КОМПЛЕКСЫ ГАФНИЯ КАК ДОЗОПОВЫШАЮЩИЕ АГЕНТЫ ДЛЯ ФОТОНОЗАХВАТНОЙ ТЕРАПИИ И КОНТРАСТНЫЕ АГЕНТЫ ДЛЯ РАДИОЛОГИИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Гафний – химический элемент, являющийся перспективной основой рентгеноконтрастных средств и дозоповышающих агентов для лучевой терапии. В настоящее время отсутствуют препараты гафния, обладающие способностью к почечной экскреции из организма и пригодные для использования в лучевой терапии. В данной работе методами неорганический химии были синтезированы два комплекса гафния: с нитрилотриуксусной кислотой (Hf-NTA) и с 1,2-диаминоциклогексан-тетрауксусной кислотой (Hf-CDTA). Исследования токсичности полученных комплексов изучали на мышах линии C57Bl/6. Средняя летальная доза (ЛД50) Hf-CDTA была оценена как 408 ± 64 мг Hf/кг, а Hf-NTA – менее 120 мг Hf/кг. Исследования биораспределения и контрастных свойств Hf-CDTA проводили in vivo методом микрокомпьютерной томографии на мышах линии C57Bl/6 с трансплантированной подкожной аденокарциномой молочной железы Ca755. Микрокомпьютерная томография мышей после внутривенного введения Hf-CDTA подтвердила контрастирующую способность и почечную экскрецию комплекса. Микрокомпьютерная томография области опухоли после однократного внутриопухолевого введения Hf-CDTA показала высокую концентрацию гафния и достаточно длительное удержание в опухоли для использования в лучевой терапии. Hf-CDTA продемонстрировал приемлемую токсичность и биораспределение у мышей с подкожными опухолями для биомедицинского применения в радиологии и лучевой терапии. Однако для применения в клинической практике состав Hf-CDTA должен быть улучшен с целью повышения растворимости в воде и снижения токсичности. Hf-NTA оказался непригоден для радиологического применения в связи с высокой токсичностью.

Об авторах

А. А Липенгольц

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н. Н. Блохина Минздрава России; Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»; Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Каширское шоссе, 24, Москва, 115478, Россия; Каширское шоссе, 31, Москва, 115409, Россия; Ленинский проспект, 31, Москва, 119991, Россия

В. А Скрибицкий

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н. Н. Блохина Минздрава России; Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Каширское шоссе, 24, Москва, 115478, Россия; Каширское шоссе, 31, Москва, 115409, Россия

Ю. А Финогенова

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н. Н. Блохина Минздрава России; Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы

Email: b-f.finogenova@yandex.ru
Каширское шоссе, 24, Москва, 115478, Россия; ул. Миклухо-Маклая, 6, Москва, 117198, Россия

А. Т Шуляк

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН; Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы; МИРЭА – Российский технологический университет, проспект Вернадского

Ленинский проспект, 31, Москва, 119991, Россия; ул. Миклухо-Маклая, 6, Москва, 117198, Россия; проспект Вернадского, 78, Москва, 119454, Россия

М. А Абакумов

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова Минздрава России

ул. Островитянова, 1, Москва, 117997, Россия

А. Ю Быков

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН

Ленинский проспект, 31, Москва, 119991, Россия

Е. Ю Григорьева

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н. Н. Блохина Минздрава России

Каширское шоссе, 24, Москва, 115478, Россия

А. В Смирнова

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н. Н. Блохина Минздрава России; Московский клинический научный центр имени А.С. Логинова Департамента здравоохранения города Москвы

Каширское шоссе, 24, Москва, 115478, Россия; Шоссе Энтузиастов, 86, Москва, 111123, Россия

К. Е Шпакова

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии имени Н. Н. Блохина Минздрава России; Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Каширское шоссе, 24, Москва, 115478, Россия; Каширское шоссе, 31, Москва, 115409, Россия;

К. Ю Жижин

Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН; МИРЭА – Российский технологический университет, проспект Вернадского

Ленинский проспект, 31, Москва, 119991, Россия; проспект Вернадского, 78, Москва, 119454, Россия

