Abstract

Introdução

Uma combinação de carboplatina e paclitaxel é muitas vezes usado como quimioterapia de primeira linha para o tratamento de cancro do ovário. Por conseguinte, a utilização de biomarcadores de imagem logo após o início do tratamento para determinar a sensibilidade de tratamento seria valioso para a identificação de respondedores não-respondedores. Neste estudo, descrevemos o PET imagem não invasiva de captação de glucose e proliferação de células, utilizando 2-desoxi-2 – [

18F] fluoro-D-glucose (FDG) e 3′-desoxi-3 ‘- [

18F] fluorotimidina (FLT) para avaliação precoce da resposta ao tratamento em um modelo de rato pré-clínico de câncer de ovário humano tratados com carboplatina e paclitaxel.

Métodos

em

vivo

absorção de FLT e FDG em xenoenxertos de cancro do ovário humano em ratinhos (A2780) foi determinada antes do tratamento com carboplatina e paclitaxel (PAC) e repeatedday 1, 4 e 8 após o início do tratamento. captação do traçador foi quantificada utilizando pequenos animais PET /CT. captação do traçador foi comparada com a expressão do gene de Ki67, TK1, GLUT1, HK1 e HK2.

Resultados

Os tumores no grupo CaP foi significativamente menor do que no grupo controle (p = 0,03) em dia 8. no dia 4 rácio SUVmax FDG foi significativamente menor no grupo de CaP em comparação com o grupo de controlo (105 ± 4% vs 138 ± 9%; p = 0,002) e no dia 8, a razão de FDG foi SUVmax inferior na tampa comparadas para o grupo de controlo (125 ± 13% vs 167 ± 13%; p = 0,05). No dia 1 a captação de relação de FLT SUVmax foi de 89 ± 9% no grupo CaP e 109 ± 6% no grupo de controlo; no entanto, a diferença não foi estatisticamente significativa (p = 0,08).

Conclusões

Os nossos dados sugerem que ambos FDG e FLT PET pode ser utilizado para a avaliação dos efeitos anti-tumorais de uma combinação de carboplatina e paclitaxel no tratamento do cancro do ovário. FLT fornece um sinal precoce e transiente e FDG uma resposta mais tarde e mais prolongada. Isso ressalta a importância do momento ideal entre tratamento e FLT ou imagem FDG uma vez a resposta ao tratamento podem passar despercebidas

Citation:. Munk Jensen M, Erichsen KD, Björkling F, Madsen J, Jensen PB, Sehested M, et ai. (2013) Imagiologia de resposta ao tratamento com a combinação de paclitaxel e carboplatina em cancro do ovário humano Xenoenxerto de tumores em ratinhos utilizando FDG PET e FLT. PLoS ONE 8 (12): e85126. doi: 10.1371 /journal.pone.0085126

editor: Gayle E. Woloschak, Northwestern University Feinberg School of Medicine, Estados Unidos da América

Recebido: 24 de junho de 2013; Aceito: 21 de novembro de 2013; Publicação: 26 de dezembro de 2013

Direitos de autor: © 2013 Munk Jensen 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

Financiamento:. O financiamento veio da Fundação Nacional de Tecnologia avançada, The John e Birthe Meyer Foundation, Conselho Dinamarquês para Pesquisa médica, Fundação Rigshospitalet Research, Svend Andersen Foundation, AP Møller Foundation, Novo Nordisk Foundation, Fundação Lundbeck e dinamarquês Cancer Society. Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito.

Competir interesses: As seguintes co-autores têm conflito de interesses: Peter Buhl Jensen: Participações Societárias e Emprego em TopoTarget A /S. Maxwell Sehested: Proprietário de Interesses e Emprego em TopoTarget A /S. Fredrik Björkling: Emprego na TopoTarget A /S. Kamille Dumong Erichsen: Emprego na TopoTarget A /S. Todos os outros autores não têm qualquer conflito de interesses. Isto não altera a adesão dos autores para todas as políticas de PLoS One sobre os dados e materiais de compartilhamento.

