- Introduction
- Anyagok és módszerek
- Betegpopuláció
- Befogadási és kizárási kritériumok
- Műtéti eljárás
- Hisztopatológia
- AED-k műtét előtti szedése
- Posztoperatív lefolyás
- Statisztikai elemzés
- Eredmények
- 5-ALA által kiváltott fluoreszcencia és szövettani diagnózis
- 5-ALA által kiváltott fluoreszcencia és szövettani paraméterek
- 5-ALA által kiváltott fluoreszcencia és AED-ek
- Posztoperatív lefolyás
- Diszkusszió
- A jelenlegi irodalom: Az 5-ALA fluoreszcencia LGG-ben
- A jelenlegi tanulmány: 5-ALA fluoreszcencia LGG-ben
- 5-ALA fluoreszcencia és hisztopatológia
- 5-ALA-fluoreszcencia és AED-ek
- Jövőbeli irányok
- Következtetések
- Korlátozások
- Etikai nyilatkozat
- A szerzők hozzájárulása
- Finanszírozás
- Enyilatkozat az összeférhetetlenségről
- Köszönet
Introduction
A gliomák a leggyakoribb koponyán belüli daganatok, az összes primer agydaganat mintegy 70%-át teszik ki (1, 2). Köztudott, hogy a bruttó-totális reszekció korrelál a progressziómentes és a teljes túléléssel a low-grade gliomában (LGG) szenvedő betegeknél (3-6). Ezért manapság az LGG-k maximálisan biztonságos reszekcióját tekintik az ajánlott elsődleges kezelésnek az esetleges rosszindulatú transzformáció késleltetése érdekében (7, 8). Ez a maximálisan biztonságos reszekció azonban csak az LGG-k kisebbségénél érhető el az infiltratív növekedés és a meghatározatlan határok miatt (9).
A neurosebészetben az 5-aminolevulinsav (ALA) indukálta protoporfirin IX (PpIX) fluoreszcenciát alkalmazó műtétet vezették be a tumor jobb intraoperatív vizualizációja érdekében (10). Az elmúlt két évtizedben az ilyen fluoreszcencia-vezérelt reszekciókat különösen a magas fokú gliómák (HGG) műtéteinek optimalizálására alkalmazták (11). Ebben az értelemben az 5-ALA fluoreszcencia-vezérelt műtét a HGG-k esetében a teljes reszekciók szignifikánsan nagyobb gyakoriságát és a progressziómentes túlélés meghosszabbodását eredményezi (12-17). Az utóbbi években az 5-ALA-t egyre gyakrabban vizsgálták a radiológiailag gyanús LGG-k műtétje során is (3, 7, 11, 13, 18-21). Ezen első klinikai vizsgálatok adatai szerint az 5-ALA indukálta fluoreszcencia hatékony marker a malignus transzformáció potenciális régióinak (anaplasztikus fókuszok) azonosítására a gyanús LGG műtétje során, és így a szövettani alulminősítés elkerülésére. A tiszta LGG-k többsége azonban a jelenlegi irodalom szerint nem látható látható fluoreszcenciával (3, 7, 11, 13, 18, 19, 21, 22).
A PpIX felhalmozódásának és így a látható 5-ALA indukált fluoreszcencia jelenlétének vagy hiányának pontos mechanizmusai a gliomákban még mindig nem tisztázottak. Számos tényezőt gyanítottak a látható 5-ALA-fluoreszcencia befolyásolására, például a porfirin-termelő enzimek fokozott metabolizmusát és felszabályozását (23), a neoplasztikus sejteken belüli csökkent vasanyagcserét (24) és a fluoreszkáló PpIX-et hemmé alakító ferrochelatáz enzim aktivitásának csökkenését (25). Nemrégiben egy in vitro vizsgálat arról számolt be, hogy az antiepileptikumok (AED) a mitokondriális membrán sérülését eredményezik, és így a PpIX-szintézis gátlásához vezetnek a glióma sejtekben (26). Napjainkban az AED-eket gyakran adják az LGG-ben szenvedő betegeknek a műtét előtt. Feltételezésünk szerint az AED-ek adása befolyásolhatja a látható fluoreszcencia jelenlétét az LGG-kben a sebészi reszekció során.
A jelen tanulmány célja tehát az volt, hogy megvizsgáljuk az 5-ALA által kiváltott fluoreszcencia szerepét az LGG műtétek során, és elemezzük az AED-ek hatását a látható fluoreszcencia jelenlétére.
Anyagok és módszerek
Betegpopuláció
A betegeket, akik 2014 márciusa és 2016 márciusa között a Burdenko Idegsebészeti Intézetben 5-ALA adását követően újonnan diagnosztizált LGG gyanúja miatt reszekción estek át, toboroztuk. Vizsgálatunkba végül összesen 27, szövettanilag igazolt LGG-vel rendelkező beteget vontunk be. Vizsgálati kohorszunkba 19 férfi és nyolc nő tartozott, a medián életkoruk 33 év volt (tartomány: 18-66 év). A szövettani elemzésünk alapján 14 diffúz asztrocitómát, 6 oligodendrogliómát, 4 pilocytás asztrocitómát, 2 gemistocytás asztrocitómát és egy desmoplasztikus infantilis gangliogliómát diagnosztizáltunk. Az 5-ALA műtét közbeni alkalmazása mind a 27 betegnél megvalósítható volt. Vizsgálatunkban egyik betegnél sem fordult elő jelentős 5-ALA-val kapcsolatos mellékhatás. A műtéti beavatkozáshoz és az 5-ALA beadásához minden betegtől tájékozott beleegyezést kaptunk. A vizsgálatot az N. N. Burdenko Nemzeti Idegsebészeti Orvosi Kutatóközpont (Moszkva, Oroszország) helyi etikai bizottsága hagyta jóvá.
