Tükürük hipofonksiyonunun bir Sıçan Modelinde Retroductal Submandibuler Bezi damlatma ve yerelleştirilmiş fraksiyonlara Işınlama
Summary
Salivary gland hypofunction, a major adverse effect of head and neck radiotherapy diminishes a patient’s quality of life. The demonstration of efficacy of new therapies in animal models is a prerequisite before clinical transition. This protocol describes retroductal administration and local irradiation of rat submandibular glands.
Abstract
Normal tissues that lie within the portals of radiation are inadvertently damaged. Salivary glands are often injured during head and neck radiotherapy. Irreparable cell damage results in a chronic loss of salivary function that impairs basic oral activities, and increases the risk of oral infections and dental caries. Salivary hypofunction and its complications gravely impact a patient’s comfort. Current symptomatic management of the condition is ineffective, and newer therapies to assuage the condition are needed.
Salivary glands are exocrine glands, which expel their secretions into the mouth via excretory ducts. Cannulation of these ducts provides direct access to the glands. Retroductal delivery of a contrast agent to major salivary glands is a routine out-patient procedure for diagnostic imaging. Using a similar procedure, localized treatment of the glands is feasible. However, performing this technique in preclinical studies with small animals poses unique challenges. In this study we describe the technique of retroductal administration in rat submandibular glands, a procedure that was refined in Dr. Bruce Baum’s laboratory (NIH)1, and lay out a procedure for local gland irradiation.
Introduction
Sağlıklı dokularda kollateral yok kanser tedavilerinin zararlı yan etkilerin bir dizi oluşturur. radyasyon alanları ile yalan önemli tükürük bezlerinin bir kısmı veya tamamı kaçınılmaz imha edilir. Bu nedenle, kemik iliği transplantasyonu öncesinde baş ve boyun kanseri, servikal lenfoma, ya da tam vücut radyasyonu için radyoterapi uygulanan hastaların çoğunda radyasyon, tükürük bezi hipofonksiyon 2-6 en yaygın ve inatçı olumsuz etkileri birini çeker.
tükürük bezlerinin sıvı üreten asiner hücreleri radyasyona akut duyarlıdır. tükürük bezlerinin hasar tükürük akışı gibi tükürük hipofonksiyonu ifade edilen bir durumun ciddi azalmasını neden olur. Tükürük akışındaki azalma kronik gibi çiğneme, yutma, konuşma ve tat, ama şiddetli ağrı, mukozal yırtık, yutma güçlüğü, fırsatçı enfeksiyonların hastalıklı sekel gibi temel sözlü faaliyetlerini bozar ve diş çürükleri bir kötüleşirHastanın refahı ve fonksiyon 2,3.
radyoterapi ile ilişkili tükürük hücre kaybı geri döndürülemez olduğundan, ağız kuruluğu hiçbir düzeltici bir tedavisi yoktur. Yapay tükürük ikame ve prosecretory ilaçlarla belirtileri yatıştırılması odaklanan güncel tedavi uzun süreli rahatlama 6 etkisizdir. Geliştirilmiş Radyasyon uygulama teknikleri durumun şiddetini azaltma yardımcı olmasına rağmen, normal doku toksisitesi ve komplikasyonları, kanser tedavisinde 6,7 sınırlayıcı bir faktördür kalır. radyoterapi ile ilişkili komplikasyonları önlemek için önleyici tedbirler, bu nedenle norm haline gelmektedir. DNA onarımı serbest oksijen radikallerinin, bakıcı hücreleri oluşumunu temizlemek ya da geliştirmek Radyo koruyucu maddeler tükürük hipofonksiyona 8-11 önlemek için araştırılmaktadır.
ekzokrin tükürük bezlerinin salgıları ana boşaltım kanalları yoluyla ağzına süzün. th Intra-Oral kanülasyonkontrast maddelerin enjeksiyonu için e boşaltım kanalları ayaktan prosedür olarak rutin olarak yapılır. Benzer bir yaklaşım kullanarak, tükürük bezleri doğrudan lokalize tedavi 12 hedeflenebilir. Dışında sistemik yan etki riskini azaltarak, retroductal bezi damlatma faydaları ekledi. duktal ağacının etrafında tükürük hücrelerin tek tabakalı düzenlemesi tüm tükürük epitel hücreleri hedef sağlar, ve bir engel olarak bezi eylemlerinin lifli kapsülleme istenmeyen terapötik yayılmasını azaltmak için. Özünde, tükürük bezleri gibi radyasyona bağlı tükürük hipofonksiyon olarak bezi rahatsızlıkları hedeflenen tedavi için optimal uygundur.
haftalık bir süre için – (2.5 Gy / fraksiyon / gün, haftada beş gün 1.8), kanser tedavisi için geleneksel radyasyon küçük dozlarda verilir. Bu nedenle, deneysel modellerde uzun süren radyasyon düzeni karşı etkinliğini gösteren bir radyo-koruyucu tedavi daha klinik bir etkiye sahiptir. Comprofraksiyonlara radyasyondan sonra mised tükürük fonksiyonu küçük hayvanlar kaydedildi, ancak radyasyon kaynağı, doz fraksiyonu ve kullanılan protokoller çeşitli 9,10,13 vardır edilmiştir.
Bu rapor retroductal teslimat ve hasta ilgili radyasyon kaynağı ve doz fraksiyonu kullanarak sıçan submandibuler bezleri lokalize radyasyon yöntemlerini belirler.