Introdução

O câncer de ovário é a segunda neoplasia ginecológica mais comum ea principal causa do câncer ginecológico relacionados morte em mulheres na Europa e os Estados Unidos [1,2]. A combinação de carboplatina e paclitaxel é comumente utilizado como quimioterapia de primeira linha para o tratamento de cancro do ovário [3]. A taxa de resposta global de carboplatina e a terapia de paclitaxel é de 60-80% e, embora esta taxa de resposta é relativamente alta em comparação com o tratamento padrão de outras malignidades que muitos pacientes não respondem à terapia de [4,5]. Na população paciente responder muitos doentes com recaída e, dependente do tempo desde o primeiro tratamento até recaída, segundo um regime de tratamento com quimioterapia à base de platina pode ser iniciado. A taxa de resposta no tratamento de doentes com recaída é de 20-30%, se o intervalo livre de platina é 6-12 meses e 60% para os intervalos sem-platina de 12-18 meses [5].

Avaliação da resposta terapêutica é frequentemente com base em critérios de avaliação de resposta em tumores sólidos (RECIST) diretrizes onde a avaliação da resposta ao tratamento é baseado em imagens morfológica com a tomografia computadorizada (TC) ou ressonância magnética (MRI) [6] . imagem anatômica com TC e RM não fornece informações sobre os processos biológicos precoces induzidas pela terapia e diminuição no tamanhos de tumor é muitas vezes primeira detectável mais tarde no curso do tratamento. No entanto, as mudanças biológicos precoces pode ser preditiva para a regressão clínica antes do efeito do tratamento pode ser avaliada por imagem anatômica. Portanto, a determinação da sensibilidade do tumor cedo durante o tratamento e por que a identificação de respondedores e não-respondedores pode potencialmente permitir uma abordagem de tratamento personalizado como terapia poderia ser modificado nos pacientes não responder.

A tomografia por emissão de pósitrons (PET ) de imagem é uma técnica corporal não invasiva, todo onde é possível medir processos fisiológicos

in vivo

contornando assim o processo de aquisição de biópsias de série. A identificação de um marcador de PET que logo após o início de um tratamento anti-cancro dá informações que podem prever o resultado do tratamento é, portanto, de grande interesse. A comparação da captação do traçador em tumores antes e no início do tratamento é utilizado para monitorizar os processos biológicos e respostas evocadas pelo tratamento. O análogo de glucose a 2-desoxi-2 – [

18F] fluoro-D-glucose (FDG) e o análogo de timidina 3′-desoxi-3 ‘- [

18F] fluorotimidina (FLT) são dois dos mais amplamente estudado marcadores de PET utilizadas para a monitorização do tratamento.

Imagem de metabolismo com o análogo da glicose FDG é usado para o diagnóstico e estadiamento do câncer e tem alta precisão de diagnóstico para vários tipos de tumor. FDG atravessa a membrana celular por transportadores de glicose pelo que é fosforilada por hexoquinases intracelulares (HK) que resulta em aprisionamento intracelular, apesar de não mais metabolismo do FDG fosforilada. transportadores de glicose e hexoquinases são regulados positivamente em várias formas de cancro que conduzem a uma elevada absorção de FDG no tumor em comparação com as células normais [7,8].

O FLT análogo da timidina é utilizado para imagiologia da proliferação de células com PET . FLT é incorporado nas células por via de salvamento pirimidina paralelo com timidina e após a absorção em células FLT é fosforilado pela timidina-quinase 1 (TK1). A fosforilação conduz ao aprisionamento intracelular mesmo que o FLT fosforilado não está a ser incorporado no ADN [9]. A actividade de TK1 está acoplado ao ciclo celular e expressa-se principalmente durante a fase S [10,11]. absorção de FLT está positivamente correlacionada com o crescimento celular e atividade TK1 [11-13] e em vários estudos uma correlação positiva entre a captação FLT e proliferação de células tumorais medido pelo Ki67 imuno-histoquímica (IHQ) é encontrado [14-24].

FDG e FLT PET têm tanto em estudos pré-clínicos e clínicos foram avaliadas como biomarcadores de imagem que podem prever e avaliar respostas a vários tipos de agentes quimioterapêuticos em vários tipos de tumor [14,19,20,22,25 -36]. Os resultados são variáveis, em alguns estudos alterações precoces na captação do traçador prever a regressão do tumor mais tarde e em outros estudos há mudanças na captação do traçador são observados, apesar do tratamento ser eficaz. Os mecanismos subjacentes a alterações na absorção de marcador após o início do tratamento parece ser complexo e dependente tanto do tipo de tumor e do modo de acção do fármaco anti-cancro. Além disso, a avidez da linha de base do tumor influências marcadoras ou não FDG ou FLT pode ser utilizado para a previsão da resposta ao tratamento anti-cancro, por exemplo, em tumores com baixo da linha de base do marcador avidez, diminuição da captação do traçador é difícil de determinar.

Carboplatina pertence ao grupo da platina com base de agentes anti-cancro causando reticulações intra-cadeia de ADN em que afecta a reparação do ADN e replicação. Carboplatina provoca paragem do ciclo celular na fase G2 e induz a apoptose se o dano de ADN não está devidamente reparado [37]. O paclitaxel se liga e estabiliza os microtúbulos que provoca a paragem do ciclo celular na fase G2 /M e a indução de morte celular apoptótica [38]

cancro do ovário é muitas vezes positiva em FDG PET.; No entanto, poucos estudos têm estudado previsão de resultado para o paciente de cancro do ovário após o início da terapia anti-cancro com FDG PET [39]. Em um estudo mudanças na captação de FDG-PET foi preditivo de resultado para o paciente após o primeiro ciclo de quimioterapia neo-adjuvante que consiste em terapia de combinação carboplatina e paclitaxel [40]. FDG PET era mais preciso do que qualquer critérios de resposta clínica ou histopatológicos ou o marcador de tumor de câncer antígeno 125 (CA125) para prever o resultado do tratamento. Noutro estudo, sobre o efeito do tratamento de neo-adjuvante com carboplatina e paclitaxel em pacientes com cancro do ovário, verificou-se que em doentes em que a absorção tumoral de FDG foi igual a absorção do tecido normal circundante após 3 ciclos de quimioterapia, estes foram mais provável a beneficiar de 3 campos adicionais de quimioterapia que pacientes sem normalização da captação de FDG [41].

captação

FLT linha de base foram analisadas em um pequeno grupo de pacientes com cancro do ovário, onde a absorção de FLT foi maior em comparação com tecido maligno normal do ovário [42]. Em um estudo pré-clínico absorção FLT foi diminuída com a inibição eficaz de mTOR com everolimus num modelo de ratinho de tumor de ovário resistente a cisplatina [25]. Em xenoenxertos de cancro do ovário sensíveis a cisplatina e FLT ambos FDG são diminuídos 4 dias após o início do tratamento com cisplatina [43]. No entanto, tanto quanto sabemos, nenhum estudo ainda comparadas as alterações nas FLT e FDG após o tratamento com a combinação de paclitaxel e carboplatina em um modelo de tumor do ovário pré-clínico. Os resultados de um tal estudo seria clinicamente relevante, uma vez que pode ser utilizado para selecção de PET e de imagem de traçadores pontos temporais.

O objectivo deste estudo era, por conseguinte, para determinar e comparar a absorção de glucose e proliferação de células por utilização de FDG e FLT PET após o tratamento com uma combinação de carboplatina e de paclitaxel num modelo de murganho de xenoenxerto de cancro do ovário humano. A captação de FDG foi comparada com a expressão do gene de GLUT1, a captação HK1 e HK2 e FLT foi comparada com a expressão do gene de Ki67 e TK1.

Materiais e Métodos

modelo de tumor

cuidados com os animais e todos os procedimentos experimentais foram realizados sob a aprovação do animal Welfare Council Dinamarquês (2006 /561-1124). Oito semanas de ratos NMRI do sexo feminino de idade nu (Taconic Europa, Lille Skensved, Dinamarca) foram usadas para a geração do modelo de xenoenxerto A2780. Todos os murganhos foram aclimatados durante uma semana na instalação para animais antes da injecção de células tumorais. O ovário linha celular de carcinoma A2780 humana foi cultivada em RPMI (Roswell Park Memorial Institute) 1640 + GlutaMAX (Invitrogen, Carlsbad, CA, EUA) suplementado com 10% de soro fetal de vitelo (Biological Industries, Israel) e 1% de penicilina-estreptomicina ( Invitrogen) em 5% de CO

2 a 37 ° C. A linha celular foi testado livre de micoplasma. Para o estabelecimento de xenoenxertos de 10

7 células foram diluídas em 100 forma mL e misturou-se com 100 uL Matrixgel ™ membrana basal da matriz (BD Biosciences, San Jose, CA, EUA) para cada tumor e injectado no lado esquerdo e no flanco direito, respectivamente.

