Photodynamic methods of treatment of nonmuscular-invasive bladder cancer

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The review article is devoted to the application of photodynamic therapy for non-muscle invasive bladder cancer. The data on the mechanism and pathogenetic bases of the application of this method of treatment, the method of its implementation, the advantages and disadvantages of the photosensitizers and the results of clinical studies are presented. It has been shown that intraoperative photodynamic therapy significantly reduces the rate of recurrence of bladder cancer after transurethral resection, including in patients with carcinoma in situ and multifocal growth of urothelial tumors.

About the authors

Bahtijar G. Kasymov

Medical Centre Hospital of President’s affairs administration of the Republic of Kazakhstan

Email: b_kasymov@bk.ru

Urologist

Kazakhstan, Nur-Sultan

Nasrulla A. Shanazarov

Medical Centre Hospital of President’s affairs administration of the Republic of Kazakhstan

Email: nasrulla@inbox.ru
SPIN-code: 6224-3395

Dr. Sci. (Med.), Professor, Oncologist

Kazakhstan, Nur-Sultan

Timur M. Muratov

Medical Centre Hospital of President’s affairs administration of the Republic of Kazakhstan

Email: ttimeke@mail.ru

Cand. Sci. (Med.), Urologist

Kazakhstan, Nur-Sultan

Gulnur D. Daniyarova

Medical Centre Hospital of President’s affairs administration of the Republic of Kazakhstan

Email: gulnur_011091@mail.ru

Specialist of the Center for Robotic Surgery

Kazakhstan, Nur-Sultan

Akylbek M. Zhumakayev

Multidisciplinary medical center of the akimat of the city of Nur-Sultan

Email: Akylbek_89@mail.ru

Urologist, Oncologist

Kazakhstan, Nur-Sultan

Pavel S. Kyzlasov

Burnasyan Federal Medical Biophysical Center of Federal Medical Biological Agency of Russia

Email: dr.kyzlasov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1050-6198
SPIN-code: 6806-7913
Scopus Author ID: 57196124148
https://fmbafmbc.ru/centers/urology/

Dr. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Anastasia A. Kazhera

Burnasyan Federal Medical Biophysical Center of Federal Medical Biological Agency of Russia

Email: Kazhera@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-4108-4066
SPIN-code: 5053-0440

Urologist

Russian Federation, Moscow

Margarita N. Slesarevskaya

Academician I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University

Email: mns-1971@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4911-6018
SPIN-code: 9602-7775
Scopus Author ID: 57196117211
https://www.1spbgmu.ru/ru/universitet/strustura/kafedry/106-glavnaya/3905-slesarevskaya-margarita-nikolaevna

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Saint Petersburg

Igor V. Kuzmin

Academician I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University

Email: kuzminigor@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7724-7832
SPIN-code: 2684-4070
Scopus Author ID: 56878681300
https://www.1spbgmu.ru/ru/obrazovanie/kafedry/106-glavnaya/3828-igor-valentinovich-kuzmin

Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Salman Kh. Al-Shukri

Academician I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University

Author for correspondence.
Email: alshukri@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4857-0542
SPIN-code: 2041-8837
Scopus Author ID: 6506423220

