Nghiên cứu tác dụng kháng ung thư phổi không tế bào nhỏ trên thực nghiệm của phức hợp kháng thể đơn dòng gắn đồng vị phóng xạ (Nimotuzumab-131I)
Luận văn Nghiên cứu tác dụng kháng ung thư phổi không tế bào nhỏ trên thực nghiệm của phức hợp kháng thể đơn dòng gắn đồng vị phóng xạ (Nimotuzumab-131I). Bệnh ung thư nói chung và ung thư phổi nói riêng đang được quan tâm nhiều ở tất cả các nước trên thế giới. Theo ước tính của Tổ chức y tế Thế Giới (WHO) mỗi năm có khoảng 10 triệu trường hợp mới mắc và có khoảng 6 triệu người chết vì ung thư trên thế giới và là nguyên nhân gây tử vong đứng thứ hai sau bệnh tim mạch.
Trên thế giới, ung thư phổi là nguyên nhân gây chết hàng đầu trong tất cả các bệnh ung thư [1]. Theo ước tính của Viện Ung thư quốc gia Hoa Kỳ, ở Mĩ năm 2014, số trường hợp được chẩn đoán mắc mới 224.210 (chiếm 13%) tổng số mắc mới của tất cả các loại ung thư. Số người tử vong do ung thư phổi là 159.260 người, chiếm khoảng 27% tổng số nguyên nhân gây chết. Ung thư phổi có tỷ lệ sống trên 5 năm chỉ 16,6%, thấp hơn nhiều so với các ung đứng đầu về tỷ lệ mắc như: ung thư đại tràng (64,2%), ung thư vú (89,2%) và ung thư tuyến tiền liệt (99,2%) [2].
Ở Việt Nam, theo thống kê của Bộ Y tế, ung thư phổi đứng hàng thứ hai về tỷ lệ tử vong của các loại ung thư hàng năm. Số ca bệnh này không ngừng tăng lên, liên quan chặt chẽ tới tình hình tiêu thụ thuốc lá và ô nhiễm môi trường sống và làm việc.
Hiện nay, điều trị ung thư phổi vẫn dựa trên ba phương pháp cổ điển: phẫu thuật, tia xạ và hoá trị liệu. Mặc dù, đã mang lại nhiều kết quả nhưng tỷ lệ sống sót 5 năm chỉ đạt 15% và việc điều trị bằng hóa chất, xạ trị cũng mang lại nhiều tác dụng phụ làm ảnh hưởng tới chất lượng cuộc sống của bệnh nhân [3]. Một số tác dụng phụ thường gặp do hóa xạ trị là: mệt mỏi khó nuốt, buồn nôn, chán ăn, rụng tóc, tổn thương da từ nhẹ đến nặng; dễ xuất huyết, dễ nhiễm khuẩn, thiếu máu [4],[5],[6].
Để nâng cao hiệu quả điều trị của các phương pháp truyền thống, các nghiên cứu gần đây đã tập trung xác định các con đường tín hiệu sinh ung thư đặc hiệu có thể ứng dụng điều trị nhắm đích. Điều trị đích đối với ung thư phổi không tế bào nhỏ (UTPKTBN) bao gồm những tác động trên: thụ thể yếu tố tăng sinh mạch (VEGFR), thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì (EGFR) và gen ALK … EGFR là một thụ thể xuyên màng được tìm thấy tăng cường điều hoà, biểu lộ từ 40-80% trong UTPKTBN [3]. Một số chất ức chế enzym tyrosine kinase và kháng thể đơn dòng có tác dụng ức chế EGFR đã được chứng minh có hiệu quả điều trị các ung thư có biểu lộ quá mức EGFR trên lâm sàng tương đương với điều trị bằng đơn chất hoặc phối hợp với nhiều chế phẩm.
