World Journal of Surgical Oncology, 2005; 3: 20-20 (más artículos en esta revista)

Chemosensitivity viabilidad de la prueba en sarcomas de tejidos blandos

BioMed Central
Marcus Lehnhardt (marcus.lehnhardt @ rub.de) [1], Thomas Muehlberger (muehlberger@park-klinik.com) [1], Cornelius Kuhnen (Cornelius.Kuhnen @ rub.de) [2], Daniel Brett (Daniel. Brett@rub.de) [1], Hans U Steinau (Hans-Ulrich.Steinau @ bergmannsheil.de) [1], Hamid Jafari Joneidi (Hamid.Joneidi @ rub.de) [1], Lars Steinstraesser (Lars.Steinstraesser @ Rub.de) [1], Oliver Müller (Oliver.Mueller @ mpi-dortmund.mpg.de) [3], Heinz Homann H (Heinz.Homann @ rub.de) [1]
[1] Departamento de Cirugía Plástica, el Centro de Quemaduras, cirugía de mano, Sarcoma Centro de Referencia, BG Bergmannsheil University Hospital, la Universidad Ruhr de Bochum, Bürkle-de-la Camp Platz 1, 44789 Bochum, Alemania
[2] Instituto de Anatomía Patológica, Hospital Universitario Bergmannsheil BG, la Universidad Ruhr de Bochum, Alemania
[3] Grupo de Genética de Tumores, Max-Planck-Institut für molekulare Physiologie, Dortmund, Alemania

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Resumen
Antecedentes

Sarcomas de tejidos blandos comprenden menos del 1% de todos los tumores malignos sólidos. La presentación y el comportamiento de estos tumores es diferente dependiendo de la ubicación y características histológicas. El tratamiento consiste en la resección quirúrgica completa en combinación con radioterapia adyuvante. El papel de la quimioterapia no está claramente definido y es en gran medida limitada a los ensayos clínicos. Sólo un número limitado de agentes que han demostrado ser eficaces en sarcomas de tejidos blandos. El uso de la doxorrubicina, epirrubicina y ifosfamida permitido tasas de respuesta de más de un 20%. Además, los últimos ensayos de quimioterapia no demostró ninguna diferencia significativa en la eficacia de los diversos subtipos histológicos.

Métodos

El objetivo de este estudio fue obtener información adicional acerca de la chemosensitivity de sarcomas de tejidos blandos a siete 7 diferentes agentes de quimioterapia como único drogas y 4 combinaciones. Por lo tanto, hemos utilizado la base establecida ATP ensayos in vitro sistema y examinó 50 sarcomas de tejidos blandos. Chemosensitivity se evaluó a través de un luciferin-luciferase basada ensayo de luminiscencia de forma individual chemosensitivity índices para cada agente de la prueba.

Resultados

La sensibilidad varió ampliamente según la subtipos histológicos. El estado de tumores celulares dedifferentiation desempeñado un papel crucial para la eficacia de los agentes quimioterápicos. La sensibilidad también depende de la presentación del sarcoma como un tumor primario o recurrente. La mayor sensibilidad se demostró de actinomicina D como agente único, con el 74% de las muestras tumorales que exhiben un alto grado de sensibilidad (20% de baja sensibilidad, no la resistencia). La combinación de actinomicina Dy ifosfamida arrojó una alta sensibilidad en el 76% (2% de resistencia). La doxorrubicina como mono-terapia o en combinación con ifosfamida logrado una alta sensibilidad en el 70% y 72%, respectivamente, y la resistencia en el 6% de las muestras.

Conclusión

Chemosensitivity pruebas de que es posible en sarcomas de tejidos blandos. Se puede utilizar para crear sensibilidad y resistencia de los perfiles establecidos y los nuevos agentes citotóxicos y sus combinaciones en sarcomas de tejidos blandos. Nuestros datos demuestran discrepancias medibles de la eficiencia de drogas en sarcomas de tejidos blandos, y subtipos de sarcoma tumor recurrencies. Sin embargo, el actual régimen terapéutico no toma esto en consideración, aún.

Antecedentes

Sarcomas de tejidos blandos representan menos del 1% de los tumores malignos. Aproximadamente 140 diferentes tipos histológicos de los sarcomas se han descrito [1]. Surgen en los sarcomas de tejidos mesenquimales o ectodérmica origen y pueden, por lo tanto se producen en cualquier parte del cuerpo El tratamiento quirúrgico de elección es la extirpación quirúrgica amplia del tumor en combinación con radioterapia, [2, 3]. Actualmente, alrededor del 30-50% de todos los pacientes mueren dentro de los 5 años de diagnóstico primario. Este mal pronóstico global se debe principalmente a la enfermedad metastásica en el momento del diagnóstico. Aproximadamente el 40% de los pacientes con sarcomas de alto grado desarrollar metástasis pulmonares a pesar de control local del tumor [4]. La mediana de duración de supervivencia aparente con metástasis está actualmente 8-12 meses [2, 4].

Sarcomas de tejidos blandos son muy resistentes contra la mayoría de los agentes quimioterapéuticos [5]. Como tratamiento de primera línea, sólo la doxorrubicina (adriamycin), epirrubicina y la ifosfamida ha logrado una sola actividad de los agentes de más del 15% resultante en las tasas de respuesta de 18% -29% [6, 7]. La combinación de antraciclinas e ifosfamida dado lugar a tasas de respuesta del 40% -50%, con 10% de los pacientes en remisión completa [8]. Ite informado de la asociación entre la remisión y la supervivencia prolongada, una superioridad de la quimioterapia de combinación más de la administración de doxorrubicina como agente único no se ha establecido aún. Ifosfamida pueden desempeñar un importante papel como tratamiento de segunda línea con las tasas de respuesta de hasta el 30% -50% tras el fracaso de anthracylin [2, 7].

A pesar de la apariencia dispares e histología de los sarcomas, sólo algunos fármacos y las combinaciones se han utilizado como tratamiento de los regímenes [5, 9].

Recientemente, las nuevas estrategias se han aplicado para mejorar las opciones de tratamiento para los subgrupos bien definidos de los sarcomas. Un ejemplo es el uso exitoso de hydrolasis imatinib, un inhibidor de tirosina kinasa, en tumores del estroma gastrointestinal [10, 11].

Varios de los nuevos fármacos como exatecan, TZT 1027, trofosfamid topotecan y son objeto de investigación [12 - 15]. Otro agente prometedor para el tratamiento de sarcomas de tejidos blandos es de ET-743. Varios ensayos clínicos han demostrado tasas de respuesta de hasta el 20% en los no tratados y el 10% en pacientes con sarcoma tratados previamente. Aproximadamente el 50% de los pacientes en estas series han demostrado a largo plazo de estabilización de la enfermedad [4, 9, 16, 17].

En el presente estudio se utilizó un sistema de pruebas, el ATP de tumores sensibilidad de ensayo (ATP-TCA) (Fig. 1] La utilización con éxito de la ATP-ACT ha sido demostrado por las pruebas preliminares de chemosensitivity en melanoma, el cáncer de ovario y de mama [18 -- 20], así como otros tumores [21 - 26]. Sobre la base de estos resultados, hemos realizado ensayos in vitro chemosensitivity con la ATP-TCA en pacientes con sarcoma de tejidos blandos. El objetivo de este estudio fue evaluar la viabilidad de la ATP-TCA en sarcomas de tejidos blandos y para obtener información sobre sus perfiles chemosensitivity con respecto a los subtipos, el grado de diferenciación y de recidiva tumoral.