Befogadási és kizárási kritériumok
A vizsgálatba való felvétel kritériumai a következők voltak: ≥18 éves kor, MRI-gyanús LGG, lehetséges bruttó teljes reszekció (GTR) (azaz, >90%) a műtét előtti műtéti becslés alapján, ismert májbetegség vagy jelentős májműködési zavarra utaló jelek hiánya, valamint Karnofsky-skála ≥70. Az 5-ALA beadásának kizáró kritériumai voltak a fényérzékenység, a páciens vagy a családban előfordult porfíria, a terhesség és a szoptatás. A végső vizsgálati kohorszban csak azok a betegek maradtak, akiknél a műtét után LGG-t diagnosztizáltak.
Műtéti eljárás
A betegeknek szájon át 25 mg/testtömeg kg 5-ALA-t (“Alasence” NIOPIK, Moszkva, Oroszország) adtak 100 ml vízben feloldva ~3 órával a műtét előtt. A tumor lokalizációjától függően intraoperatív neuromonitoringot végeztek szenzoros/motoros kiváltott potenciálokkal és/vagy direkt stimulációval (Viking Select, Nicolet; n = 21 beteg), valamint éber műtétet (n = 2 beteg). Módosított idegsebészeti mikroszkópot (Carl Zeiss OPMI Pentero, Németország) használtak, amely fluoreszkáló 400 nm-es UV-fénymodullal és speciális szűrőkkel volt felszerelve. A mikrosebészeti tumoreltávolítást elsősorban standard fehér fénymikroszkópiával végeztük, a legtöbb esetben (n = 20 beteg) neuronavigáció segítségével. A műtét során a mikroszkópot ismételten ibolyakék gerjesztőfényre kapcsoltuk az esetleges fluoreszcencia láthatóvá tétele érdekében.
A fluoreszcencia intenzitását a sebész vizuálisan értékelte, és meghatározta, hogy “gyenge”, amikor csak egy kis tumorrész mutat rózsaszín fluoreszcenciát, a tumor nagy része egyáltalán nem fluoreszkál, “mérsékelt”, amikor a tumor több mint fele rózsaszín fluoreszcenciát mutat, és “fényes”, amikor a tumor nagy része élénkvörösnek tűnik. A spektroszkópiával segített fluoreszcenciát 12 betegnél kvantitatív módon értékelték. A fluoreszcencia szintje 0 értéktől 15 önkényes egységig (az adatok normalizálása után) változott az ép agyat illetően. Külön nem emeltük ki a spektroszkópia szerepét, mivel azt csak néhány betegünknél végeztük el. Továbbá az egyes tumorok intratumorális fluoreszcencia-homogenitását is meghatároztuk. Ebben az értelemben a diffúz fluoreszcenciát az egész tumor homogén izzásaként definiáltuk. Ezzel szemben a fokális fluoreszcenciát úgy definiáltuk, mint egy körülírt fluoreszkáló területet egy egyébként nem fluoreszkáló tumoron belül. A műtét során a tumoron belüli fluoreszkáló és/vagy nem fluoreszkáló területekről és/vagy a feltételezett tumorhatárról szövetmintákat gyűjtöttek szövettani elemzés céljából. Az 5-ALA-val kapcsolatos esetleges fototoxicitás elkerülése érdekében minden beteget a gyógyszer beadása után legalább 24 óráig óvtunk az erős fényforrásoktól.
Hisztopatológia
Minden formalinban rögzített, paraffinba ágyazott szövetmintát feldolgoztunk hematoxilin és eozin (H & E) festésre. A daganat diagnózisát tapasztalt neuropatológus állította fel az Egészségügyi Világszervezet (WHO) hatályos szövettani kritériumai szerint (27). Tanulmányunkban minden egyes begyűjtött szövetmintában vizsgáltuk a sejtsűrűséget és a proliferációs rátát (Ki-67 jelölési index).
AED-k műtét előtti szedése
Mivel tanulmányunk fő célja az volt, hogy megvizsgáljuk az AED-ek lehetséges hatását az 5-ALA indukálta fluoreszcenciára, minden egyes betegnél dokumentáltuk, hogy a műtét előtt adtak-e AED-eket (igen vagy nem). A betegek átlagos AED-dózisokat szedtek: valproinsavat (napi 1,5 mg-ig), levetiracetamot (napi 800 mg). Nem vizsgáltuk külön-külön az egyes gyógyszereket, mivel az általános sorozat nem volt nagy.
Posztoperatív lefolyás
A neurológiai állapotot minden betegnél megvizsgáltuk a műtét előtt és után, hogy a neurológiai tünetek esetleges posztoperatív romlását felismerjük. Emellett a reszekció kiterjedését a korai (legfeljebb 72 órával a műtét után) posztoperatív MRI eredményei alapján ítélték meg: (1) GTR akkor volt jelen, ha a tumortömeg legalább 90%-át eltávolították, (2) szubtotális reszekció, ha a tumortömeg több mint 50%-át eltávolították, és (3) részleges reszekció, ha a tumor <50%-át eltávolították.
Statisztikai elemzés
Az adatok feldolgozását a statisztikai számításokhoz használt R szoftverrel (3.4.4 verzió) végeztük. A folytonos változókat Mann-Whitney U-próbával hasonlítottuk össze a csoportokban. A kategorikus változók közötti kapcsolat elemzésére a Fisher-féle egzakt tesztet alkalmaztuk. Az AED fluoreszcenciára gyakorolt hatásának vizsgálatakor logisztikus regressziós elemzést végeztünk a zavaró tényezők figyelembevételére. Az eredményeket p < 0,05 esetén statisztikailag szignifikánsnak tekintettük.
Eredmények
5-ALA által kiváltott fluoreszcencia és szövettani diagnózis
A 27 esetből 14 esetben (52%) figyeltünk meg látható fluoreszcenciát a műtét során, míg a fennmaradó 13 esetben (48%) nem észleltünk fluoreszcenciát.