Список литературы

  1. Kulakov V. N., Lipengol'ts A. A., Grigor'eva E. Y., andShimanovskii N. L. Pharmaceuticals for binary radiotherapy and their use for treatment of malignancies. Pharm. Chem. J., 50 (6), 388–393 (2016). doi: 10.1007/s11094-016-1457-3
  2. Kulakov V. N., Lipengol’ts A. A., and Shimanovskii N. L., Pharmaceuticals for binary radiotherapy. Russ. J. Gen. Chem., 83, 2559–2564 (2013). DOI: 10.1134/ S1070363213120542
  3. Sheino I. N., Izhevskij P. V., Lipengolts A. A.,Kulakov V. N., Wagner A. A., Sukhikh E. S., and Varlachev V. F. Development of binary technologies of radiotherapy of malignant neoplasms: condition and problems. Bull. Siber. Med., 16 (3), 192–209 (2017). doi: 10.20538/1682-0363-2017-3-192-209
  4. Липенгольц А. А., Арнопольская А. М., Шейно И. Н.и Кулаков В. Н. Экспериментальное подтверждение противоопухолевой эффективности нейтронзахватной терапии с гадолинием. Онкологический журн., 3 (2), 63–70 (2020). doi: 10.37174/2587-75932020-3-2-63-70
  5. Rose J. H., Norman A., Ingram M., Aoki C., SolbergT., and Mesa A. First radiotherapy of human metastatic brain tumors delivered by a computerized tomography scanner (CTRx). Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys., 45 (5), 1127–1132 (1999). doi: 10.1016/S0360-3016(99)00347-8
  6. Adam J.-F., Vautrin M., Obeid L., Tessier A., Prezado Y., Renier M., Nemoz Ch., Brochard Th., Bravin A., Bas J., Elleaume H., Berkvens P., Balosso J., and Estève F. Contrast-enhanced Synchrotron Stereotactic Radiotherapy Clinical Trials from a Medical Physicist Point of View. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys., 90, S16–S17 (2014). doi: 10.1016/j.ijrobp. 2014.05.103.
  7. Lux F., Tran V. L., Thomas E., Dufort S., Rossetti F.,Martini M., Truillet C., Doussineau T., Bort G., Denat F., Boschetti F., Angelovski G., Detappe A., Crémillieux Y., Mignet N., Doan B. T., Larrat B., Meriaux S., Barbier E., Roux S., Fries P., Müller A., Abadjian M. C., Anderson C., Canet-Soulas E., Bouziotis P., Barberi-Heyob M., Frochot C., Verry C., Balosso J., Evans M., Sidi-Boumedine J., Janier M., Butterworth K., McMahon S., Prise K., Aloy M. T., Ardail D., Rodriguez-Lafrasse C., Porcel E., Lacombe S., Berbeco R., Allouch A., Perfettini J. L., Chargari C., Deutsch E., Le Duc G., and Tillement O. AGuIX® from bench to bedside-Transfer of an ultrasmall theranostic gadolinium-based nanoparticle to clinical medicine. Br. J. Radiol., 92 (1093), 20180365 (2019). doi: 10.1259/bjr.20180365
  8. Hainfeld J. F., Ridwan S. M., Stanishevskiy Y.,Panchal R., Slatkin D. N., and Smilowitz H. M. Iodine nanoparticles enhance radiotherapy of intracerebral human glioma in mice and increase efficacy of chemotherapy. Sci. Rep., 9, 4505 (2019).
  9. Hainfeld J. F., Smilowitz H. M., O'Connor M. J., Dilmanian F. A., and Slatkin D. N. Gold nanoparticle imaging and radiotherapy of brain tumors in mice. Nanomedicine (Lond.), 8 (10), 1601–1609 (2013). doi: 10.2217/nnm.12.165
  10. Norman A., Ingram M., Skillen R. G., Freshwater D.B., Iwamoto K. S., and Solberg T. X-ray phototherapy for canine brain masses. Radiat. Oncol. Investig., 5 (1), 8–14 (1997). doi: 10.1002/(SICI)1520-6823(1997)5:1<8::AID-ROI2>3.0.CO;2-1
  11. X-Ray Mass Attenuation Coefficients: NIST Standard Reference Database 126. URL: https://www.nist.gov/ pml/x-ray-mass-attenuation-coefficients (Дата обращения 17.07.2023).