Pacientes y Métodos

Después se obtuvo el consentimiento, se resecaron los tumores en 50 pacientes con diagnóstico de los sarcomas de las extremidades. El grupo de tumores incluido liposarcoma (n = 17), fibroso maligno histiocytomas (MFH / NOS; n = 16), extraesquelético chondrosarcomas (n = 8), rhabdomyosarcomas (n = 5) y malignas de los tumores de nervio periférico hoja (MPNST; n = 4). Estadificación clínica de los pacientes se realizó de acuerdo con los criterios del Comité Conjunto Americano sobre el Cáncer. La edad media de los pacientes era de 63 años, que van desde 32-76 años. La distribución por sexo fue de 20 mujeres y 30 hombres. Los sarcomas son tumores primarios en 21 pacientes y recurrencies en 29 pacientes. Ninguno de los pacientes habían recibido quimioterapia adyuvante, ni antes ni después de la cirugía. Todos los pacientes con tumores recurrentes después de la radioterapia ha extirpación del tumor. Todos los pacientes se sometieron de ancho, la resección completa del tumor. Gradación histológica mostró en el GII y GIII 17 tumores en 33 tumores (Tab. 1].

Se tomaron muestras de tejido tumoral en condiciones estériles por un histopathologist y almacenados en medio de cultivo celular (MEDM, Sigma ™, Alemania) con antibióticos (100 U / ml penicilina y 100 μ g / ml estreptomicina) a 4 ° C. In vitro chemosensitivity ensayo se realizó con un ensayo basado en la ATP (ATP-TCA, DCS innovadores de diagnóstico Systems ®, Hamburgo, Alemania) [27]. Por lo menos 1 cm 3 de tejido del tumor fue picada y disociada enzimáticamente. La sola suspensión celular fue agotado de los glóbulos rojos de la sangre y restos celulares a través de Ficoll-Hypaque gradiente de densidad de centrifugación. Después de evaluar la viabilidad de las células, un celular se realizó. Las células fueron incubadas en la parte inferior de polipropileno redonda placas de 96 pozos que contienen 2 × 10 4 células por así. Diferentes agentes citotóxicos en diferentes concentraciones se han añadido a los pozos, mientras que algunos pozos no recibió suplementos y sirvió como controles negativos. Aplicada chemotherapeutics se doxorrubicina, epirrubicina, ifosfamida, dacarbazine (DTIC), actinomicina D, cisplatino y vincristina en seis diferentes diluciones (6.25-200%) de la prueba de las concentraciones de drogas (TDC) se muestra en el Tab. 2.

Si bien la concentración de un agente quimioterapéutico suele medirse en plasma o suero se define con precisión, sensibilidad y especificidad, es posible clínica y analíticamente validar los datos que se utilizarán como prueba de concentración del fármaco en otras muestras biológicas o en cultivos de células http: / / Www.aacc.org / divisiones / tdm / default.stm. El TDC individual para cada fármaco citotóxico se determinó anteriormente (Andreotti et al. 1995), conocido por referencia a los datos farmacocinéticos y la respuesta. Después de 7 días de incubación a 37 ° C, 5% de CO 2 y 100% de humedad, las células fueron lisadas y el contenido de cada uno de la ATP y se midió por un luciferin-luciferase basado en un ensayo de luminiscencia Dynatech ML1000 luminometer (Fig. 1 ). Sensibilidad de los índices individuales de cada uno de los exámenes de drogas o combinaciones de drogas se calcula a partir de los datos obtenidos por las curvas de su resumen de los porcentajes de inhibición del tumor de cada medicamento, la concentración de la prueba (6,25%, 12,5%, 25%, 50%, 100%, 200%) seguido Por la sustracción de 600. Un índice de sensibilidad de 600 indica irrestricta crecimiento de las células tumorales y la mínima sensibilidad de drogas, mientras que un índice de sensibilidad de 0 refleja una inhibición completa del tumor y la máxima sensibilidad de drogas. Además, la chemosensitivity de las muestras de ensayo se clasificó de acuerdo a la inhibición de tumores en diferentes TDC. El único de los agentes quimioterapéuticos y combinaciones se organizaron en grupos a partir de una alta sensibilidad, más moderada sensibilidad y baja sensibilidad, a resistentes. La agrupación se realizó de acuerdo a los valores umbral, se muestra en el Tab. 3.

Análisis estadístico

La significación estadística de las diferencias entre los sub entidades de sarcomas de tejidos blandos, tumores de clasificación y la comparación entre la enseñanza primaria y tumores recurrentes fue calculado por el de Mann-Whitney U-test y la prueba de Chi cuadrado. P <0,05 fue considerado estadísticamente significativo.

Resultados

ATP-TCA ensayo se realizó en 53 muestras de tumores de 53 pacientes. 50 (94%) de estas muestras tumorales fueron incluidos en el estudio. 3 muestras tuvieron que ser excluidos debido a la infección bacteriana (n = 2) o micosis (n = 1). La sensibilidad de los perfiles de los sarcomas mostraron una heterogeneidad significativa en respuesta a la serie de diferentes agentes citotóxicos (Tab. 4]

La más fuerte chemoresistance se demostró por el solo uso de dacarbazine con un 95% de las muestras resistentes. La aplicación de la vincristina y cisplatino resultó en tasas de resistencia de 84% y 82%, respectivamente. La más alta tasa de respuesta fue la de actinomicina D, con 74% de las muestras mostrando una alta sensibilidad sin ningún tipo de resistencias. Estos resultados positivos fueron seguidos por la doxorrubicina y la ifosfamida con una respuesta muy sensible en el 70% y el 64% y las tasas de resistencia en el 6% y 12%, respectivamente. En cambio, epirrubicina tenido un notable efecto en la inhibición del menor, con una alta sensibilidad en el 60% y la resistencia en el 16% de los casos (Tab. 4]. El tumor de la inhibición de la correspondiente concentración de los 7 agente único chemotherapeutics se muestra en la Fig. 2. Se pone de manifiesto la superior eficiencia de actinomicina D, doxorrubicina, ifosfamida dacarbazin y, en comparación con el cisplatino, vincristina y dacarbazin (Fig. 2].

Además de las pruebas individuales de drogas, cuatro combinaciones diferentes de los agentes se presentaron a las pruebas de ATP-TCA. Chemosensitivity fue menos pronunciada para CYVADIC (ciclofosfamida, vincristina, doxorubicina y dacabazine) con 66% de las muestras que muestra una alta sensibilidad frente al 4% de las muestras resistentes. La combinación VAC (vincristina, actinomicina Dy ciclofosfamida) produjo en el 70% de alta sensibilidad y el 6% de resistencia. Doxorubicina e ifosfamida en combinación dado respuestas muy sensible en el 72% y el 6% de los casos resistentes. El uso combinado de actinomicina Dy ifosfamida resultado en la general chemosensitivity más fuerte de todas las combinaciones utilizadas con el 76% de alta sensibilidad y un 2% de la resistencia (Tab. 4]. El tumor de la prueba de inhibición de agente quimioterapéutico combinaciones se demuestra en la correlación de las concentraciones del agente en la Fig. 4.

El tratamiento citotóxico con actinomicina D como resultado significativamente divergentes perfiles de chemosensitivity dependiendo del tipo histológico de sarcoma de tejidos blandos (Fig. 4]. Rhabdomyosarcomas fueron especialmente quimiorresistentes contra actinomicina D (p <0,05).

Esto es en contraste con el patrón de respuesta de otros tipos de sarcomas de este quimioterapia. No hubo diferencias en chemosensitivity entre rhabdomyosarcomas y otros tipos de tumores para el resto de fármacos citotóxicos utilizados.

Complementaria, la doxorrubicina reveló significativamente menor efecto citotóxico en extraesquelético chondrosarcomas en comparación con el resto de los tumores (p <0,05) (Fig. 5]. El resto de agentes quimioterápicos no mostraron diferencias en chemosensitivity entre extraesquelético chondrosarcomas y el otro tumor sub entidades probado.

También hubo una fuerte correlación estadística entre la clasificación histológica y la chemosensitivity. Tumores GIII (n = 33) mostró una significativa mayor chemosensitivity de actinomicina D, la doxorrubicina y la ifosfamida que hizo tumores IMI (p <0,05) (n = 17) (Fig. 6].