A szövettani tumordiagnózis szerint mind a 4 pilocytás astrocytoma, mind a 2 gemistocytás astrocytoma és az egyetlen desmoplasztikus infantilis ganglioglioma látható fluoreszcenciát mutatott. Továbbá látható fluoreszcenciát találtak 14 diffúz asztrocitomából 4-ben (29%) és 6 oligodendrogliomából 3-ban (50%). Az intratumorális fluoreszcencia homogenitása szerint (n = 14 eset) 7 tumorban volt “diffúz” látható fluoreszcencia, míg a másik 7 gliomában “fokális” helyen volt látható fluoreszcencia. Kohorszunk fluoreszcencia-adatainak részleteit az 1. táblázat, illusztratív eseteket pedig az 1. ábra tartalmazza.
Táblázat 1. táblázat. Intraoperatív fluoreszcencia jellemzők.
1. ábra. A 16. számú szemléltető eset (diffúz fluoreszcencia típus). Oligodendroglioma WHO Grade II a jobb homloklebenyben. (A)-A preoperatív FLAIR-felvételek nagyméretű hiperintenzív léziót mutatnak, (B)-A fehérfény-mikroszkópia distint kortikális eltéréseket mutat; (C)-a tumor liláskék gerjesztőfénnyel mérsékelt fluoreszcenciát mutat; (D)-a hisztológia WHO II. fokozatú oligodenroglioma tumorszövetét mutatja. Az adatok közzétételéhez, beleértve a képeket is, a betegtől tájékozott beleegyezést kaptunk.
5-ALA által kiváltott fluoreszcencia és szövettani paraméterek
A 27 betegtől összesen 80 szövetmintát gyűjtöttek a műtét során (medián: 3 minta; tartomány 1-12 minta/beteg). Ezek közül 21 mintában (26%) találtak látható fluoreszcenciát, míg 59 mintában (74%) nem volt látható fluoreszcencia. A sejtsűrűség szignifikánsan nagyobb volt a fluoreszcencia-pozitív mintákban (2180 mm2), mint a fluoreszcencia-negatív mintákban (1510 mm2; p = 0,03). Ezenkívül a Ki-67 jelölési indexszel mért proliferációs ráta is szignifikánsan magasabb volt a fluoreszcencia-pozitív mintákban (2,52%), mint a fluoreszcencia-negatív mintákban (0,41%; p = 0,04).
5-ALA által kiváltott fluoreszcencia és AED-ek
A műtét előtti görcsrohamok miatt a vizsgálati kohorszunkból 15 beteg (56%) szedett AED-eket (finlepszin, levetiracetam, trileptál és/vagy valproidsav) a műtét előtt. A 15, műtét előtti AED-szedéssel rendelkező beteg közül 11 betegnél (73%) nem volt látható fluoreszcencia a reszekció során. Ezzel szemben a fennmaradó 12 beteg közül, akiknél nem volt előzetes AED-szedés, 10 (83%) mutatott látható fluoreszcenciát. Így a látható fluoreszcencia szignifikánsan gyakoribb volt az AED-szedés nélküli betegeknél, mint a műtét előtti AED-szedéssel rendelkező betegeknél. Az AED szignifikáns tényezőnek (p = 0,048) bizonyult az intraoperatív fluoreszcencia valószínűségét befolyásoló tényezőnek, amikor más potenciális zavaró tényezőkkel (asztrocitóma/nem asztrocitóma, frontális lokalizáció, dexametazon adag) korrigálták egy logisztikus regressziós modellben. A modellbe bevont egyéb tényezők nem mutattak szignifikáns kapcsolatot a fluoreszcenciával (p > 0,05).
Posztoperatív lefolyás
A műtét után 21 betegnél stabil, négy betegnél pedig javultak a neurológiai tünetek. Ezzel szemben a fennmaradó két betegnél a neurológiai tünetek romlását tapasztalták. A korai posztoperatív MRI szerint 16 betegnél (59%) bruttó teljes reszekciót, 8 betegnél (30%) szubtotális reszekciót, három betegnél (11%) pedig részleges reszekciót értek el. A fluoreszcencia nem korrelált a reszekció kiterjedésével.
Diszkusszió
Az 5-ALA indukált fluoreszcencia alkalmazása egyre népszerűbbé válik azzal a céllal, hogy maximalizálják a reszekció kiterjedését, különösen a HGG-k esetében, és ezáltal javítsák a betegek posztoperatív prognózisát. Ebben az értelemben a fluoreszcencia-vezérelt műtét bizonyította, hogy jelentősen javítja a teljes reszekciók arányát HGG-kben a csak mikrosebészethez képest, és ez az innovatív technika a 6 hónapos progressziómentes túlélést is csaknem megduplázta (16). A közelmúltban látható PpIX fluoreszcenciát találtak más agyi elváltozásokban is, például meningeomákban (19) és metasztatikus tumorokban (18, 28).