Doc. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Ferlay J, Steliarova-Foucher E, Lortet-Tieulent J, et al. Cancer incidence and mortality patterns in Europe: estimates for 40 countries in 2012. Eur J Cancer. 2013;49(6):1374–403. doi: 10.1016/j.ejca.2012.12.027
  2. Siegel RL, Miller KD, Jemal A. Cancer Statistics, 2017. CA Cancer J Clin. 2017;67(1):7–30. doi: 10.3322/caac.21387
  3. Tan WS, Rodney S, Lamb B, et al. Management of non-muscle invasive bladder cancer: A comprehensive analysis of guidelines from the United States, Europe and Asia. Cancer Treat Rev. 2016;47:22–31. doi: 10.1016/j.ctrv.2016.05.002
  4. Babjuk M., Burger M., Compérat E., et al; European Association of Urology. Non-muscle-invasive Bladder Cancer (TaT1 and CIS). EAU Guideline. [Internet]. 2021. Available from: https://uroweb.org/guideline/non-muscle-invasive-bladder-cancer/#7. Cited: 2022 Jan 12.
  5. Rak mochevogo puzyrja. Klinicheskie rekomendacii MZ RF [Internet]. 2020. https://cr.minzdrav.gov.ru/schema/11_2. Cited: 2022 Jan 12.
  6. Herr HW. Restaging transurethral resection of high risk superficial bladder cancer improves the initial response to bacillus Calmette-Guerin therapy. J Urol. 2005;174(6):2134–2137. doi: 10.1097/01.ju.0000181799.81119.fc
  7. Chamie K, Litwin MS, Bassett JC, et al. Urologic Diseases in America Project. Recurrence of high-risk bladder cancer: a population-based analysis. Cancer. 2013;119(17):3219–3227. doi: 10.1002/cncr.28147
  8. Avritscher EB, Cooksley CD, Grossman HB, et al. Clinical model of lifetime cost of treating bladder cancer and associated complications. Urology. 2006;68(3):549–553. doi: 10.1016/j.urology.2006.03.062
  9. Sievert KD, Amend B, Nagele U, et al. Economic aspects of bladder cancer: what are the benefits and costs? World J Urol. 2009;27(3):295–300. doi: 10.1007/s00345-009-0395-z
  10. Jesionek A, von Tappeiner H. On the treat-ment of skin carcinomas with fluorescent substances. Dtsch Arch Klin Med. 1905;82: 223–226. (In German)
  11. Filonenko EV, Serova LG. Photodynamic therapy in clinical practice. Biomedical Photonics. 2016;5(2):26–37. (In Russ.)
  12. Moan J, Berg K. The photodegradation of porphyrins in cells can be used to estimate the lifetime of singlet oxygen. Photochem Photobiol. 1991;53(4):549–553. doi: 10.1111/j.1751-1097.1991.tb03669.x
  13. Akopov AL, Kazakov NV, Rusanov AA, Karlson A. The mechanisms of photodynamic action for treating of cancer patients. Photodynamic therapy and photodyagnosis. 2015;4(2):9–16. (In Russ.) doi: 10.24931/2413-9432-2015-4-2-9-16
  14. Mroz P, Yaroslavsky A, Kharkwal GB, Hamblin MR. Cell death pathways in photodynamic therapy of cancer. Cancers (Basel). 2011;3(2):2516–2539. doi: 10.3390/cancers3022516
  15. Oleinick NL, Evans HH. The photobiology of photodynamic therapy: cellular targets and mechanisms. Radiat Res. 1998;150(5): S146–S156.
  16. Castano AP, Demidova TN, Hamblin MR. Mechanisms in photodynamic therapy: part two-cellular signaling, cell metabolism and modes of cell death. Photodiagnosis Photodyn Ther. 2005;2(1):1–23. doi: 10.1016/S1572-1000(05)00030-X
  17. Nowis D, Makowski M, Stokłosa T, et al. Direct tumor damage mechanisms of photodynamic therapy. Acta Biochim Pol. 2005;52(2):339–352.
  18. Oleinick NL, Morris RL, Belichenko I. The role of apoptosis in response to photodynamic therapy: what, where, why, and how. Photochem Photobiol Sci. 2002;1(1):1–21. doi: 10.1039/b108586g
  19. Zharkov VV, Pristupa DV, Mal’kevich VT. Photodynamic therapy in oncology. Photodynamic therapy for lung cancer. Onkologicheskij zhurnal. 2015;9(1):84–93. (In Russ.)
  20. Alsaab HO, Alghamdi MS, Alotaibi AS, et al. Progress in Clinical Trials of Photodynamic Therapy for Solid Tumors and the Role of Nanomedicine. Cancers (Basel). 2020;12(10):2793. doi: 10.3390/cancers12102793
  21. Kelly JF, Snell ME. Hematoporphyrin derivative: a possible aid in the diagnosis and therapy of carcinoma of the bladder. J Urol. 1976;115(2):150–151. doi: 10.1016/s0022-5347(17)59108-9
  22. Hisazumi H, Misaki T, Miyoshi N. Photoradiation therapy of bladder tumors. J Urol. 1983;130(4):685–687. doi: 10.1016/s0022-5347(17)51403-2
  23. Uchibayashi T, Koshida K, Kunimi K, Hisazumi H. Whole bladder wall photodynamic therapy for refractory carcinoma in situ of the bladder. Br J Cancer. 1995;71(3):625–628. doi: 10.1038/bjc.1995.122
