Xstrahl in Aktion
Wirksamkeit und Nebenwirkungen der Strahlentherapie (RT) hängen von Parametern wie Dosis und Volumen des bestrahlten Gewebes ab. RT induziert dosisabhängige Modulationen des Tumor-Immunmikromilieus (TIME). Niedrig dosierte RT (LDRT, d. h. Einzeldosen von 0.5–2 Gy) fördert nachweislich die Immuninfiltration in den Tumor. In diesem Artikel stellen Forscher des Instituts Gustave Roussy die Hypothese auf, dass eine partielle Tumorbestrahlung, die die immunstimulierenden/nicht-letalen Eigenschaften der LDRT mit den zelltötenden/zellschrumpfenden Eigenschaften der hoch dosierten RT (HDRT) innerhalb derselben Tumormasse kombiniert, in Kombination mit Immunmodulatoren die Anti-Tumor-Reaktion verstärken könnte.
Publikationen
Inhomogene intratumorale ionisierende Strahlendosen wirken synergistisch mit der Blockade von PD1 und CXCR2
Autoren
Paul Bergeron, Morgane Dos Santos, Lisa Sitterle, Georges Tarlet, Jeremy Lavigne, Winchygn Liu, Marine Gerbé de Thoré, Céline Clémenson, et al.
Hauptergebnisse
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Diese Forschung nutzt die Zielgenauigkeit von SARRP, um ein RT-Feld mit niedriger Dosis und ein zweites RT-Feld mit hoher Dosis innerhalb desselben Tumors zu lenken.
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Durch die Aktivierung verschiedener Aspekte der systemischen Antitumorimmunität konnte IR nachweislich Antitumorreaktionen in Läsionen außerhalb des Bestrahlungsfeldes induzieren. Dieses Phänomen, der sogenannte „Abscopal-Effekt“, ist zwar selten, hat aber zahlreiche Bemühungen angeregt, die lokalen und systemischen Effekte der Strahlentherapie zu nutzen.
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Die Kombination hoher und niedriger Strahlendosen innerhalb derselben Tumormasse und Anti-PD1 sind gegen murine Kolorektal- und Brusttumoren wirksam. Experimentelle murine Tumormodelle ermöglichten den Forschern eine partielle Tumorbestrahlung mit Millimeterpräzision.
Abbildung 1. Bestrahlungsaufbau. (a) Bestrahlungseinstellung; der Protonenstrahl ist um 15° zur Vertikalen geneigt (erstellt mit BioRender.com). (b) Dosisplan in MuriPlan. Frontalansicht der RT-Planung und -Abgabe an die Herzspitze mit einer Dosis von 40 Gy mit einem kreisförmigen Kollimator mit 5 mm Durchmesser und einem Winkel von 15° zur Horizontalen. Violette und orange Bereiche zeigen die unbestrahlten bzw. bestrahlten Herzbereiche an. (c) Zeitleiste der in dieser Studie durchgeführten Experimente. (d) Phosphorylierte Form der Histon-H2AX-Immunfluoreszenzfärbung in bei optimaler Schnitttemperatur gefrorenen FLASH-Protonen-RT- oder standardmäßigen (konventionellen) Protonen-RT-behandelten Herzschnitten. Der rot gepunktete Kreis umreißt den bestrahlten Bereich. Maßstab: 1 mm. Abkürzung: RT = Strahlentherapie.
Der Wert von SARRP
Die vollständige und partielle Tumorbestrahlung erfolgte mithilfe der Small Animal Radiation Research Platform (SARRP). Wie in der schematischen Darstellung in Abb. 1A dargestellt, bestrahlten wir das gesamte Tumorvolumen (Gesamtbestrahlung, TI) mit hoher (16 Gy, TI16) oder niedriger (2 Gy, TI2) Dosis, 50 % des Tumorvolumens (Partialbestrahlung, PI) mit 16 Gy (PI16/0) oder kombinierten die Bestrahlung von 50 % des Tumorvolumens mit 16 Gy und der restlichen 50 % mit 2 Gy (PI16/2). Die zur Durchführung der PI verwendeten Techniken, einschließlich der Kombination von hohen und niedrigen Dosen (Segmentierungen in Abb. 1B), zeigten optimale Dosisverteilungen (Abb. 1C).