A jelenlegi irodalom: Az 5-ALA fluoreszcencia LGG-ben
Az 5-ALA indukálta fluoreszcencia értékét LGG-ben eddig csak kevés tanulmányban vizsgálták. Ebben az értelemben Ishihara és munkatársai 2007-ben írták le először az 5-ALA alkalmazását két LGG-ben, és nem találtak látható fluoreszcenciát a többször gyűjtött szövetmintákban (29). Emellett Ruge és munkatársai 2009-ben egy 9 éves kislány esetét ismertették, akinél a jobb halántéklebeny pleomorf xanthoastrocytomájának fluoreszcenciával irányított reszekcióját végezték el, és a daganaton látható fluoreszcenciát észleltek (20). Továbbá Stockhammer és munkatársai 2009-ben egy esetleírást tettek közzé egy WHO II. fokozatú diffúz asztrocitomáról, amely mérsékelt sejtsűrűséggel, nagyobb mikrovaszkuláris sűrűséggel és látható fluoreszcenciával rendelkezett (30). Pilomyxoid astrocytoma és pilocytás astrocytoma fluoreszcens eseteit Bernal Garcia és munkatársai (31), illetve Choo és munkatársai (32) publikálták. Az első LGG-vel és 5-ALA-val kezelt betegek sorozatát Widhalm és munkatársai publikálták (33). Ebben a vizsgálatban mind a nyolc diffúzan infiltráló WHO II. fokozatú glioma nem mutatott látható 5-ALA indukálta fluoreszcenciát a műtét során. Egy másik tanulmányban Ewelt és munkatársai 2011-ben 13 LGG közül csak egy (8%) esetében számoltak be látható fluoreszcenciáról a műtét során (7). Három évvel az első betegsorozat után Widhalm és munkatársai 2013-ban egy nagyobb sorozatot publikáltak, és 33 LGG-ből 4-ben (9%) találtak látható fluoreszcenciát (34). Marbacher és munkatársai egy másik vizsgálatában 20 LGG-ből 8 (40%) mutatott látható fluoreszcenciát (18). Valdes 2015-ben 12 elemzett LGG-ből 4-ben (33%) talált látható fluoreszcenciát (35). Végül Jaber és munkatársai 2016-ban az eddigi legnagyobb sorozatban 82 LGG közül 13-ban (16%) találtak látható fluoreszcenciát (36). A jelenlegi irodalom szerint tehát látható fluoreszcencia csak az LGG-s betegek kisebbségében figyelhető meg.
A jelenlegi tanulmány: 5-ALA fluoreszcencia LGG-ben
A jelenlegi irodalomban elérhető ezen egyéb tanulmányok ellenére a mi adataink az esetek több mint felében látható fluoreszcencia jelenlétét mutatták ki a műtét során. A látható fluoreszcenciával rendelkező LGG-k jelenlegi irodalmi adatokhoz képest magasabb arányának egyik lehetséges magyarázata az lehet, hogy a többi tanulmányhoz (18, 33, 34) képest valamivel magasabb 5-ALA-dózist alkalmaztunk (25 mg/testtömegkilogramm). Stummer és munkatársai azonban különböző 5-ALA-dózisokat hasonlítottak össze rosszindulatú gliómák műtétje során (0,2, 2, 20 mg/kg), és arra a következtetésre jutottak, hogy a 20 mg/testtömegkilogrammnál nagyobb 5-ALA-dózisok alkalmazása valószínűleg nem eredményez jobb fluoreszcenciahatást (37). Egy másik magyarázat lehet, hogy a diffúzan infiltráló gliomákon kívül más daganatos entitásokat is bevontunk, mint például a pilocytás astrocytomákat vagy egy gangliogliomát. Ígéretes eredményeinket azonban még meg kell erősíteni független multicentrikus vizsgálatokban, amelyekbe LGG-ben szenvedő betegek nagyobb kohorszát vonják be.
Érdekes, hogy látható fluoreszcenciát nem csak a korábban leírtaknak megfelelően (33, 34) fókuszált intratumorális területeken, hanem az egész tumor homogén izzásával járó diffúz fluoreszcenciát is megfigyeltünk. Feltételezzük, hogy a fokális látható fluoreszcencia jelenléte az LGG-ben a potenciális jövőbeli malignus transzformáció területeit jelentheti. Továbbá a jövőbeli vizsgálatoknak tisztázniuk kell, hogy a rezekció mértéke optimalizálható-e, különösen a diffúz fluoreszcenciájú LGG-kben.
5-ALA fluoreszcencia és hisztopatológia
Vizsgálatunkban a látható fluoreszcenciával rendelkező mintákban szignifikánsan magasabb sejtsűrűséget és proliferációt figyeltünk meg a fluoreszcencia nélküli mintákhoz képest. Ez összhangban van Widhalm és munkatársai két korábbi vizsgálatával (33, 34). Hasonlóképpen, Widhalm és munkatársai szignifikánsan magasabb mitotikus rátát, sejtsűrűséget és nukleáris pleomorfizmust találtak a fluoreszkáló mintákban, mint a nem fluoreszkáló mintákban. Továbbá a MIB-1 LI-vel értékelt proliferációs index szignifikánsan magasabb volt a látható fluoreszcenciával rendelkező mintákban, mint a nem fluoreszkáló mintákban. Ebben az értelemben ezek a korábbi adatok azt jelzik, hogy a látható fluoreszcencia alkalmas az anaplasztikus fókuszok azonosítására a WHO szövettani kritériumainak megfelelően (33, 34). Mivel egy LGG-sorozatban a látható fluoreszcenciájú területeken szignifikánsan magasabb sejtsűrűséget és proliferációs rátát is találtunk, úgy véljük, hogy az 5-ALA a kezdeti LGG folyamatban lévő malignus transzformációjának korai markereként szolgálhat. E fontos kérdés tisztázásához elegendő követési adatot tartalmazó jövőbeli vizsgálatokra van szükség.