  12. Bonvalot S., Rutkowski P. L., Thariat J., Carrère S.,Ducassou A., Sunyach M. P., Agoston P., Hong A., Mervoyer A., Rastrelli M., Moreno V., Li R. K., Tiangco B., Herraez A. C., Gronchi A., Mangel L., SyOrtinT., Hohenberger P., de Baère T., Le Cesne A., Helfre S., Saada-Bouzid E., Borkowska A., Anghel R., Co A., Gebhart M., Kantor G., Montero A., Loong H. H., Vergés R., Lapeire L., Dema S., Kacso G., Austen L., Moureau-Zabotto L., Servois V., Wardelmann E., Terrier P., Lazar A. J., Bovée J. V. M. G., Le Péchoux C., and Papai Z. NBTXR3, a first-in-class radioenhancer hafnium oxide nanoparticle, plus radiotherapy versus radiotherapy alone in patients with locally advanced soft-tissue sarcoma (Act.In.Sarc): a multicentre, phase 2-3, randomised, controlled trial. Lancet Oncol. 20 (8), 1148–1159 (2019). doi: 10.1016/S14702045(19)30326-2
  13. Shulyak A. T., Bortnikov E. O., Kubasov A. S., Selivanov N. A., Lipengolts A. A., Zhdanov A. P., Bykov A. Y., Zhizhin K. Y., and Kuznetsov N. T. Synthesis of Hafnium(IV) Polyaminoacetates. Molecules (Basel, Switzerland), 26 (12), Art. 3725 (2021). doi: 10.3390/molecules26123725
  14. Lipengolts A. A., Cherepanov A. A., Kulakov V. N.,Grigorieva E. Y., Sheino I. N., and Klimanov V. A. Antitumor efficacy of extracellular complexes with gadolinium in Binary Radiotherapy. Appl. Radiat. Isot., 106, 233–236 (2015). doi: 10.1016/j.apradiso.2015.07.051
  15. Lipengolts A. A., Budaeva J. A., Blaickner M., Cherepanov A. A., Menkov M. A., Kulakov V. N., and Grigorieva, E. Iodine quantification with computed tomography for the purpose of dose assessment in contrast enhanced radiotherapy. Bull. Russ. State Med. Univ., (6), 16–19 (2016). doi: 10.24075/brsmu.2016-06-03
  16. Lipengol’ts A. A., Cherepanov A. A., Kulakov V. N.,Grigor’eva E. Y., Merkulova I. B., and Sheino I. N. Comparison of the antitumor efficacy of bismuth and gadolinium as dose-enhancing agents in formulations for photon capture therapy. Pharm. Chem., 51, 783– 786 (2017). doi: 10.1007/s11094-017-1693-1
  17. Hoffmann C., Calugaru V., Borcoman E., Moreno V.,Calvo E., Liem X., Salas S., Doger B., Jouffroy Th., Mirabel X., Rodriguez J., Chilles A., Bernois K., Dimitriu M., Fakhry N., and Wong Hee Kam S. Phase I dose-escalation study of NBTXR3 activated by intensity-modulated radiation therapy in elderly patients with locally advanced squamous cell carcinoma of the oral cavity or oropharynx. Eur. J. Cancer, 146, 135–144 (2021). doi: 10.1016/j.ejca.2021.01.007
  18. Bonvalot S., Rutkowski P. L., Thariat J., Carrère S.,Ducassou A., Sunyach M. P., Agoston P., Hong A. M., Mervoyer A., Rastrelli M., Moreno V., Li R. K., Tiangco B. J., Herráez A. C., Gronchi A., Sy-Ortin T., Hohenberger P., de Baère T., Cesne A. L., Helfre S., Saada-Bouzid E., Anghel R. M., Kantor G., Montero A., Loong H. H, Vergés R., Kacso G., Austen L., Servois V. F., Wardelmann E., Dimitriu M., Said P., Lazar A. J., Bovée J. V. M. G., Péchoux C. L., and Pápai Z. Final Safety and Health-Related Quality of LIfe Results of the Phase 2/3 Act.In.Sarc Study With Preoperative NBTXR3 Plus Radiation Therapy Versus Radiation Therapy in Locally Advanced Soft-Tissue Sarcoma. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 114 (3), 422– 432 (2022). doi: 10.1016/j.ijrobp.2022.07.001
  19. Lipengolts A. A., Vorobyeva E. S., Cherepanov A. A.,Abakumov M. A., Abakumova T. O., Smirnova A. V., Finogenova Yu. A., Grigorieva E. Yu., Sheino I. N., and Kulakov V. N. Bull. Russ. State Med. Univ., 5, 60– 64 (2018). doi: 10.24075/brsmu.2018.062

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах