagiologia /modalidades de tumores que ocorrem naturalmente. Ele também permite investigações de tamanhos lesões clinicamente relevantes sobre scanners CT clinicamente equivalentes.
O objetivo deste estudo de viabilidade foi realizar uma investigação de um agente de longa circulando lipossomal-iodo contraste (lipossomal-I) para CT imagiologia de tumores sólidos no companheiro de cães com câncer que ocorre naturalmente. Mais especificamente, o presente estudo buscou compreender os padrões de melhoria de sinal para visualização de tumores sólidos primários e metastáticos em tomografias adquirido usando o lipossomal-I. Um objetivo secundário deste estudo foi determinar pós-contraste mudanças temporais em sinal de CT para grandes estruturas vasculares e órgãos-alvo.
Materiais e Métodos
O uso de clientes de propriedade animais foi aprovado pela Comitês Institutional animal Care e uso da Universidade de Wisconsin-Madison Escola de Medicina Veterinária e Cummings Escola de Tufts de Medicina Veterinária. consentimento informado por escrito também foi obtido de todos os proprietários.
agente de contraste
A foi preparado de acordo com procedimentos descritos anteriormente I-lipossomal [17]. Resumidamente, uma mistura de lípidos (150 mmol /L), que consiste de 1,2-dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfo- colina (DPPC), colesterol, e 1,2-distearoil-sn-glicero-3-fosfoetanolamina-N – [metoxi (polietileno glicol) -2000] (DSPE- MPEG2000) num 56: 40: proporção molar 4 foi dissolvido em etanol a ~ 65 ° C. A solução de lípido etanólico foi hidratada com uma solução de iodixanol (550 mg I /ml) a ~ 65 ° C e, em seguida, extrudida sequencialmente num extrusor Lipex Thermoline (Northern Lipids, Vancouver, British Columbia, Canadá) para dimensionar os lipossomas para ~ 140 nm . A solução resultante foi diafiltrada utilizando um módulo de filtração de fluxo tangencial (Spectrum Laboratories, CA) para remover o iodixanol livre. A distribuição de tamanho de lipossomas na formulação final foi determinada por dispersão dinâmica de luz (DLS). A concentração iodixanol no produto final foi determinada utilizando um método de HPLC. O produto foi fabricado como uma suspensão estéril, pronto-a-usar. O tamanho médio dos lipossomas na formulação final foi de 135 ± 20 nm e o índice de polidispersidade era inferior a 0,15. A concentração total de iodo foi de ~ 110 mg I /ml, com mais de 95% de iodixanol encapsulada de forma estável nos lipossomas.
In vitro
estudos de estabilidade de vida de prateleira demonstrado que o produto era estável durante pelo menos um ano.
Os estudos em animais
Cães que apresentam para as instituições locais com histologicamente ou citologicamente confirmada massas de qualquer histologia e qualquer fase foram elegíveis para a entrada. O diagnóstico foi feito por histológico ou de calibre 20 citologia agulha aspirado de corte tru guiada por ultra-som. Os cães que tiveram necropsia também foram submetidos a confirmação histológica das lesões fotografada. Um sub-conjunto de cães foi para a cirurgia após a sessão de imagem final, e todos os tecidos grosseiramente anormais identificadas tanto no intra-operatório ou na TC, foram excisadas, quando possível, ou biópsia. Como o estudo progrediu, foi dada preferência aos casos que tiveram uma história prévia ou diagnóstico de tumores hepáticos primários ou metastáticos. Os cães foram obrigados a ter a função do órgão adequado conforme indicado pelo hemograma e perfil bioquímico sérico. Os cães também foram obrigados a ter um grupo de oncologia comparativa veterinário (VCOG) grau de desempenho geral de 0 (totalmente ativo, capaz de realizar a nível pré-doença) ou 1 (letargia leve ao longo da linha de base; actividade reduzida a partir do nível pré-doença, mas pode para funcionar como um animal de estimação aceitável) [18]. Nenhum dos cães que participaram neste estudo foram severamente comprometida. Durante a administração do agente de contraste, os cães foram monitorizados para a frequência cardíaca, frequência respiratória e pressão arterial. exames físicos foram realizados no período de acompanhamento.
lipossomal-I Contraste protocolo de administração
Cães foram administrados lipossomal-I a uma dose de iodo de 275 mg /kg de peso corporal (2,5 mL /volume kg dose). A dose de iodo utilizada no presente estudo é semelhante aos estudos anteriores, realizadas em modelos de animais pequenos, que demonstraram a visibilidade de tumores sólidos [19,20]. O agente de contraste foi administrado a cães anestesiados imediatamente após a sua pré-contraste varredura de linha de base CT. Desde que os cães são hiper-sensível às reações de infusão à base de lipossomas, um protocolo de infusão de multi-passo foi instituído para a administração do agente de contraste lipossomal. A administração de foi realizada como uma infusão intravenosa lenta, utilizando uma bomba de infusão a uma taxa de 0,2 mL /min durante os primeiros 5 minutos do período de infusão. Na ausência de alterações significativas na pressão arterial (PA), frequência cardíaca (FC), e outros sinais de efeitos adversos, a taxa de dose foi escalado ao longo de um período de 1 a 2 minutos a uma taxa de infusão de 2 mL /min, que foi continuada durante 5 minutos e, em seguida, aumentada para 5 mL /min durante o resto da perfusão. Em cães que apresentaram eventos adversos, a infusão foi retardado ou transitoriamente descontinuado e fluidoterapia por via intravenosa continuou antes da continuação da infusão.
CT de imagem
Os animais foram transportados a partir do centro veterinário para o departamento de diagnóstico por imagem. Em todos os cães, um avião leve de anestesia geral foi induzida com propofol (4-6 mg /kg IV) e mantida com anestesia inalatória de isoflurano, sob a direcção dos serviços de anestesia em cada instituição.
Os estudos de imagem foram realizados em 16-slice e 64-slice scanners MDCT (Aquilion-16, Toshiba Medical Systems, Tustin, CA; Descoberta CT750HD, GE Healthcare, Little Chalfont, UK). Os cães foram divididos em dois grupos. Os cães do Grupo 1 (n = 9) foram visualizados utilizando lipossomal-I apenas. Grupo 2 cães (N = 4) foram fotografadas usando um agente de contraste convencional, Iohexol, e, em seguida, utilizando lipossomal-I, cada sub-estudo separados por, pelo menos, 90 minutos. Em sete dos Grupo 1, os cães nove, uma varredura de linha de base pré-contraste foi adquirido, seguida da administração de lipossomal-I. scans pós-contraste foram adquiridos em 15 minutos e 24 horas após a conclusão da administração lipossomal-I. Os dois cães restantes receberam apenas uma verificação pós-24 horas. Estes dois cães estavam acordados durante a administração do agente de contraste lipossomal-I.
Um estudo de imagem comparativa foi realizada nos quatro Grupo 2 cães. Após a indução da anestesia, cada cão foi submetido a uma varredura de linha de base pré-contraste seguido de uma verificação CECT convencional de fase tripla. scans CECT convencionais foram adquiridos de acordo com protocolo padrão in-house. Resumidamente, cada cão recebeu uma injecção intravenosa de bolus de iohexol (Omnipaque ™ – 300 mg I /ml, GE Healthcare, Little Chalfont, Reino Unido), a uma dose de 2,2 mL /kg (660 mg I /kg) a uma taxa de 5 ml /s. Um período de lavagem de noventa minutos foi observado após a conclusão do CECT convencional para facilitar a depuração sistémica da Iohexol. Depois disso, lipossomal-I foi administrada e exames pós-contraste foram adquiridos em 15 minutos e 24 horas após a conclusão da administração lipossomal-I.
Tomografias lipossomal-I-aprimorados
Pré-contraste e foram adquiridas a 120 kVp com as seguintes configurações: corrente do tubo: 100-400 mA; espessura de corte: 0,625-1,25 mm. Todas as imagens foram reconstruídas usando um kernel padrão disponível no scanner CT.
Imagem e Análise de Dados
Um veterinário radiologista avaliaram as imagens de CT (A.F.S, 15 anos de experiência). No Grupo 1, os cães, análise quantitativa de imagens de TC foi realizada em Osirix (versão 5.8.5 de 64 bits; Pixmeo, Bernex, Suíça) (Z.A.S, 4 anos de experiência). regiões circulares de interesse foram desenhadas em vasos sanguíneos principais (aorta descendente, veia cava inferior e veia porta), fígado, baço, córtex de rim, bexiga e músculo (eretor da espinha). Para cada navio órgão /sangue, três ROIs foram desenhadas em imagens diferentes. Os resultados foram apresentados como sinal de CT média (em unidades Hounsfield, HU) com desvio padrão. A média de sinal CT vascular foi determinada como a média de sinal de CT na aorta descendente, veia cava inferior e veia porta.
Análise Estatística
Um teste de Kruskal-Wallis foi utilizado para a análise estatística do sinal realce em diferentes órgãos. Um teste t pareado foi aplicado para comparação dos grupos de pares de melhoria de sinal entre diferentes pontos de tempo. valores P 0,05 ajustado com correção de Bonferroni foram consideradas para indicar uma diferença estatisticamente significativa.
Resultados
Um total de 13 cães foram recrutados para o estudo. A média de idade foi de 10,1 anos (variação 4-15 anos) e peso corporal médio foi de 30,2 kg (intervalo de 23.1-36.6 kg). O diagnóstico de todos os casos são fornecidos na Tabela 1. A administração de lipossomal-I resultou em reduções estatisticamente significativas (p 0,05) e o aumento do sinal uniforme no sistema arterial e venoso (Fig 1A). A média do sinal CT vascular aumentada de ~ 36 HU no pré-contraste com HU ~ 130 em 15 minutos pós-administração lipossómica-I, seguido por um decréscimo gradual para ~ 91 HU no período de 24 horas. A deterioração gradual no sinal CT vascular em paralelo o aumento de sinal de CT no fígado e no baço, os órgãos principais para depuração sistémica de agentes lipossómicas (Fig 1B). A falta de melhoria estatisticamente significativa de sinal (p 0,05) no rim (córtex) e bexiga exemplificado
in vivo
estabilidade do agente longo circulante e a sua depuração sistémica não-renal (Figura 1C). No fígado, a vasculatura hepática apareceu hiper-reforçada em relação ao parênquima hepático, no pós-15 min de digitalização (S1A Fig). No pós-24 h digitalização, a vasculatura hepática apareceu iso- para hipo-melhorada devido a um sinal relativamente alta CT no parênquima hepático. O aumento do sinal homogênea do parênquima hepático, tanto no pós-15 min e pós-24 h imagens, parecia ser uma característica de imagem de captação normal do fígado de lipossomal-I.
(A) sinal Vascular CT foi determinada na aorta descendente (desconto Ao), veia cava inferior (VCI) e da veia porta (PV). sinal (B) CT foi determinada no fígado e no baço, os órgãos principais para depuração sistémica da lipossomal-I, o sinal (C) TC também foi medido no rim (córtex), da bexiga e do músculo (eretores da coluna). medições de sinal CT foram determinados em imagens adquiridas a 120 kVp. As medições foram realizadas pré-contraste e, em seguida, aos 15 min e 24 h após a administração de lipossomal-I. A dose de lipossomal-I administrada foi de 275 mg I /kg. Foram observadas diferenças significativas no sinal de CT medido em cada ponto de tempo para todos os ROIs na Fig 1A e Figura 1B (p 0,05). Na Figura 1A, o sinal medido para a CT diferentes estruturas vasculares em cada momento não foram significativamente diferentes. Na Fig 1C, o sinal CT no rim, bexiga e músculo medida em cada ponto de tempo não foram significativamente diferentes (p 0,05).
Vários tumores tipos foram investigados no presente estudo (Tabela 1). Alguns casos de tipos de tumor visualizada utilizando lipossomal-I são apresentados a seguir. CT imagens representativas de outros tipos de tumores, bem como patologias não tumorais encontradas no estudo (hematoma esplénico, hiperplasia nodular e esplénica mielolipoma) são apresentados na Fig S1. Lipossomal-I permitiu a visualização de tumores hepáticos primários pequenas e grandes (Fig 2). Pequeno, sub-cm de tamanho carcinoma hepatocelular (HCC) lesões grosseiramente apareceu como hipo-reforçada, em relação ao parênquima adjacente, no pós-15 min e pós 24 h imagens lipossomal-I CECT. Em comparação, pequenos tumores HCC também apareceu hipo-reforçada nas imagens iohexol CECT. grandes tumores HCC mostraram um padrão intra-tumoral heterogêneo de melhoria de sinal nas imagens lipossomal-I CECT. aumento do sinal intra-tumoral apareceu mais intensa nas imagens lipossomal-I pós-24 h do que nos-15 pós mínimo de imagens. Em contraste, o parênquima do fígado normal, demonstrou um padrão homogéneo de aumento do sinal. visualization-I lipossomal também permitiu de tumores hepáticos metastáticos (Fig 3). As lesões metastáticas apareceu como hipo-reforçada em relação ao parênquima normal circundante. Lesões a partir de 5 mm eram visíveis em exames adquiridos aos 15 min e 24 h após a administração lipossómica-I. As lesões tornam-se mais evidente no pós-24 h imagens devido ao maior contraste entre a lesão eo parênquima normal circundante. Em comparação com tumores, hematomas mostrou um padrão de realce marcadamente diferente com regiões de intensidade de sinal muito alta, no ponto de tempo de 24 h (Fig S1B).
CT imagens axiais que demonstram o efeito de ponto de tempo de imagem na visualização de hepatocelular carcinoma in imagens adquiridas após a administração de 275 mg I /kg lipossomal-I. As imagens são apresentadas para um pequeno (0,5 cm, fileira superior, setas brancas) e uma grande (12,5 cm, inferior linha) de casos de HCC. Para comparação, as imagens retardadas também foram adquiridos utilizando um agente de contraste convencional, iohexol a 660 mg I /kg. Observou-se um período de intervalo de 90 minutos entre o CECT convencional e administração de lipossomal-I. (WL /WW: 40/350).
imagens Axial CT demonstram o efeito da pós-lipossomal-I ponto de tempo de imagem na visualização de hemangiossarcoma hepático metastático (setas brancas). Os 0,5 cm (linha de cima) e 1 cm (linha inferior) são lesões melhor visualizado nas imagens horas pós-24 devido ao aumento da captação hepática do agente de contraste. (WL /WW: 40/350).
hemangiosarcomas baço, um tipo de tumor agressivo comumente diagnosticado em um estágio avançado em cães, também foram visualizados usando lipossomal-I (Fig 4). As lesões tinham uma aparência semelhante nos-15 pós mínimo e pós-24 h imagens, demonstrando um padrão de realce sinal heterogêneo. Grandes regiões intra-tumoral, sugestivos de tecido avascularizados, apareceu como hipo-melhorada em ambos os pontos de tempo nos exames pós-lipossomal-I. O pós-24 h lipossomal-I varredura demonstraram maiores variações na intensidade do sinal intra-tumoral em comparação com o pós-15 min de digitalização, indicativos de patologia multi-focal e variabilidade espacial da permeabilidade dos vasos sanguíneos do tumor para o agente de contraste lipossomal. Dois dos cães apresentados com hiperplasia nodular do baço (Fig S1C). A lesão apareceu-hipo reforçada no min de digitalização e pós-24h varredura pós-15. Curiosamente, foi observada uma borda circular do sinal de alta CT nas imagens pós-24H. mielolipoma esplénica, observada em um dos cães, mostrou um padrão de realce sinal semelhante ao da hiperplasia nodular do baço (Fig S1D). Os tumores dos órgãos não-RES mostrou um modo diferente de visibilidade da lesão. sarcoma Histiocítica demonstrado realce intra-tumoral de sinal no h pós-24 lipossomal-I digitalizar apenas (Fig 5). Não se observou qualquer evidência de aumento do sinal, na região-alvo, no pós-15 min lipossomal-I digitalizar. Um padrão temporal semelhante de aumento do sinal foi observada em um cão com sarcomas ósseos apresentando anaplásico no raio distai (Fig 6). Lipossomal-I também permitiu a visualização do carcinoma ductular complexo (Fig 7). Um padrão de realce sinal heterogêneo foi observado nas imagens lipossomal-I pós-15 min. Tumorais vasos associados também eram visíveis no pós-15 min digitalização. manchas multi-focais de realce intenso sinal foram observados no pós-24 h lipossomal-I varredura, indicativo de permeável vasculatura intra-tumoral. Vários dos cães apresentaram massas pulmonares metastáticos. Semelhante a outros tumores não-RES, as lesões pulmonares mostrou manchas multi-focais de aumento do sinal (S1E Fig).
coronal demonstrando alterações no padrão de sinal e realce CT em hemangiossarcoma splenic em 15 minutos e 24 horas após a administração de lipossomal-I. (WL /WW: 40/350).
As imagens sagitais demonstrando alterações no sinal CT e padrão de realce em um sarcoma histiocitária (seta branca) antes e após a administração de lipossomal-I. A intensificação do tecido mole adjacente ao acetábulo é visível na imagem horas pós-24 única (seta). (WL /WW: 40/350).
sagital transversal (linha superior) e 3D (linha inferior) imagens rendeu-volume demonstrando alterações no sinal CT e padrão de realce em uma radial distal direita sarcoma ósseo anaplásico. Os pós-24 h imagens mostram uma região mais elevada de aumento do sinal indicando acúmulo de lipossomal-I dentro do tecido do tumor. (WL /WW: 40/350).
imagens Top de linha-axial demonstrando alterações no sinal CT e padrão de realce em um carcinoma ductular complexo (seta branca). pontos focais distintos de sinal CT hiper-intensa são demonstrados dentro do tecido do tumor na imagem h pós-24. imagem de fundo seguidos-projeção de intensidade máxima (MIP) e rendeu a imagem-volume 3D, gerados a partir dos 15-pós mínimo de imagens, que mostram os vasos tortuosos associados ao tumor. (WL /WW: 40/350).
Nove em cada treze cães sofreram reacções agudas à perfusão, com mudanças clinicamente mensuráveis observadas imediatamente no início da administração lipossomal-I. As reacções tipicamente durou durante 5-10 min com manifestações fisiológicas das reacções que consistem de uma ligeira a moderada diminuição transitória da pressão sanguínea e um aumento concomitante na taxa de coração (Fig S1F). Dois dos cães, que só teve o pós-24 h lipossomal-I varredura, foram acordados durante a administração do agente de contraste. Nenhuma observação de náuseas ou vômitos foram observados nestes cães. Sem outros eventos adversos atribuídos à administração de lipossomal-I foram observados em qualquer um dos cães. A maioria dos cães voltou para casa seguinte CT e cirurgia. Embora não faça parte do estudo atual, um subconjunto de cães (N = 4) foram submetidos a química clínica de sangue (CBC) e análise bioquímica em 1 semana a 2 meses após a administração lipossomal-I, sem resultados significativos.