O delineamento experimental

foi determinada in vivo

captação de FDG e FLT em xenoenxertos de cancro do ovário humanos em camundongos. Quatro grupos de ratos foram utilizados (4 ratinhos /grupo). tamanhos dos tumores basais eram aproximadamente 100 milímetros

3 no dia -2. Dois grupos receberam uma combinação de carboplatina (Hospira, Illinois, EUA) e paclitaxel (Actavis, Gentofte, Dinamarca) e dois grupos receberam veículo (solução salina isotónica). Os grupos de controlo foram idênticas, com os grupos de controlo, em um estudo publicado anteriormente como os dois estudos foram realizados em paralelo [44]. As doses foram de 40 mg /kg IP para carboplatina e 10 mg /kg IV de paclitaxel injectados no dia 0 e 5. Um grupo de tratamento (N = 8 tumores) e um grupo de controlo (n = 5 tumores) recebeu varreduras FDG e um grupo de tratamento (n = 6 tumores) e um grupo de controlo (n = 7 tumores) recebeu varreduras FLT. Linha de base ou FLT FDG PET foram feitas antes do tratamento (dia 0 ou dia -2) e repetido no dia 1, 4 e 8 após o início do tratamento. captação do traçador foi em todos os casos quantificadas utilizando pequenos animais PET /CT. Durante as experiências, os tamanhos dos tumores foram medidos por microCT [45,46]. No dia 8 imediatamente após a última PET /CT varredura de todos os tumores foram extirpados e expressão gênica de GLUT1, HK1, HK2, Ki67 e TK1 foram posteriormente medido por qPCR.

Síntese de FDG e FLT

O radiossíntese e controle de qualidade de FLT foi realizada como descrito anteriormente [47]. FDG foi adquirida a partir das produções diárias em Rigshospitalet (Copenhaga, Dinamarca).

microPET /CT imagem

Para camundongos imagem PET foram administrados cerca de 10 MBq de FDG ou FLT por uma injeção intravenosa. Os marcadores foram autorizados a distribuir por uma hora, enquanto os animais estavam acordados. Os ratinhos que receberam as verificações FDG foram mantidos em jejum durante a noite antes de cada injecção de FDG [48]. Durante os 10 minutos de duração PET os ratos foram anestesiados com 3% de sevoflurano (Abbott Scandinavia AB, Solna, Suécia) em 35% O

2. PET foram adquiridas com um MicroPET Foco 120 (Siemens Medical Solutions, Malvern, PA, EUA) e cada um PET scan foi seguido por uma microCT varredura adquirida com um sistema MicroCAT® II (Siemens Medical Solutions) como descrito anteriormente [47]. Os ratos foram mantidos anestesiados na mesma posição durante os exames de PET e CT permitindo posteriormente a fusão das imagens no software Inveon (Siemens Medical Solutions). dados PET foram organizados em sinograms e subsequentemente reconstruída com o algoritmo de reconstrução máxima a posteriori (MAP). O tamanho do pixel foi de 0,3 x 0,3 x 0,8 mm e no centro do campo de vista a resolução foi 1,2 milímetros full-largura a meia-máxima. As imagens não foram corrigidos para a atenuação ou de dispersão.

Depois de fusão de imagens de PET e CT vários região de interesse (ROI) foram elaboradas nas imagens CT manualmente por avaliação qualitativa cobrindo todo o tumor em vários dos planos tomográficos. Depois disso tudo ROIs foram somados e posteriormente ambos os tamanhos de tumor e captação do traçador foram calculados. O volume do tumor inteiro definido nas imagens CT foi, portanto, utilizados para o cálculo da captação do traçador PET. captação do traçador foi quantificada pelo valor padronizado captação (SUV) e a captação do traçador após o início do tratamento foi calculado em relação à captação de linha de base. A fórmula (C

T W *) /D

inj, em que C

T é a concentração de radioactividade dos tecidos, W é peso do animal e D

inj é de dose injectada, foi utilizado para os cálculos de SUV . SUVmean é uma medida da concentração média de radioactividade dos tecidos em que o tumor e SUVmax é uma medida do voxel dentro da ROI com a concentração mais elevada de marcador. Para tanto SUVmean e SUVmax a absorção após o início do tratamento é calculada em relação à absorção na linha de base antes do início do tratamento e, por conseguinte, os termos relação SUVmean (SUVmean, após o tratamento /SUVmean, linha de base) e a razão SUVmax (SUVmax, após o tratamento /SUVmax, linha de base) foram usados.

quantitativo em tempo real reação em cadeia da polimerase (qPCR)

O RNA total foi isolado com o reagente TRI

® seguindo as instruções do fabricante (Molecular Research Center Inc., OH, EUA). A concentração de RNA foi determinada por NanoDrop 1000 (Thermo Fisher Scientific, Wilmington, DE, EUA). ARN (0,3 ug) foi revertida transcrito utilizando o kit Affinityscript ™ QPCR de síntese de ADNc (Stratagene, La Jolla, CA, EUA) de acordo com as instruções do fabricante.

Todos os iniciadores foram desenhados em Beacon Designer (PREMIER Biosoft, Palo Alto, CA, EUA). As sequências dos iniciadores são mostrados na Tabela 1. Para cada gene das concentrações de iniciadores foram optimizados. Todas as amostras foram analisadas em triplicado e a cada amostra de um não-inverter o controle transcricional (Nort) foi incluído e em cada prato um controle sem modelo (NTC) foi incluído.

Nome

NCBI NM_ID

Iniciador directo (5′-3 ‘)

iniciador reverso (5’-3’)

GUSBNM_000181tgagcaagactgataccagctagaatagatgaccacaaHPRT1NM_000194caaagcctaagatgagagtgccacagaactagaacatGLUT1NM_006516catcatcttcatcccggcctcctcgttgcggttgatHK1NM_000188ggtgaaatcgtccgcaaccccgggtcttcatcgtcHK2NM_000189cggccgtgctacaataggctcgggatcatgtgagggKi67NM_002417tcccgcctgttttctttctgacctctccaaggatgatgatgctttacTK1NM_003258gccgatgttctcaggaaaaagcgcgagtgtctttggcatacttgTable 1. sequências de iniciadores de qPCR.

CSV Baixar CSV

A expressão gênica foi quantificada em um sistema Mx3000P® PCR em tempo real (Stratagene), utilizando Brilliant® SYBR® Verde QPCR Mestre Mix (Stratagene). O perfil térmico era: 10 minutos de desnaturação a 95 ° C, seguido de 45 ciclos de 30 segundos de desnaturação a 95 ° C, 1 minuto de recozimento a 60 ° C e uma extensão minutos a 72 ° C. Uma curva de dissociação foi depois obtido por desnaturação dos produtos durante 1 minuto a 95 ° C seguido por um aumento gradual da temperatura desde 55 ° C a 95 ° C, com passos de 0,5ºC /ciclo em que a duração de cada ciclo foi de 18 segundos.

O programa QBASE foi usada para análise de dados QPCR. A quantificação relativa do gene de interesse (Gois) foi apresentada como alterações de dobragem no grupo de tratamento comparado com o grupo de controlo no dia 8 normalizados para a média geométrica de dois genes de referência [49]. Os dois genes de referência mais estáveis ​​foram encontrados a partir de um painel de 12 genes candidatos no painel gene de referência humana (TATAA Biocenter AB, Göteborg, Suécia), utilizando o algoritmo geNorm.

A análise estatística

estudantes teste t não pareado foi utilizado para comparação entre os grupos de tratamento e controle. Nenhuma correção para comparações múltiplas foi aplicado. Os cálculos foram feitos em SPSS 20 (IBM Corporation, Armonk, Nova Iorque, EUA). Os dados são apresentados como média ± SEM e p 0,05 foi considerado estatisticamente significativo

Resultados

Efeito da carboplatina e paclitaxel tratamento no crescimento do tumor A2780

O tratamento de camundongos implantados com. tumores de xenoenxerto A2780 com uma combinação de carboplatina (40 mg /kg ip) e paclitaxel (10 mg /kg iv) dia 0 e 5 resultou no decréscimo do tamanho do tumor no dia 8 em comparação com um grupo controlo tratado com veículo. o tamanho do tumor inicial foi de 118 ± 19 milímetros

3 no grupo controle e 135 ± 16 milímetros

3 no grupo de tratamento. O volume de tumor no grupo controle foi de 926 ± 192 milímetros

3 no dia 8 e tumores no grupo carboplatina e paclitaxel (PAC) foi 490 ± 73 milímetros

3 no dia 8, que foi significativamente menor do que os tumores na grupo de controlo (p = 0,03) (Figura 1).

ratinhos implantados com tumores de xenoenxerto A2780 foram tratados com uma combinação de carboplatina (40 mg /kg ip) e paclitaxel (10 mg /kg iv) no dia 0 e 5. Os tamanhos dos tumores do grupo de paclitaxel e carboplatina ( n = 14) os tumores foram significativamente diferentes do que no grupo de controlo (n = 12 tumores) no dia 8 (p = 0,034). Os tamanhos dos tumores foram medidos com microCT e apresentados como média ± SEM.

captação de FDG no carboplatina e paclitaxel tratada xenotransplantes A2780

No dia 4 após o início do tratamento com carboplatina e paclitaxel FDG proporção SUVmax foi significativamente menor no grupo de CaP em comparação com o grupo de controlo (105 ± 4% vs 138 ± 9%; p = 0,002) e no dia 8, a razão de FDG SUVmax foi menor no CaP em comparação com o grupo de controlo (125 ± 13% vs 167 ± 13%; p = 0,05) (Figura 2). A captação de FDG SUVmax não foi significativamente diferente entre o tratamento e grupo de controlo no início do estudo e no dia 1 após o início do tratamento. No dia 4 rácio SUVmean FDG foi significativamente menor no grupo de CaP em comparação com o grupo de controlo (103 ± 4% vs 130 ± 5%; p = 0,001). A captação de FDG SUVmean não foi significativamente diferente entre o grupo de tratamento e controle no início e no dia 1 e 8 após o início do tratamento.

captação de FDG foi analisada uma injeção horas pós em um tratamento de carboplatina /paclitaxel (n = 8 tumores) e um grupo controle (n = 5 tumores). Os ratos foram PET /CT digitalizada no início do estudo antes do início do tratamento e dia 1, 4 e 8 após a injeção da primeira dose. A) absorção de FDG tumor durante o tratamento de tumores de xenoenxerto A2780 com carboplatina e paclitaxel. absorção quantitativa do tumor é apresentado como SUVmean e SUVmax (média ± SEM). B) imagens representativas de PET /CT de um rato do grupo carboplatina e paclitaxel tratamento (imagens superiores) e um rato do grupo tratado veículo de controle (imagens inferiores). círculos pontilhados indicam os tumores.

absorção de FLT em carboplatina e paclitaxel tratada xenotransplantes A2780

No dia 1 a captação de relação de FLT SUVmax foi 89 ± 9% no grupo de limite em comparação com 109 ± 6% no grupo de controlo; No entanto, a diferença não foi estatisticamente significativa (p = 0,08) (Figura 3). Em todos os outros pontos no tempo da absorção de FLT SUVmax no grupo de limite era comparável ao do grupo de controlo. No dia 1 a captação de relação de FLT SUVmean foi menor na PAC em comparação com o grupo controle (96 ± 6% vs 113 ± 5%; p = 0,05). Em todos os outros momentos não houve diferença entre o grupo de tratamento e controle.

absorção de FLT foi analisada uma injeção horas pós em um tratamento de carboplatina /paclitaxel (n = 6 tumores) e um grupo controle (n = 7 tumores). Os ratos foram PET /CT digitalizada no início do estudo antes do início do tratamento e dia 1, 4 e 8 após a injeção da primeira dose. A) de FLT captação tumoral durante o tratamento de tumores de xenoenxerto A2780 com carboplatina e paclitaxel. absorção quantitativa do tumor é apresentado como SUVmean e SUVmax (média ± SEM). B) imagens representativas de PET /CT de um rato do grupo carboplatina e paclitaxel tratamento (imagens superiores) e um rato do grupo tratado veículo de controle (imagens inferiores). Nas imagens do rato do grupo de tratamento com dois tumores são visíveis enquanto que nas imagens do mouse controle apenas um tumor é visível. círculos pontilhados indicam os tumores.

expressão gênica de GLUT1, HK1, HK2, Ki67 e TK1

Os dois genes de referência, expressa mais estavelmente foram beta-glucuronidase (GUSB) e hipoxantina fosforribosil 1 (HPRT). Os níveis dos Gois foram, por conseguinte, normalizados para a média geométrica da GUSB e HPRT. No grupo de tratamento expressão GLUT1 foi de 67 ± 10% em comparação com 100 ± 16% no grupo de controlo no dia 8; no entanto, a diferença não foi estatisticamente significativa (p = 0,08). Na expressão HK1 grupo de tratamento foi de 79 ± 4% em comparação com 100 ± 8% no grupo de controlo no dia 8, o qual foi estatisticamente significativa (p = 0,03) (Figura 4). Não foram observadas diferenças na expressão de HK2, Ki67 e TK1 entre os grupos de tratamento e controle no dia 8.