  24. Yamamoto S, Fukuhara H, Karashima T, Inoue K. Real-world experience with 5-aminolevulinic acid for the photodynamic diagnosis of bladder cancer: Diagnostic accuracy and safety. Photodiagnosis Photodyn Ther. 2020;32:101999. doi: 10.1016/j.pdpdt.2020.101999
  25. Malik Z, Lugaci H. Destruction of erythroleukaemic cells by photoactivation of endogenous porphyrins. Br J Cancer. 1987;56(5):589–595. doi: 10.1038/bjc.1987.246
  26. Kasymov BG, Shanazarov NA, Muratov TM, et al. Photodynamic diagnostics of non-muscle-invasive bladder cancer. Urology reports (St.-Petersburg). 2021;11(2):163–174 (In Russ.) doi: 10.17816/uroved58165
  27. Inoue K, Fukuhara H, Kurabayashi A, et al. Photodynamic therapy involves an antiangiogenic mechanism and is enhanced by ferrochelatase inhibitor in urothelial carcinoma. Cancer Sci. 2013;104(6): 765–772. doi: 10.1111/cas.12147
  28. Shackley DC, Briggs C, Gilhooley A, et al. Photodynamic therapy for superficial bladder cancer under local anaesthetic. BJU Int. 2002;89(7):665–670. doi: 10.1046/j.1464-410x.2002.02743.x
  29. Berger AP, Steiner H, Stenzl A, et al. Photodynamic therapy with intravesical instillation of 5-aminolevulinic acid for patients with recurrent superficial bladder cancer: a single-center study. Urology. 2003;61(2):338–341. doi: 10.1016/s0090-4295(02)02123-4
  30. Waidelich R, Beyer W, Knüchel R, et al. Whole bladder photodynamic therapy with 5-aminolevulinic acid using a white light source. Urology. 2003;61(2):332–337. doi: 10.1016/s0090-4295(02)02164-7
  31. Filonenko EV, Kaprin AD, Alekseev BY, et al. 5-Aminolevulinic acid in intraoperative photodynamic therapy of bladder cancer (results of multicenter trial). Photodiagnosis Photodyn Ther. 2016;16:106–109. doi: 10.1016/j.pdpdt.2016.09.009
  32. Fotinos N, Campo MA, Popowycz F, et al. 5-Aminolevulinic acid derivatives in photomedicine: Characteristics, application and perspectives. Photochem Photobiol. 2006;82(4):994–1015. doi: 10.1562/2006-02-03-IR-794
  33. Slesarevskaya MN, Sokolov AV, Kuzmin IV. Photosensitizer in diagnostic and treatment of oncourological diseses. Urologicheskie vedomosti. 2013;3(4):10–13. (In Russ.) doi: 10.17816/uroved3410-13
  34. Slesarevskaya MN, Sokolov AV. Photodynamic therapy (PDT): The main principles and mechanism of action. Urologicheskie vedomosti. 2012;2(3):24–28. (In Russ.) doi: 10.17816/uroved2324-28
  35. Yagudajev DM, Geinitz AV, Martov AG, Sorokatiy AE. The first results of PDT used for urinary bladder cancer. Laser Medicine. 2004; 8(3):242 (In Russ.)
  36. Kagan OF, Kheifets VKh, Plekhanov AYu. Experience with a novel photodynamic therapy technique for superficial bladder carcinoma. Oncourology. 2011;(3):80–85. (In Russ.)
  37. Slesarevskaya MN, Sokolov AV. Experience of application ofphotodynamic therapy in the combined treatment of superficial bladder cancer. Urologicheskie vedomosti. 2012;2(4):12–15. (In Russ.) doi: 10.17816/uroved2412-15
  38. Lee JY, Diaz RR, Cho KS, et al. Efficacy and safety of photodynamic therapy for recurrent, high grade nonmuscle invasive bladder cancer refractory or intolerant to bacille Calmette-Guérin immunotherapy. J Urol. 2013;190(4):1192–1199. doi: 10.1016/j.juro.2013.04.077
  39. Salnikova SV, Ivanchenko LP, Lopyrev AI, et al. Place of photodynamic therapy in the complex treatment of muscular non-invasive urothelial cancer. Kremlin Medicine Journal. 2020;(1):16–21. (In Russ.) doi: 10.26269/t8xc-wd12
  40. Shanazarov NA, Sholokh PI, Akhmetzakirov RR, et al. Opyt primeneniya fotodinamicheskoy terapii pri lechenii poverkhnostnykh form raka mochevogo puzyrya. Оңтүстік қазақстан meditsina akademiyasy khabarshy. 2019;(3):68. (In Russ.)
  41. Benberin VV, SHanazarov NA, SHoloh PI, et al. Opyt primeneniya fotodinamicheskoj terapii pri lechenii poverhnostnyh form raka mochevogo puzyrya. Proceedings of the VII Congress of Oncologists of Kazakhstan with international participation (2019 Oct 17–18, Nur-Sultan). The Oncology and Radiology of Kazakhstan. 2019;(Suppl.):68 (In Russ.)
  42. Babaev AB, Loran OB. Photodynamic therapy with the domestic fluorescent video system of non-muscle invasive bladder cancer. Russian Medical Journal. 2019;27(2):61–66. (In Russ.)

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2021 Kasymov B.G., Shanazarov N.A., Muratov T.M., Daniyarova G.D., Zhumakayev A.M., Kyzlasov P.S., Kazhera A.A., Slesarevskaya M.N., Kuzmin I.V., Al-Shukri S.K.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».