Discussão
Os estudos mostraram que os cães e os seres humanos compartilham várias características da iniciação ea progressão [21] câncer. O uso de cães de companhia, portanto, permite a investigação em tumores naturais que ocorrem espontaneamente em tamanhos lesões clinicamente relevantes em um scanner de tomografia computadorizada de corpo inteiro com a configuração de hardware e protocolos de verificação que são usados rotineiramente na prática clínica. Neste estudo de viabilidade, as características de imagem de lipossomal-I foram investigados em cães de companhia com tumores que ocorrem espontaneamente. O lipossomal-I permitiu a visualização de uma variedade de lesões malignas com padrões do realce do sinal que variar dependendo do tamanho e localização da lesão. Além disso, a propriedade longa circulante de lipossomal-I resultou em uniforme e valorização sinal estável no sistema vascular com uma depuração sistémica gradual do agente através do fígado e baço.
tomografia computadorizada foi realizada em 15 minutos e 24 horas pós-administração lipossómica-I para determinar a atenuação do sinal durante a primeira fase e de fase atrasada de meia-vida no sangue do agente. Enquanto sinal de CT imagiologia vascular durante a fase precoce foi dependente da dose administrada de iodo e volume de sangue circulante, durante o processamento de imagem de fase tardia, que era dependente da-I lipossomal RES absorção e taxa diferencial de extravasamento e acumulação no tecido do tumor. O sinal CT vascular em 15 pós mínimo de imagens, no entanto, foi menor em comparação com uma varredura CECT convencional. O sinal mais baixo TC é uma consequência da dose de iodo menor administrada como lipossomal-I (275 mg I /kg) quando comparado com um CECT convencional (660 mg I /kg), e diluição de lipossomal-I no compartimento vascular durante o estado estacionário imagiologia. No fígado, vasos hepáticos apareceu hiper-reforçada nos-15 pós mínimo de imagens, que, elas apareceram iso- para hipo-reforçada nas h imagens pós-24. A variabilidade no contraste entre vasculatura hepática e parênquima hepático no período pós-24 h imagens podem ser atribuídas a diferenças inter-animais na captação RES de lipossomal-I.
Ao contrário de agente de contraste convencional, que tem Wash-rápida in /wash-out cinética tumorais, lipossomas gradualmente extravasamento, através da vasculatura do tumor permeável, e acumulam-se nos tumores, um fenómeno conhecido como permeação melhorada e retenção (EPR) [22]. transporte intra-tumoral de lipossomas ocorre principalmente por um processo convectivo restrito e mais entravado por pressões de fluidos intersticiais elevados [23,24]. Os padrões de melhoria de sinal de lesões tumorais variou dependendo da sua localização e tamanho. No fígado, grandes tumores primários apareceu hipo-reforçado do que o parênquima hepático normal durante o exame, em fase precoce. Em exames de fase retardada, as lesões eram visíveis devido ao padrão de realce sinal heterogêneo dentro do tumor; Pelo contrário, fígado normal foi homogeneamente opacificado. Desde lipossomal-I é distribuído principalmente no compartimento de sangue, o padrão heterogêneo de melhoria de sinal no período pós-15 min varredura infere a variabilidade espacial na perfusão do tumor. Durante a gravação de fase tardia, o padrão de realce heterogêneo é provavelmente uma consequência da variação regional na permeabilidade dos vasos do tumor. Além disso, o aumento do sinal intra-tumoral apareceu mais intensa em H imagens pós-24 do que em 15 min pós-imagens, uma característica que pode ser atribuído ao extravasamento e retenção intra-tumoral das partículas de lipossomas. lesões malignas pequenas ( 1 cm) apareceu-hipo reforçada durante o exame, em fase precoce, provavelmente devido a diferenças de perfusão entre tecido tumoral e do parênquima normal. Estas lesões manteve-hipo reforçada no processamento de imagem de fase tardia; no entanto, conspicuity lesão foi melhorada devido ao aumento do contraste entre o parênquima normal e tecido tumoral. Apesar do pequeno tamanho da lesão impediu a avaliação intra-tumoral de aumento do sinal, retenção do agente de contraste lipossomal dentro da lesão metastática não pode ser descartada [25,26]. Avaliação de visibilidade lesão não poderia ser estudado mais de 24 horas devido a restrições de protocolo; no entanto, as lesões são provavelmente vai ser visível durante vários dias devido à lenta apuramento de lipossomal-I de tumores e órgãos RES. visualização prolongada de lesões poderiam ajudar muito CT biópsia guiada por imagem e tratamento de tumores, especialmente para tumores hepáticos que têm características opacificação pobres. Para imagiologia do cancro, o uso de lipossomal-I elimina a variabilidade da taxa de bolus circundante e tempo de scan óptima, resultando em visualização de lesões estritamente com base na sua arquitectura inerente.
agentes de contraste de TC à base de lipossomas têm sido investigadas para clínica tradução [10,27]. No entanto, a escolha da composição lipídica (utilização de lípidos carregados), o tamanho de partícula grande e a depuração sistémica rápida (devido à ausência de revestimento de polímero de PEG e /ou tamanho de partícula grande) apresentou problemas de segurança. Além disso, vários outros agentes CT baseada em nanopartículas promissores estão atualmente em desenvolvimento pré-clínico [14,28-31]. Embora o lipossomal-I utilizada neste estudo aborda algumas das limitações acima, os estudos de segurança e toxicologia detalhados são necessários para entender os fatores de risco e o potencial para a tradução clínica deste agente. Recentemente, Hansen et al. avaliaram a utilidade de Cu-64 lipossomal agente de contraste de PET para investigar o efeito EPR, para monitorização da acumulação de lipossomas intra-tumoral em cães com cancro espontânea [32]. O agente de contraste lipossomal-iodo descrito aqui, combinada com a alta espaço-resolução de imagem CT, poderia servir a um propósito similar; No entanto, a sensibilidade de contraste de um agente de CT é susceptível de ser mais pobre do que a sua contraparte de PET. avanços em curso em scanners de TC são susceptíveis de aumentar a sensibilidade ao contraste, no entanto, tais metodologias vai exigir uma investigação mais aprofundada [33,34].
Um protocolo de infusão lenta foi utilizado para a administração do lipossomal-I para minimizar a gravidade de reações agudas à perfusão. Uma variedade de compostos exógenos, incluindo lipossomas e agentes de contraste iónicos convencionais, são conhecidos por provocar reacções agudas à perfusão [35-37]. As reacções agudas de infusão são manifestados devido à activação do sistema do complemento, o que resulta em alterações transientes cardiopulmonares, um fenómeno conhecido como a activação do complemento relacionadas pseudoallergy (CARPA) [36]. Estas reacções têm sido extensivamente estudadas em uma variedade de espécies, incluindo cães, que são conhecidas por serem hiper-sensível, e abordagens para mitigar estas reacções têm sido investigados, incluindo o uso de uma taxa de perfusão inicial lenta, pré-medicação utilizando corticosteróides, anti -histamines, anticorpos anti-C5a e lipossomas placebo [37,38]. Estudos pré-clínicos, realizados em modelos animais grandes clinicamente relevantes, para minimizar a incidência e gravidade das reacções de infusão são necessários uma vez que o risco de reacções de infusão, especialmente em pacientes gravemente doentes (tanto caninos e humanos), tais como aqueles com angústia cardiopulmonar , podem representar grandes riscos. Além disso, o protocolo de infusão longa também pode apresentar desafios na tradução clínico em humanos devido a mudanças substanciais no processo de workflow.
O estudo tem limitações. Em primeiro lugar, o pequeno tamanho da coorte do estudo impossibilitou a análise quantitativa da imagem da lesão.