No dia 8 imediatamente após a última PET /CT varredura de todos os tumores foram extirpados e RNA total foi isolado e depois revers transcrito em ADNc. Com qPCR expressão relativa de GLUT1, HK1, HK2, Ki67 e TK1 foram medidos. Os níveis do gene com interesse foram normalizados para a média geométrica de dois genes de referência GUSB e HPRT. A) Para a expressão estudo GLUT1 FDG foi diminuída, a diferença não é estatisticamente significativa (p = 0,08), expressão HK1 foi menor no tratamento em comparação com o grupo de controlo (p = 0,03). B) Para o estudo FLT foi observada nenhuma diferença na Ki67 e TK1 entre o grupo de tratamento e controle no dia 8. Os dados são apresentados como média ± SEM.

Discussão

neste estudo, descrevemos a imagem não invasiva de captação de glucose e proliferação de células para avaliação precoce da resposta ao tratamento em um rato modelo pré-clínico de cancro do ovário humano tratado com uma combinação de paclitaxel e carboplatina. captação de glicose e proliferação celular foram visualizados por FDG e FLT PET respectivamente. A linha de células A2780 foi usado para a geração de tumores de xenoenxertos em murganhos. Este modelo de tumor respondeu bem à terapêutica de combinação com carboplatina e paclitaxel medida como uma redução no tamanho do tumor, em comparação com um grupo de controlo no dia 8 após o início do tratamento.

No dia 4 após o início do tratamento com carboplatina e paclitaxel, a captação de FDG foi significativamente menor no tratamento em comparação com o grupo controle e captação manteve-se baixa no dia 8. A diminuição da captação de FDG foi acompanhada por uma diminuição em GLUT1 e HK1 expressão, ao passo que não foi observada nenhuma alteração na expressão HK2 sugerindo que GLUT1 e HK1 estão envolvidos na captação de FDG neste modelo de tumor.

foi observada uma redução mais cedo, mas transiente da proliferação celular medida por FLT PET depois o início do tratamento de tumores A2780 responder com a combinação de paclitaxel e carboplatina. A diferença na absorção de FLT entre o grupo de tratamento e controle já foi observado no dia 1 após o início do tratamento. Em contraste, a absorção de FLT não foi diferente entre o tratamento e controle ratos no dia 4 e 8 após o início do tratamento. A proliferação celular idêntica no grupo de tratamento e de controlo medido por FLT PET no dia 8 foi suportada por medições de expressão de genes de Ki67 e TK1 que não apresentaram diferença na expressão de Ki67 e TK1 entre o grupo de tratamento e de controlo no dia 8. Em outros estudos, nenhuma alteração na absorção de FLT, apesar do tratamento com uma terapia eficaz anti-cancro, também tem sido observada [29,31]. A absorção inalterada FLT tarde no curso do tratamento pode ser devido a vários factores. O tratamento anti-cancro pode resultar na ativação de realimentação do

de novo

via de síntese de DNA, resultando na captação de FLT inalterada ou mesmo aumentado, apesar da diminuição da proliferação celular. Este fenómeno tem sido observado, por exemplo, durante o tratamento com 5-FU [35]. A relação entre a via de pirimidina de salvamento e

de novo

via de síntese de DNA em tumores tem uma grande influência sobre a absorção de FLT e tumores diferentes têm contribuições variáveis ​​dos dois caminhos [50,51]. Alguns tumores dependem sobretudo de

de novo

síntese de precursores de DNA que irá resultar na captação de baixo da linha de base FLT apesar taxa de proliferação celular de alta [9]. Por isso, é possível que o tratamento de tumores que se baseiam principalmente em

de novo

síntese não necessariamente vai resultar em diminuições na absorção de FLT, apesar do tratamento com a quimioterapia eficaz que reduz a proliferação de células [31]. Anteriormente, relataram que o tratamento eficaz anti-cancro reduzida absorção de FLT no modelo de ratinho A2780 humano do ovário de xenoenxerto de cancro, indicando que a via de salvamento contribui para o requisito de timidina neste modelo de tumor [46,47,52]. Não há diminuição da proliferação celular associada genes Ki67 e TK1 foram observadas no dia 8, apesar de um tratamento eficaz. Assim, parece provável que o tratamento combinado com carboplatina e paclitaxel não altera a proliferação de células no final do ciclo de tratamento, embora a terapia reduz o crescimento do tumor. A carboplatina e paclitaxel foram administrados por injecção no dia 0 e 5. imagiologia PET foi realizada no dia 4 e 8 e, portanto, a captação do marcador foi medida no dia 4 após o 1

r e no dia 3 após a

ND administração 2 de quimioterapia. Isto pode sugerir que o tratamento faz proliferação celular diminuição para menos do que 3 dias, e esta é a razão por que não foi observada nenhuma diferença na proliferação de células no dia 4 e 8 porque as células do tumor começou a voltar a proliferar. Investigações adicionais são necessários para determinar por quanto tempo a proliferação é afetada após uma única injeção de carboplatina e paclitaxel.

Ambos carboplatina e paclitaxel parada do ciclo celular causa na fase G2 /M. A fosforilação de FLT por TK1 é assumida como sendo o factor limitante para a absorção e a actividade de FLT TK1 está correlacionada com a absorção de FLT [13]. TK1 é expressa principalmente na fase S do ciclo celular, por conseguinte, do ciclo celular prisão mais tarde no ciclo celular pode não influenciar a absorção de FLT.

As diferenças entre a proliferação celular e a captação de glucose após a iniciação da terapia de paclitaxel e carboplatina ilustra a importância de combinar imagiologia de vários processos fisiológicos, a fim de analisar o efeito biológico do tratamento do cancro. A carboplatina e paclitaxel tratamento induziu decréscimos significativos na captação de FDG após o dia 4 e seguintes, mas foi menos eficaz na redução da proliferação de células tumorais como medido por FLT. No entanto FLT foi um marcador mais cedo do que a FDG, embora transitória. Além disso, este sublinha a importância do momento ideal entre tratamento e FLT ou imagem FDG uma vez a resposta ao tratamento podem passar despercebidas. Assim, a fim de encontrar um biomarcador de imagem que potencialmente poderia ser preditivo para o resultado do tratamento em estudos clínicos futuros diferentes biomarcadores de imagem, dando informações de diferentes processos fisiológicos, precisam ser avaliados.

Uma das principais limitações do presente estudo foi a de que um número limitado de animais foram incluídos em cada grupo. Esta poderia ser a razão que várias das medidas não atingiu significância estatística devido ao erro de tipo II. Além disso é que o presente estudo descrevem acompanhamento resposta ao tratamento em tumores de xenoenxerto humanos em ratos nus. Embora os tumores são de origem humana, o ambiente de hospedeiro não humano que pode causar resultados obtidos neste modelo pré-clínico não necessariamente pode ser traduzida em estudos clínicos. Outra limitação do estudo foi que os marcadores moleculares foram medidos o nível de expressão do gene e, portanto, é desconhecido se ou não os níveis de expressão génica são um reflexo de a expressão da proteína.

A futura aplicação do monitoramento da resposta ao tratamento com FDG e FLT para câncer de ovário pode ser potencialmente avaliação do efeito do tratamento nos protocolos que avaliaram o efeito da adição de, por exemplo, agentes anti-cancro orientadas para a terapia padrão carboplatina e paclitaxel. Futuros estudos são necessários para determinar se FDG e FLT PET são aplicáveis ​​para a previsão e acompanhamento do resultado da combinação suplementar em comparação com um tratamento padrão.

Em conclusão, verificou-se que a mudança de FDG e absorção de FLT após o início da terapia com carboplatina e paclitaxel foram diferentes mas complementares. FLT fornece um sinal precoce e transiente e FDG uma resposta mais tarde e mais prolongada. Assim, os nossos dados sugerem que ambos FDG e FLT PET pode ser utilizado para a avaliação dos efeitos anti-tumorais de uma combinação de carboplatina e paclitaxel no tratamento do cancro do ovário.