5-ALA-fluoreszcencia és AED-ek
Ma már bevett gyakorlat, hogy az LGG-ben szenvedő betegek epilepsziás rohamok gyógyszeres kezelésében részesülnek (38-40). Hefti és munkatársai egy in vitro vizsgálatban kimutatták, hogy a PpIX-szintézis fenitoin, de nem levetiracetam hatására akár 45%-kal is csökkent glióma sejtekben (26). Vizsgálatunkban azt találtuk, hogy a látható fluoreszcencia szignifikánsan gyakoribb volt az AED-szedés nélküli betegeknél, mint a műtét előtt AED-szedéssel rendelkező betegeknél (r = 0,56; p = 0,045). A 15, preoperatív AED-szedéssel rendelkező beteg közül 11 betegnél (73%) nem volt látható fluoreszcencia a reszekció során. Ezzel szemben a fennmaradó 12 beteg közül, akiknél nem volt előzetes AED-szedés, 10 betegnél (83%) volt látható fluoreszcencia. Az AED-ek látható fluoreszcenciára gyakorolt megfigyelt hatásának hátterében álló mechanizmusok egyelőre tisztázatlanok. Az AED-ek hatását az 5-aminolevulinsav-dehidráz és az uroporfirinogén I-szintetáz aktivitására egy B6-vitamin-hiányos epilepsziás fiú eritrocitáiban, aki valproinsavat és karbamazepint kapott, Haust és munkatársai (University of Western Ontario, Kanada) is leírták 1989-ben (41). Az egyik lehetséges hipotézis az lehet, hogy az AED-ek befolyásolják a PpIX-szintézis enzimeit a glióma sejtek mitokondriumaiban, és így a fluoreszcencia jelenlétét vagy hiányát eredményezik az LGG-ben. Egy glioblasztóma sejtvonalakon végzett további vizsgálat szerint az AED-ek (fenitoin/valproátok) és a dexametazon gátolhatják a PpIX-szintézist (10). Az AED-ek látható fluoreszcenciára gyakorolt hatásának pontos mechanizmusait jövőbeli vizsgálatokban kell tisztázni.
Jövőbeli irányok
A jövőben az első megfigyeléseinket további független, nagy betegcsoporton végzett vizsgálatokban kell megerősíteni. Az ilyen nagyobb vizsgálatok lehetőséget adnak arra is, hogy a különböző típusú AED-ek hatását külön-külön elemezzük. Továbbá az AED-ek hatását HGG-kben is vizsgálni kell. A vizuális fluoreszcencia hiánya esetén a kvantitatív kimutatási módszerek hasznosak lehetnek az LGG-szövet jobb vizualizációja érdekében. Ebben az értelemben a konfokális mikroszkópia szintén hatékony eszköz a sejtek 5-ALA által kiváltott tumorfluoreszcencia vizualizálására az LGG-ken belül és az agy-tumor határfelületen (21). A konfokális mikroszkópia meggyőző adatai azonban egyelőre még mindig hiányoznak az LGG-ben szenvedő betegek nagy kohorszában. Egy másik módszer a PpIX-akkumuláció spektroszkópiai elemzése specifikus szondákkal. Ezzel a megközelítéssel Valdes és munkatársai megállapították, hogy a PpIX felhalmozódása kvantitatív módon kimutatható a vizuális fluoreszcencia gyenge diagnosztikai pontossága ellenére LGG-ben (35, 42). Következésképpen ez az ígéretes megközelítés további vizsgálatokat igényel a jövőbeni tanulmányokban.
Következtetések
A jelen tanulmányban az 5-ALA szerepét vizsgáltuk LGG-kben és az antiepileptikumok hatását az intraoperatív fluoreszcenciára. Adataink szerint az LGG-sorozatunkban a jelenlegi irodalmi adatokhoz képest jelentősen nagyobb arányú látható fluoreszcenciát figyeltünk meg (52%). Továbbá a látható fluoreszcenciájú területeken megnövekedett sejtsűrűséget és proliferációt észleltünk. Így az 5-ALA indukálta fluoreszcencia javíthatja az LGG-k egy alcsoportjának intraoperatív vizualizációját is, és hasznos marker lehet a szövettani heterogenitás optimális kimutatására is az LGG-k műtétje során. Továbbá úgy tűnik, hogy előzetes adataink szerint az AED-ek műtét előtti szedése csökkenti a látható fluoreszcencia jelenlétét az ilyen tumorokban, így ezt a kérdést figyelembe kell venni a klinikai környezetben. A jelen vizsgálat ígéretes adatainak megerősítéséhez további független multicentrikus vizsgálatokra van szükség, amelyek LGG betegek nagyobb kohorszát foglalják magukban.
Korlátozások
Megértjük, hogy a fluoreszcenciát befolyásoló tényezők elemzésének sokrétűnek kell lennie. Ennek eléréséhez a logisztikus regresszió modelljét használtuk. Az AED az intraoperatív fluoreszcencia valószínűségét szignifikánsan befolyásoló tényezőnek bizonyult, amikor más potenciális zavaró tényezőkkel (asztrocitóma/nem asztrocitóma, frontális lokalizáció, dexametazon adag, IDH1-mutáció) korrigáltuk egy logisztikus regressziós modellben. A sejtsűrűséget és a Ki67-indexet csak a több biopsziával rendelkező betegeknél (10 beteg) mutatták ki. Arra a következtetésre jutottak, hogy a sejtsűrűség és a Ki67-index magasabb volt a fluoreszkáló zónából vett biopsziás minták esetében a nem fluoreszkáló zónához képest. A többi 17 beteg esetében kevés bizonyítékot kaptunk a sejtsűrűségre vonatkozóan, a Ki67-indexük főként 4-5%-ot tett ki. Mivel ez egy 27 beteget bevonó retrospektív elemzés, nem terveztük a sejtsűrűség és a Ki67-index vizsgálatát. Sajnos nincs teljes adathalmazunk a Ki67 és a sejtsűrűségre vonatkozóan, amelyet be tudnánk vonni a logisztikus regressziós modellbe.
Etikai nyilatkozat
Ezt a vizsgálatot az N. N. Burdenko Nemzeti Idegsebészeti Orvosi Kutatóközpont (Moszkva, Oroszország) helyi bizottsága végezte az összes alany írásbeli beleegyezésével. Minden alany a Helsinki Nyilatkozatnak megfelelően adta írásbeli beleegyezését. A protokollt az N. N. Burdenko Nemzeti Idegsebészeti Orvosi Kutatóközpont (Moszkva, Oroszország) helyi bizottsága hagyta jóvá.
A szerzők hozzájárulása
SG, GW és AP tervezte a vizsgálatot. LS, VJ és MR gyűjtötték az adatokat. TS, VL, GP és AR dolgozta ki a technikai részleteket. MG és DC elemezte az adatokat és írta a papírt az összes szerző közreműködésével. AS és AP szerkesztette a szöveget. KC elemezte az adatokat és írta a papírt az összes szerző hozzájárulásával.
Finanszírozás
A bejelentett tanulmányt az RFBR finanszírozta a 17-00-00158, 17-00-00159 számú kutatási projektek szerint, és 17-00-00-00157 .
Enyilatkozat az összeférhetetlenségről
A szerzők kijelentik, hogy a kutatást olyan kereskedelmi vagy pénzügyi kapcsolatok hiányában végezték, amelyek potenciális összeférhetetlenségként értelmezhetők.
Köszönet
Köszönjük a kollégáink által nyújtott segítséget: Danilov G. V., MD, Ph.D., N. N. Burdenko Tudományos Kutató Idegsebészeti Intézet, Moszkva, Oroszország, a statisztikai támogatásért.
1. A statisztikában való közreműködésért. DeAngelis LM. Agydaganatok. N Engl J Med. (2001) 344:114-23. doi: 10.1056/NEJM200101113440207
CrossRef Full Text | Google Scholar
2. Az agyvelőbántalmak és az agyvelőgyulladás. Ostrom QT, Bauchet L, Davis FG, Deltour I, Fisher JL, Langer CE, et al. The epidemiology of glioma in adults: a “state of the science” review. Neuro Oncol. (2014) 16:896-913. doi: 10.1093/neuonc/nou087
CrossRef Full Text | Google Scholar
3. McGirt MJ, Chaichana KL, Attenello FJ, Weingart JD, Than K, Burger PC, et al. Extend of surgical resection is independently associated with survival in patients with hemispheric infiltraiting low-grade gliomas. Neurosurgery. (2008) 63:700-8. doi: 10.1227/01.NEU.0000325729.41085.73
CrossRef Full Text | Google Scholar
4. Sanai N, Berger MS. A glioma reszekciójának mértéke és annak hatása a betegek kimenetelére. Neurosurgery. (2008) 62:753-66. doi: 10.1227/01.neu.0000318159.21731.cf
CrossRef Full Text | Google Scholar
5. A gliomai tumorok és a gliomai tumorok gyógyítása. Schomas DA, Laack NNI, Rao RD, Meyer FB, Shaw EG, O’Neill BP, et al. Intracranialis low-grade gliomas in adults: Harmincéves tapasztalat a Mayo klinikán végzett hosszú távú követéssel. Neuro Oncol. (2009) 11:437-45. doi: 10.1215/15228517-2008-102
CrossRef Full Text | Google Scholar
6. Google Scholar
. Smith JS, Chang EF, Lamborn KR, Chang SM, Prados MD, Cha S, et al. A reszekció kiterjedésének szerepe az alacsony fokú félgliomák hosszú távú kimenetelében. J Clin Oncol. (2008) 26:1338-45. doi: 10.1200/JCO.2007.13.9337
CrossRef Full Text | Google Scholar
7. Ewelt C, Floeth FW, Felsberg J, Steiger HJ, Sabel M, Langen K-J, et al. Finding the anaplastic focus in diffuse gliomas: the value of Gd-DTPA enhanced MRI, FET-PET, and intraoperative, ALA-derived tissue fluorescence. Clin Neurol Neurosurg. (2011) 113:541-7. doi: 10.1016/j.clineuro.2011.03.008
CrossRef Full Text | Google Scholar
8. Teljeskörű hivatkozás | Google Scholar
. Soffietti R, Baumert BG, Bello L, Von Deimling A, Duffau H, Frénay M, et al. Guidelines on management of low-grade gliomas: Report of an EFNS-EANO* task force. Eur J Neurol. (2010) 17:1124-33. doi: 10.1111/j.1468-1331.2010.03151.x
CrossRef Full Text | Google Scholar
9. Opoku-Darko M, Lang ST, Artindale J, Cairncross JG, Sevick RJ, Kelly JJP. A véletlenül felfedezett diffúzan infiltráló alacsony fokú glióma sebészi kezelése. J Neurosurg. (2018) 129:19-26. doi: 10.3171/2017.3.JNS17159
CrossRef Full Text | Google Scholar
10. Lawrence JE, Steele CJ, Rovin RA, Belton RJ, Winn RJ. A dexametazon önmagában és desipraminnal, fenitoinnal, valproinsavval vagy levetiracetammal kombinálva zavarja az 5-ALA által közvetített PpIX-termelést és a sejtek megtartását glioblasztóma sejtekben. J Neurooncol. (2016) 127:15-21. doi: 10.1007/s11060-015-2012-x
CrossRef Full Text | Google Scholar
11. Google Scholar
. Stummer W, Molina ES. Fluoreszcens képalkotó/ágensek a tumorrezekcióban. Neurosurg Clin. (2017) 28:569-83. doi: 10.1016/j.nec.2017.05.009
CrossRef Full Text | Google Scholar
12. The Neurológiai és Neurológiai Klinika. Nabavi A, Thurm H, Zountsas B, Pietsch T, Lanfermann H, Pichlmeier U, et al. Five-aminolevulenic acid for fluorescence-guided resection of recurrent malignant gliomas. Neurosurgery. (2009) 65:1070-7. doi: 10.1227/01.NEU.0000360128.03597.C7
CrossRef Full Text | Google Scholar
13. A neurológiai sebészet és a neurológiai sebészet (2009) 65:1070-7. doi: 10.1227/01.NEU.0000360128.03597. Pichlmeier U, Bink A, Schackert G, Stummer W. Reszekció és túlélés glioblastoma multiforme-ban: az ALA tanulmány betegeinek RTOG rekurzív partícionáló elemzése. Neuro Oncol. (2008) 10:1025-34. doi: 10.1215/15228517-2008-052
CrossRef Full Text | Google Scholar
14. Google Scholar
. Roberts DW, Valdés PA, Harris BT, Hartov A, Fan X, Ji S, et al. Glioblastoma multiforme kezelése a sebészi reszekció (aminolevulinsav) klinikai kísérleteivel. Neurosurg Clin. (2012) 23:371-7. doi: 10.1016/j.nec.2012.04.001
CrossRef Full Text | Google Scholar
15. Google Scholar
. Roberts DW, Valdés PA, Harris BT, Fontaine KM, Hartov A, Fan X, et al. Coregistered fluorescence-enhanced tumor resection of malignant glioma: relationships between δ-aminolevulinic acid-induced protoporphyrin IX fluorescence, magnetic resonance imaging enhancement, and neuropathological parameters. J Neurosurg. (2011) 114:595-603. doi: 10.3171/2010.2.JNS091322
CrossRef Full Text | Google Scholar
16. JNS091322
CrossRef Full Text | Google Scholar
16. Stummer W, Pichlmeier U, Meinel T, Wiestler OD, Zanella F, Reulen H-J. Fluoreszcencia-vezérelt műtét 5-aminolevulinsavval a rosszindulatú glióma reszekciójában: randomizált, kontrollált, multicentrikus III. fázisú vizsgálat. Lancet Oncol. (2006) 7:392-401. doi: 10.1016/S1470-2045(06)70665-9
CrossRef Full Text | Google Scholar
17. MTA doktora. Stummer W, Reulen H-J, Meinel T, Pichlmeier U, Schumacher W, Tonn J-C, et al. Extend of resection and survival in glioblastoma multiforme. Neurosurgery. (2008) 62:564-76. doi: 10.1227/01.neu.0000317304.31579.17
CrossRef Full Text | Google Scholar
18. MTA doktora. Marbacher S, Klinger E, Schwyzer L, Fischer I, Nevzati E, Diepers M, et al. Use of fluorescence to guide resection or biopsy of primary brain tumors and brain metastases. Neurosurg Focus. (2014) 36:E10. doi: 10.3171/2013.12.FOCUS13464
CrossRef Full Text | Google Scholar
19. Áttekintés a teljes szövegről | Google Scholar
. Potapov AA, Goryaynov SA, Okhlopkov VA, Shishkina L V, Loschenov VB, Savelieva TA, et al. Lézeres bioszpektroszkópia és 5-ALA fluoreszcencia navigáció mint hasznos eszköz a meningeóma reszekciójában. Neurosurg Rev. (2016) 39:437-47. doi: 10.1007/s10143-015-0697-0
CrossRef Full Text | Google Scholar
20. Neurosurg Rev. (2016) 39:437-47. Ruge JR, Liu J. 5-aminolevulinsav alkalmazása egy jóindulatú gyermekkori agydaganat vizualizálására és reszekciójára: esetismertetés. J Neurosurg Pediatr. (2009) 4:484-6. doi: 10.3171/2009.6.PEDS08428
CrossRef Full Text | Google Scholar
21. Google Scholar
. Sanai N, Snyder LA, Honea NJ, Coons SW, Eschbacher JM, Smith KA, et al. Intraoperatív konfokális mikroszkópia az 5-aminolevulinsav fluoreszcencia megjelenítésében alacsony fokú gliomákban. J Neurosurg. (2011) 115:740-8. doi: 10.3171/2011.6.JNS11252
CrossRef Full Text | Google Scholar
22. Zhang C, Boop FA, Ruge J. Az 5-aminolevulinsav alkalmazása a gyermekkori agydaganatok reszekciójában: kritikai áttekintés. J Neurooncol. (2018) 141: 567-73. doi: 10.1007/s11060-018-03004-y
CrossRef Full Text | Google Scholar
23. Google Scholar
. Peng Q, Warloe T, Berg K, Moan J, Kongshaug M, Giercksky K-E, et al. 5-Aminolevulinsav alapú fotodinamikus terápia. Cancer. (1997) 79:2282-308.
Google Scholar
24. Qian ZM, Chang YZ, Leung G, Du JR, Zhu L, Wang Q, et al. A ferroportin1, hephaestin és ceruloplasmin expressziója patkányszívben. Biochim Biophys Acta. (2007) 1772:527-32. doi: 10.1016/j.bbadis.2007.02.006
CrossRef Full Text | Google Scholar
25. Beszéljünk a teljes szövegről! Kondo M, Hirota N, Takaoka T, Kajiwara M. Hém-bioszintetikus enzimaktivitások és porfirin akkumuláció normál májban és patkány hepatoma sejtvonalakban. Cell Biol Toxicol. (1993) 9:95-105. doi: 10.1007/BF00755143
CrossRef Full Text | Google Scholar
26. Beszámoló a teljes szövegről | Google Scholar
. Hefti M, Albert I, Luginbuehl V. A fenitoin csökkenti az 5-aminolevulinsav által kiváltott protoporfirin IX akkumulációt malignus glióma sejtekben. J Neurooncol. (2012) 108:443-50. doi: 10.1007/s11060-012-0857-9
CrossRef Full Text | Google Scholar
27. Google Scholar
. Louis DN, Perry A, Reifenberger G, von Deimling A, Figarella-Branger D, Cavenee WK, et al. The 2016 World Health Organization classification of tumors of the central nervous system: a summary. Acta Neuropathol. (2016) 131:803-20. doi: 10.1007/s00401-016-1545-1
CrossRef Full Text | Google Scholar
28. Google Scholar
. Kamp MA, Fischer I, Bühner J, Turowski B, Frederick Cornelius J, Steiger H-J, et al. 5-ALA fluorescence of cerebral metastases and its impact for the local-in-brain progression. Oncotarget. (2016) 7:66776-89. doi: 10.18632/oncotarget.11488
CrossRef Full Text | Google Scholar
29. Oncotarget.11488. Ishihara R, Katayama Y, Watanabe T, Yoshino A, Fukushima T, Sakatani K. Az 5-aminolevulinsav által kiváltott protoporfirin IX fluoreszcencia intenzitásának kvantitatív spektroszkópiai elemzése diffúzan infiltráló asztrocitomákban. Neurol Med Chir. (2007) 47:53-7. doi: 10.2176/nmc.47.53
CrossRef Full Text | Google Scholar
30. Google Scholar
. Stockhammer F, Misch M, Horn P, Koch A, Fonyuy N, Plotkin M. Az F18-fluor-etil-tirozin felvétel és az 5-aminolevulinsav által kiváltott fluoreszcencia összefüggése gliomákban. Acta Neurochir. (2009) 151:1377. doi: 10.1007/s00701-009-0462-7
CrossRef Full Text | Google Scholar
31. Vizsgálatok a gliómák és a tumorok között. Bernal García LM, Cabezudo Artero JM, García Moreno R, Marcelo Zamorano MB, Mayoral Guisado C. A harmadik kamra pilomyxoid asztrocitomájának 5-aminolevulinsavval végzett fluoreszcencia-vezérelt rezekciója. Neurocirugia. (2017) 28:251-6. doi: 10.1016/j.neucir.2017.03.002
CrossRef Full Text | Google Scholar
32. Vizsgálat a teljes szöveggel | Google Scholar
. Choo J, Takeuchi K, Nagata Y, Ohka F, Kishida Y, Watanabe T, et al. Neuroendoszkópos hengerműtét és 5-aminolevulinsav fotodinamikus diagnosztika mélyen fekvő intrakraniális elváltozásoknál. World Neurosurg. (2018) 116:e35-41. doi: 10.1016/j.wneu.2018.03.112
CrossRef Full Text | Google Scholar
33. Google Scholar
33. Widhalm G, Wolfsberger S, Minchev G, Woehrer A, Krssak M, Czech T, et al. 5-Aminolevulinsav ígéretes marker az anaplasztikus fókuszok kimutatására diffúzan infiltráló gliomákban, nem szignifikáns kontrasztfokozódással. Cancer Interdiscip Int J Am Cancer Soc. (2010) 116:1545-52. doi: 10.1002/cncr.24903
CrossRef Full Text | Google Scholar
34. Rák Interdiscip Int J Am Cancer Soc. Widhalm G, Kiesel B, Woehrer A, Traub-Weidinger T, Preusser M, Marosi C, et al. 5-Aminolevulinsav indukálta fluoreszcencia hatékony intraoperatív marker a nem szignifikáns kontraszt-megerősítésű gliómák pontos szövettani osztályozásához. PLoS ONE. (2013) 8:e76988. doi: 10.1371/journal.pone.0076988
CrossRef Full Text | Google Scholar
35. Vö. Valdés PA, Jacobs V, Harris BT, Wilson BC, Leblond F, Paulsen KD, et al. Kvantitatív fluoreszcencia az 5-aminolevulinsav-indukált protoporfirin IX biomarkerrel, mint sebészeti kiegészítő az alacsony fokú glióma műtétjében. J Neurosurg. (2015) 123:771-80. doi: 10.3171/2014.12.JNS14391
CrossRef Full Text | Google Scholar
36. Jaber M, W?lfer J, Ewelt C, Holling M, Hasselblatt M, Niederstadt T, et al. Az 5-aminolevulinsav értéke alacsony fokú gliomákban és glioblasztóma képalkotó jellemzőit nélkülöző magas fokú gliomákban. Neurosurgery. (2016) 78:401-11. doi: 10.1227/NEU.0000000000001020
CrossRef Full Text | Google Scholar
37. Stummer W, Stepp H, Wiestler OD, Pichlmeier U. Randomizált, prospektív, kettős vak vizsgálat az 5-aminolevulinsav 3 különböző dózisának összehasonlítása malignus gliomák fluoreszcencia-vezérelt reszekciójában. Neurosurgery. (2017) 81:230-9. doi: 10.1093/neuros/nyx074
CrossRef Full Text | Google Scholar
38. Google Scholar
. Hirsch LJ. Rohamok alacsony fokú gliomák reszekcióján átesett betegeknél. Epilepsy Curr. (2009) 9:98-100. doi: 10.1111/j.1535-7511.2009.01305.x
CrossRef Full Text | Google Scholar
39. Epilepszia és Epilepszia és Epilepszia. Kurzwelly D, Herrlinger U, Simon M. Rohamok alacsony fokú gliómás betegeknél – előfordulási gyakoriság, patogenezis, sebészeti kezelés és farmakoterápia. In: Schramm J, editor. Low-Grade gliomák. Advances and Technical Standards in Neurosurgery, 35. kötet. Vienna: Springer. pp. 81-111. doi: 10.1007/978-3-211-99481-8_4
CrossRef Full Text | Google Scholar
40. Oldalszámok és adatok. Rudà R, Bello L, Duffau H, Soffietti R. Rohamok alacsony fokú gliomákban: természetrajz, patogenezis és kimenetel a kezelések után. Neuro Oncol. (2012) 14(suppl 4):iv55-64. doi: 10.1093/neuonc/nos199.
CrossRef Full Text | Google Scholar
41. Haust HL, Poon HC, Carson R, VanDeWetering C, Peter F. Protoporfirinaemia és az 5-aminolevulinsav-dehidráz és az uroporfinogén I-szintetáz csökkent aktivitása egy B6-vitamin-hiányos epilepsziás fiú valproinsavat és karbamazepint kapott eritrocitáiban. Clin Biochem. (1989) 22:201-11.
Google Scholar
42. Valdes PA, Leblond F, Paulsen KD, Kim A, Wilson BC, Conde OM, et al. Combined fluorescence and reflectance spectroscopy for in vivo quantification of cancer biomarkers in low-and high-grade glioma surgery. J Biomed Opt. (2011) 16:116007. doi: 10.1117/1.3646916
CrossRef Full Text | Google Scholar