Resultados similares se han observado cuando chemosensitivity primaria de los tumores se comparó con sensibilidad de los tumores recurrentes. Hemos encontrado los tumores recurrentes a ser más chemosensitive a actinomicina D, la doxorrubicina y la ifosfamida que las primarias (p <0,05) (Fig. 7].

Discusión

En vista del número limitado de los medicamentos quimioterapéuticos eficaces con las tasas de respuesta de menos de un 20%, la necesidad de información más detallada sobre el tumor específico chemoresistance parece obvio [4, 5, 28]. Un sistema de pruebas tendría que producir resultados repetibles y comparables de la chemosensitivity de varios tipos de tumores. Chemosensitivity pruebas con ATP-TCA demostrado ser un éxito en la adquisición de los perfiles de resistencia para los diferentes agentes quimioterápicos en metastasizing carcinoma de mama [21] y tumores recurrentes de los ovarios [24]. En estos tumores, las intra-e inter-ensayo de la variabilidad era inferior al 15%, lo que demuestra una alta sensibilidad y linealidad [29]. En el presente estudio, la prueba de la ATP-TCA fue posible en el 94% de todos los casos y, por tanto, representa un método viable en sarcomas de tejidos blandos.

Sólo un número limitado de fármacos citotóxicos, como la doxorrubicina, epirrubicina y ifosfamida, se han notificado a producir tasas de respuesta de más de un 15% en el tratamiento de los sarcomas, ya sea como agentes individuales o como parte de las combinaciones de drogas. No existen ensayos clínicos que proporcione pruebas de las tasas de supervivencia prolongada después de uno adyuvante o quimioterapia neoadyuvante [30 - 32]. Actualmente, la EORTC no es la realización de ensayos clínicos de toda la eficacia de la quimioterapia en sarcomas de tejidos blandos debido a la falta de un beneficio prospected. La quimioterapia es actualmente utilizado en metástasis, la enfermedad, que sólo puede dar cuenta de la baja aceptación de esta opción terapéutica en adultos, sarcoma de tejidos blandos [30, 33 - 36].

Más factores limitantes con respecto a la viabilidad de los ensayos a gran escala son la baja incidencia de los sarcomas y la enorme heterogeneidad de los tipos de tumores. En este momento, patólogos conocer más de 140 entidades que pueden explicar algunos problemas de clasificación. La aplicación de la quimioterapia no es, pues, diferente según el tipo histológico del tumor, aún.

La doxorrubicina se ha informado a alcanzar las tasas de respuesta de 20% a 26%, y representa el más eficaz agente quimioterapéutico entre la primera línea disponible solo terapias de drogas [37]. En nuestro estudio, la ATP-TCA pruebas de doxorrubicina mostró que el 70% de los tumores reaccionado muy sensible. Sin embargo, entre todos los agentes citotóxicos probado, doxorubicina resultó ser sólo un segundo tipo de régimen de tratamiento. El general de más alta sensibilidad de todos los agentes terapéuticos solo se demostró de actinomicina D. Esto contrasta con la pobre respuesta clínica tasas de aproximadamente el 17% prestados por este tipo de estudios [15, 38]. Especialmente actinomicina D es común en el uso como agente único y la quimioterapia de combinación para el tratamiento de la rhabdomyosarcomas en la infancia y la hipertermia / perfusión de la extremidad aislada [15, 39 - 41].

Ifosfamida sirve como una de las principales drogas en tratamientos de primera línea y bajo condiciones clínicas como altas dosis de agente citotóxico en la segunda línea de las aplicaciones con las tasas de respuesta de más del 25% [7, 42 - 45]. Sin embargo, la ATP-TCA chemosensitivity pruebas se encontró que era significativamente inferior a la actinomicina Dy la doxorrubicina.

La ATP confirmó TCA fuerte chemoresistance de sarcomas de tejidos blandos, conocidos a través de varios ensayos clínicos de vincristina, cisplatino y dacarbazine como agentes únicos [2, 32, 42].

Resultados similares se encontraron para combinar quimioterapia. La combinación de CYVADIC Gottlieb ha estado en uso por más de una década [46], sin embargo, la ATP-TCA pruebas mostraron chemosensitivities significativamente mayor con la combinación de actinomicina Dy ifosfamida (Fig. 3].

El análisis histológico de las respectivas entidades mostraron, que determinados tipos de tumores responden de diferentes maneras. Rhabdomyosarcomas fueron significativamente más resistentes en contra de actinomicina D que cualquiera de los otros tumores de la prueba (Fig. 4]. Otro ejemplo de la sub-entidad dependiente de la resistencia se encontró en la chemosensitivity de extraesquelético chondrosarcomas en la doxorrubicina. La ATP-TCA ensayos mostraron una considerable chemoresistance de estos tumores en contra de la doxorrubicina, en comparación con otros tipos de sarcomas de tejidos blandos (Fig. 5].

Los diferentes resultados de la prueba también se encuentra en función de la clasificación y si la presenta como un sarcoma primario o de un tumor recurrente.

Los resultados descritos en la Fig. 7 muestran que los tumores primarios de chemoresistance es considerablemente más alta que la resistencia de los tumores recurrentes. Estos resultados corresponden a la regularidad y la mayor diferenciación inferior a su vez en el tiempo de tumores primarios en comparación con tumores recurrentes. El superior chemosensitivity de tumores recurrentes está en marcado contraste con el peor pronóstico de recurrencies [47 - 51].

IMI tumores (n = 17) mostraron una chemoresistance significativamente mayor en comparación con los tumores GIII (n = 33) (Fig. 6]. Esto puede ser debido a la mayor actividad mitótica de las células tumorales en el GIII grupo. Los resultados de las pruebas hincapié en la importancia del estado de la diferenciación celular como un parámetro fundamental para la capacidad de respuesta de los sarcomas de tejidos blandos a los tratamientos citotóxicos [32, 36].

Los resultados indican que los protocolos de quimioterapia debe ser diseñado sobre la base de tumor especificidad, sub entidad especificidad y de acuerdo a la clasificación de los tumores para mejorar la tasa de respuesta de los sarcomas de tejidos blandos.

Conclusión

La validez de los ensayos terapéuticos chemosensitivity de citotóxicos con ATP-TCA ofrece la oportunidad de mejorar las tasas de éxito hasta ahora moderada de la quimioterapia convencional en sarcomas de tejidos blandos. Sarcomas por lo general son de tamaño suficiente para obtener suficiente tejido para la realización de ensayos, un problema que a menudo tropiezan con pequeños carcinomas de la mama. La prueba no suponga ningún riesgo o inconveniente para el paciente y se debe realizar en cooperación con el oncólogo.

Para crear un protocolo de quimioterapia individualizada, la evaluación de la ATP-TCA chemosensitivity ensayos con los datos clínicos y de los resultados in vitro se requieren. Debido al limitado tiempo del curso de este estudio, los resultados aún no son asociados a los datos de las respuestas clínicas a largo plazo en el seguimiento de observaciones. Los ensayos futuros sobre cualquier correlaciones positivas de este tipo debe demostrar la validez del método de ensayo.

Contribuciones de los autores

ML: el trabajo coordinado, desarrollado el diseño del estudio y preparó el manuscrito

TM: preparado el manuscrito y las cifras llevan a cabo los análisis estadísticos,

CK: llevó a cabo histopatología de los tumores

PP: ATP-llevado a cabo ensayos ACT -

SUH: desarrollado la idea, han dado la aprobación final de la versión que se publicará

HJ: ATP-llevado a cabo ensayos ACT -

LS: ATP-llevado a cabo ensayos ACT -

OM: concibió el estudio, han dado contribución sustancial a la concepción y diseño

HHH: concibe el trabajo y participó en el diseño del estudio, dio la aprobación final

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no tienen intereses en conflicto.

Agradecimientos

Esta labor fue apoyada por FoRUM a la concesión, Ruhr-Universität-Bochum, Alemania