Protocol
Representative Results
Discussion
Tükürük bezleri sık sık baş boyun kanseri, boyun düğüm seçmeli ablasyon veya bölgesel hematolojik maligniteler için radyoterapi uygulanan hastalarda doku iyileşme eşiğin ötesinde radyasyon dozları alırsınız. bezinin sıvı salgılayan asinüs hücrelerinde terminal olarak farklılaşmış olsa da, paradoksal radyasyona hassas olan. salgı işlevi kronik düşük tükürük çıktı radyasyon ve geri dönüşümsüz bezi hasarı sonuçlarının ilk hafta içinde düşer. yoksul bezi fonksiyon ve ensue…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We thank Dr. John Chang (Radiation Oncology, LSU Health Science Center) for assistance with radiation dose measurements. The study was supported by the American Cancer Society (Grant number: 116945-RSG-09-038-01-CCE), National Institute of Health (Grant number: R21CA173162) and the Feist-Weiller Cancer Center.
Materials
| Intramedic Polyethylene tubing (PE10) | Becton Dickson | 427401 | |
| 1/2 cc Insulin Syringe U-100 | Becton Dickson | 309306 | |
| Artificial Tears | Miller Vet Supply | 5098-9840-64 | |
| Hot Bead Sterilizer | Fine Science Tools | 18000-45 | |
| Perma-Hand silk suture | Ethicon | K833H | |
| Graefe forcep | Fine Science Tools | 11051-10 | |
| Olympus SZX16 Stereo Microscope | Hunt Optics and Imaging | ||
| 6MV Linear Accelerator | Elekta | ||
| Bolus – Skinless | Civco | MTCB410 | |
| Heat Lamp | Braintree Scientific | HL-1 110V |
References
- Delporte, C., et al. Increased fluid secretion after adenoviral-mediated transfer of the aquaporin-1 cDNA to irradiated rat salivary glands. Proc Natl Acad Sci U S A. 94 (7), 3268-3273 (1997).
- Chambers, M. S., Rosenthal, D. I., Weber, R. S. Radiation-induced xerostomia. Head Neck. 29 (1), 58-63 (2007).
- Sciubba, J. J., Goldenberg, D. Oral complications of radiotherapy. Lancet Oncol. 7 (2), 175-183 (2006).
- Rodrigues, N. A., et al. A prospective study of salivary gland function in lymphoma patients receiving head and neck irradiation. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 75 (4), 1079-1083 (2009).
- Coracin, F. L., et al. Major salivary gland damage in allogeneic hematopoietic progenitor cell transplantation assessed by scintigraphic methods. Bone Marrow Transplant. 37 (10), 955-959 (2006).
- Jensen, S. B., et al. A systematic review of salivary gland hypofunction and xerostomia induced by cancer therapies: management strategies and economic impact. Support Care Cancer. 18 (8), 1061-1079 (2010).
- de Castro, G., Federico, M. H. Evaluation, prevention and management of radiotherapy-induced xerostomia in head and neck cancer patients. Curr Opin Oncol. 18 (3), 266-270 (2006).
- Epperly, M. W., Carpenter, M., Agarwal, A., Mitra, P., Nie, S., Greenberger, J. S. Intraoral manganese superoxide dismutase-plasmid/liposome (MnSOD-PL) radioprotective gene therapy decreases ionizing irradiation-induced murine mucosal cell cycling and apoptosis. In Vivo. 18 (4), 401-410 (2004).
- Cotrim, A. P., Sowers, A., Mitchell, J. B., Baum, B. J. Prevention of irradiation-induced salivary hypofunction by microvessel protection in mouse salivary glands. Mol Ther. 15 (12), 2101-2106 (2007).
- Zheng, C., et al. Prevention of radiation-induced salivary hypofunction following hKGF gene delivery to murine submandibular glands. Clin Cancer Res. 17 (9), 2842-2851 (2011).
- Palaniyandi, S., et al. Adenoviral delivery of Tousled kinase for the protection salivary glands against ionizing radiation damage. Gene Ther. 18 (3), 275-282 (2011).
- Baum, B. J., Voutetakis, A., Wang, J. Salivary glands: novel target sites for gene therapeutics. Trends Mol Med. 10 (12), 585-590 (2004).
- Limesand, K. H., et al. Insulin-like growth factor-1 preserves salivary gland function after fractionated radiation. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 78 (2), 579-586 (2010).
- Timiri Shanmugam, P. S., et al. Recombinant AAV9-TLK1B administration ameliorates fractionated radiation-induced xerostomia. Hum Gene Ther. 24 (6), 604-612 (2013).
- Coppes, R. P., Vissink, A., Konings, A. W. T. Comparison of radiosensitivity of rat parotid and submandibular glands after different radiation schedules. Radiother Oncol. 63 (3), 321-328 (2002).
- Sunavala-Dossabhoy, G., Palaniyandi, S., Richardson, C., De Benedetti, A., Schrott, L., Caldito, G. TAT-mediated delivery of Tousled protein to salivary glands protects against radiation-induced hypofunction. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 84 (1), 257-265 (2012).
- Baum, B. J., et al. Transfer of the AQP1 cDNA for the correction of radiation-induced salivary hypofunction. Biochim Biophys Acta. 1758 (8), 1071-1077 (2006).
- Tran, S. D., et al. Paracrine effects of bone marrow soup restore organ function, regeneration, and repair in salivary glands damaged by irradiation. PLoS One. 8 (4), e61632 (2013).
- Nanduri, L. S., et al. Salisphere derived c-Kit+ cell transplantation restores tissue homeostasis in irradiated salivary gland. Radiother Oncol. 108 (3), 458-463 (2013).
- Arany, S., Benoit, D. S., Dewhurst, S., Ovitt, C. E. Nanoparticle-mediated gene silencing confers radioprotection to salivary glands in vivo. Mol Ther. 21 (6), 1182-1194 (2013).
- Voutetakis, A., et al. Reengineered salivary glands are stable endogenous bioreactors for systemic gene therapeutics. Proc Natl Acad Sci U S A. 101 (9), 3053-3058 (2004).