Thụ thể xuyên màng EGFR (HER1 hoặc ErbB1) thuộc nhóm thụ thể tyrosine kinase, có trọng lượng phân tử 170 kDalton (kDa), gồm một vùng gắn kết các phối tử nằm ngoài màng tế bào, một vùng xuyên màng đặc hiệu và một vùng trong tế bào. EGFR được hoạt hóa khi gắn kết với các phối tử đặc hiệu EGF (Epidemal Growth factor) hoặc TGFa (Transforming Growth Factor a) truyền thông tin hoạt hoá các con đường tín hiệu Ras/Raf/MAPK, PI3K, Akt, Erk…[3]. Kết quả của hoạt hóa theo con đường tín hiệu EGFR làm thúc đẩy quá trình tăng sinh tế bào, sống sót, xâm lấn, tăng sinh mạch và di căn của tế bào ung thư. Từ cơ chế này có hai phương pháp chính để ức chế hoạt hoá EGFR là dùng kháng thể đơn dòng như Nimotuzumab ngăn cản hoạt hóa EGFR hoặc dùng các phân tử nhỏ TKIs-(small-molecule-TKIs) gây mất hoạt tính của EGFR (Scaltriti-M và Baselga-G, 2012).
Xạ trị (radiotherapy) có vai trò quan trọng trong điều trị nhiều loại ung thư. Xấp xỉ 50% bệnh nhân ung thư trong suốt quá trình trị liệu của họ sử dụng xạ trị [7]. Có nhiều loại xạ trị khác nhau từ xạ trị thông thường (RFA, EBRT) đến xạ trị kỷ thuật cao (3D-CRT, IMRT, SBRT, Gamma) đã góp phần đáng kể trong điều trị ung thư phổi không tế bào nhỏ; tuy nhiên khả năng khống chế bệnh và tỷ lệ sống của các bệnh nhân xạ trị đơn thuần hoặc kết hợp với hoá trị liệu vẫn còn thấp. Bên cạnh đó tác dụng phụ do xạ trị cũng thường xảy ra…. Gần đây nhiều nghiên cứu cho thấy rằng tác dụng kháng ung thư của kháng thể đơn dòng kháng EGFR được tăng cường rõ rệt với ít tác dụng phụ và tăng hiệu quả của hóa chất điều trị ung thư [8],[9],[10], tăng độ nhạy phóng xạ của tế bào ung thư trên các nghiên cứu tiền lâm sàng và lâm sàng [3],[11],[12]. Chính vì vậy, nghiên cứu sử dụng kháng thể đơn dòng nimotuzumab gắn đồng vị phóng xạ 131I (còn gọi là liệu pháp miễn dịch phóng xạ) được mong đợi như một phương pháp có tiềm năng cho điều trị một số loại ung thư nguồn gốc tế bào biểu mô biểu lộ EGFR, trong đó có UTPKTBN [13]. Trên thế giới có một số sản phẩm miễn dịch phóng xạ đã và đang từng bước được ứng dụng để điều trị bệnh nhân ung thư, tuy nhiên đây là lĩnh vực nghiên cứu còn mới ở nước ta. Chính vì vậy, chúng tôi tiến hành đề tài:
“Nghiên cứu tác dụng kháng ung thư phổi không tế bào nhỏ trên thực nghiệm của phức hợp kháng thể đơn dòng gắn đồng vị phóng xạ (Nimotuzumab-131I)” với hai mục tiêu:
1. Đánh giá khả năng gắn (binding) với tế bào ung thư phổi không tế bào nhỏ người in vitro của phức hợp kháng thể đơn dòng gắn đồng vị phóng xạ (Nimotuzumab-131I).
2. Đánh giá tác dụng kháng ung thư của phức hợp Nimotuzumab-131I trên mô hình trên chuột thiếu hụt miễn dịch (nude mice) mang khối ung thư phổi không tế bào nhỏ người.
MỤC LỤC Nghiên cứu tác dụng kháng ung thư phổi không tế bào nhỏ trên thực nghiệm của phức hợp kháng thể đơn dòng gắn đồng vị phóng xạ (Nimotuzumab-131I)
ĐẶT VẤN ĐỀ 1
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1. Tình hình ung thư phổi trên Thế Giới và Việt Nam 4
1.2. Ung thư phổi 8
1.2.1. Định nghĩa 8
1.2.2. Phân loại 9
1.2.3. Phương pháp điều trị đích 9
1.3. Thụ thể EGFR 11
1.3.1. Cấu trúc EGFR 11
1.3.2. Chức năng EGFR 14
1.4. Kháng thể 16
1.4.1. Kháng thể đơn dòng 16
1.4.2. Nimotuzumab và cơ chế tác dụng trên khối u của nimotuzumab .. 16
1.5. Điều trị ung thư bằng miễn dịch phóng xạ (Radio-immuno therapy: RIT) 20
1.6. Mô hình ung thư trên chuột thiếu hụt miễn dịch (Athymic mouse) 24
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26
2.1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu 26
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu 26
2.1.2. Dụng cụ hóa chất nghiên cứu 26
2.2. Quy trình kĩ thuật 27
2.2.1. Chăm sóc chuột thiếu hụt miễn dịch 27
2.2.2. Nuôi cấy, tăng sinh tế bào 27
2.3. Nghiên cứu khả năng gắn của tế bào với Nimotuzumab-131I 31
2.4. Nghiên cứu tác dụng chống ung thư của Nimotuzumab-131I 35
2.4.1. Chuẩn bị và ghép tế bào ung thư vào chuột 35
2.4.2. Nghiên cứu tác dụng điều trị ung thư của Nimotuzumab-131I 35
2.4.3. Các chỉ tiêu theo dõi 35
2.5. Phân tích mô bệnh học khối ung thư 36
2.6. Đánh giá sự phân bố sinh học của Nimotuzumab- 131I trên chuột mang
khối ung thư phổi người 36
2.7. Đánh giá sự phân bố phức hợp Nimotuzumab- 131I trên chuột mang
khối ung thư phổi người theo thời gian bằng chụp hình SPECT 37
Chương 3: KẾT QUẢ NGHÊN CỨU 39
3.1. Kết quả nghiên cứu khả năng gắn của phức hợp 131I-Nimotuzumab với
tế bào ung thư phổi 39
3.1.1. Kết quả nuôi cấy tế bào 39
3.1.2. Tỉ lệ gắn của Nimotuzumab-131I với tế bào ung thư phổi 40
3.2. Kết quả tạo khối ung thư phổi không tế bào nhỏ người trên chuột thiếu
hụt miễn dịch 41
3.2.1. Hình ảnh đại thể khối u trên chuột 41
3.2.2. Hình ảnh mô bệnh học khối u trên chuột thiếu hụt miễn dịch 43
3.3. Tác dụng kháng ung thư của phức hợp Nimotuzumab- 131I trên mô hình
chuột nude mang khối ung thư phổi không tế bào nhỏ người 45
3.3.1. Thay đổi trọng lượng toàn thân chuột trong quá trình thí nghiệm . 45
3.3.2. Kích thước khối u chuột sau điều trị 46
3.3.3. Tỉ lệ chuột sống và kéo dài thời gian sống sau điều trị 47
3.4. Sự phân bố sinh học của Nimotuzumab- 131I trên chuột mang khối ung
thư phổi người 47
Chương 4: BÀN LUẬN 52
4.1. Hiệu quả gắn (binding) của phức hợp Nimotuzumab- 131I vào tế bào ung thư phổi người 53
4.2. Kết quả kháng ung thư của phức hợp Nimotuzumab-131I mô hình chuột mang khối ung thư phổi người 56
4.2.1. Kết quả tạo mô hình ung thư phổi người dòng A549 trên chuột nude 56
4.2.2. Hiệu quả điều trị ung thư phổi không tế bào nhỏ trên chuột nude
mang khối ung thư của Nimotuzumab- 131I 57
KẾT LUẬN 68
KIÉN NGHỊ 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC