Возможности интерстициальной фотодинамической терапии в лечении глиобластом головного мозга

Интерстициальная фотодинамическая терапия (иФДТ) — это минимально инвазивный метод лечения, основанный на взаимодействии света, фотосенсибилизатора (ФС) и кислорода. При глиомах головного мозга иФДТ включает стереотаксическое введение одного или нескольких световодов в целевую область для облучения опухолевых клеток и тканей, накопивших ФС, что вызывает в дальнейшем некроз и/или апоптоз опухолевых клеток, разрушение сосудистой сети опухоли и воспалительную реакцию, запускающую противоопухолевый иммунный ответ.

Целью исследования являлся анализ возможности применения иФДТ при лечении одноочаговых, небольших по размерам (до 3,5 см) глиобластом.

 В исследование были включены 7 пациентов с одноочаговым вариантом глиобластомы с максимальным размером опухоли до 3,5 см и оценкой по шкале Карновского не менее 70 баллов. У 5 (71,4%) пациентов был рецидив глиобластомы, в 2 (28,6%) случаях опухоль была впервые диагностированной. В качестве ФС использовали фотодитазин, вводимый внутривенно капельно в дозе 1 мг/кг веса тела. Внутритканевое облучение выполняли с использованием лазера (Латус 2,5 (Аткус, Россия)) с длиной волны 662 нм и максимальной мощностью 2,5 Вт и цилиндрических рассеивающих волокон. Целевой объем опухоли определяли после объединения мультимодальных изображений КТ (сканирование с контрастным усилением, аксиальные срезы 0,6 мм) с предоперационной МРТ, ПЭТ. Пространственное точное внутритканевое облучение объема опухоли планировали с использованием специального программного обеспечения. Длительность облучения не превышала 15 мин. Световая доза составила от 150 до 200 Дж/см2. Транзиторное клиническое ухудшение было зафиксировано у 2 (28,6%) пациентов. У них наблюдали нарастание неврологического дефицита в раннем послеоперационном периоде (нарастание гемипареза с 4 баллов до 2 баллов у одного пациента и появление дизартрии и дисфазии у второго пациента). Медиана общей выживаемости от первого диагноза злокачественной глиомы до смерти составила 28,3 мес. Медиана безрецидивной выживаемости составила 13,1 мес. Статус MGMT сыграл значительную роль в результатах лечения пациентов с иФДТ. Пациенты с метилированным промотором MGMT жили дольше, чем пациенты с неметилированным промотором MGMT, в среднем на 22,1 мес, и у них не наблюдали прогрессирования заболевания в течение дополнительных 9,3 мес. иФДТ может быть многообещающим вариантом лечения в популяции пациентов с высоким риском послеоперационного неврологического дефицита. Это не мешает, а скорее может дополнять другие варианты лечения данного заболевания, такие как повторная лучевая терапия и химиотерапия. иФДТ остается потенциальным вариантом при глубоко расположенных глиомах у пациентов с высоким хирургическим риском и при рецидиве опухоли.

1. Louis D.N., Perry A., Wesseling P. The 2021 WHO Classification of Tumors of the Central Nervous System: a summary // Neuro Oncol. – 2021. – Vol. 23(8). – P. 1231-1251. doi: 10.1093/neuonc/noab106.

2. Ostrom Q.T., Cioffi G., Waite K. et al. CBTRUS Statistical Report: primary Brain and Other Central Nervous System Tumors Diagnosed in the United States in 2014-2018 // Neuro Oncol. – 2021. – Vol. 23. – P. III1 III105. doi: 10.1093/NEUONC/NOAB200

3. Рында А.Ю., Олюшин В.Е., Ростовцев Д.М. и соавт. Применение интраоперационной фотодинамической терапии в структуре комплексного лечения злокачественных глиом // Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко – 2023. – Т. 87, №1. – С. 25-34. doi: 10.17116/neiro20238701125

4. Stepp H., Stummer W. 5-ALA in the management of malignant glioma // Lasers Surg Med. – 2018. – Vol. 50. – P. 399-419. doi: 10.1002/lsm.22933

5. Рында А.Ю., Олюшин В.Е., Ростовцев Д.М. и соавт. Результаты использования интраоперационного флюоресцентного контроля с хлорином Е6 при резекции глиальных опухолей головного мозга // Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. – 2021. – Т. 85, №.4. – С. 20-28. doi: 10.17116/neiro20218504120.

6. Lietke S., Schmutzer M., Schwartz C. Interstitial Photodynamic Therapy Using 5-ALA for Malignant Glioma Recurrences // Cancers (Basel). – 2021. – Vol.13(8). – P.1767. doi: 10.3390/cancers13081767

7. Rynda A.Y., Rostovthev D.M., Zabrodskaya Y.M. et al. Immunotherapy with autologous dendritic cells in the complex treatment of malignant gliomas – results // J. Neurooncol. – 2024. – Vol.166. – P. 309-319. doi: 10.1007/s11060-023-04559-1

8. Foglar M., Aumiller M., Quach S., et al. Interstitial photodynamic therapy of glioblastoma: An MRI-based follow-up analysis // Photodiagnosis and Photodynamic Therapy. – 2024. – Vol. 46. – P.104117. doi: 10.1016/j.pdpdt.2024.104117

9. Muller P.J., Wilson B.C. Photodynamic Therapy for Malignant Newly Diagnosed Supratentorial Gliomas // J. Clin. Laser Med. Sur. – 1996. – Vol.14. – P.263-270. doi: 10.1089/clm.1996.14.263

10. Rynda A.Y., Olyushin, V., Rostovtsev D. Immunotherapy With Autological Dendritic Cells in the Structure of Complex Treatment of Gliomas // Neurosurgery. – 2024. – Vol.70 (Suppl. 1). – P. 196. doi: 10.1227/neu.0000000000002809_1244

11. Foglar M., Aumiller M., Bochmann K. Interstitial Photodynamic Therapy of Glioblastomas: A Long-Term Follow-up Analysis of Survival and Volumetric MRI Data // Cancers (Basel). – 2023. – Vol. 15, (9). – P. 2603. doi: 10.3390/cancers15092603

12. Романишкин И.Д., Савельева Т.А., Оспанов А. и др. Сравнение оптико-спектральных характеристик глиобластомы при интраоперационной диагностике и оптической биопсии ex vivo // Biomedical Photonics. – 2024. – Т.13, №4. – С. 4-12. doi:10.24931/2413-9432-2024-13-4-4-12

13. Рында А.Ю., Ростовцев Д.М., Олюшин В.Е., Забродская Ю.М. Лечебный патоморфоз в тканях злокачественной глиомы после фотодинамической терапии с хлорином е6 (сообщение о двух клинических случаях) // Biomedical Photonics. – 2020. – Т. 9, №2. – С. 45-54. doi: 10.24931/2413-9432-2020-9-2-45-54

14. Ospanov A., Romanishkin I., Savelieva T., et al. Optical Differentiation of Brain Tumors Based on Raman Spectroscopy and Cluster Analysis Methods // Int. J. Mol. Sci. – 2023. – Vol. 24. – P. 14432. doi:10.3390/ijms241914432

15. Рында А.Ю., Олюшин В.Е., Ростовцев Д.М. и соавт. Сравнительный анализ флуоресцентной навигации в хирургии злокачествен ных глиом с использованием 5-АЛА и хлорина Е6 // Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. – 2022. – №1. – С. 5-14. doi: 10.17116/hirurgia20220115

16. Johansson A., Faber F., Kniebühler G., et al. Protoporphyrin IX fluorescence and photobleaching during interstitial photodynamic therapy of malignant gliomas for early treatment prognosis // Laser Surg. Med. – 2013. – Vol.45. – P.225-234. doi:10.1002/lsm.22126.

17. Савельева Т.А., Романишкин И.Д., Оспанов А. и др. Методы машинного обучения для анализа спектрально-разрешенных изображений в нейроонкологии. // Biomedical Photonics. – 2024. – Т.13, №4. – C. 40-54. doi:10.24931/2413-9432-2024-13-4-40-54

18. Рында А.Ю., Забродская Ю.М., Олюшин В.Е. и соавт. Морфологическая оценка эффективности флуоресцентной навигации с хлорином e6 в хирургии злокачественных глиом // Архив патологии. – 2021. – Т. 83, №5. – С.13-20. doi: 10.17116/patol20218305113

19. Henker C., Hiepel M.C., Kriesen T., et al. Volumetric assessment of glioblastoma and its predictive value for survival // Acta Neurochir. – 2019. – Vol.161. – P.1723-1732. doi: 10.1007/s00701-019-03966-6

20. Рында А.Ю., Ростовцев Д.М., Олюшин В.Е. Флуоресцентно-контролируемая резекция астроцитарных опухолей головного мозга – обзор литературы. // Российский нейрохирургический журнал имени профессора А.Л. Поленова. – 2018. – Т. X, №1. – С. 97-110.

21. Церковский Д.А., Маслаков Е.А., Багринцев Д.А., и др. Роль фотодинамической терапии в лечении первичных, рецидивных и метастатических злокачественных опухолей головного мозга // Biomedical Photonics. – 2018. – Т. 7, № 2. – С. 37-49. doi: 10.24931/2413–9432-2018–7–2–37–49

22. Рында А.Ю., Олюшин В.Е., Ростовцев Д.М. и соавт. Флуоресцентная диагностика с хлорином е6 в хирургии глиом низкой степени злокачественности // Biomedical Photonics. – 2021. – Т. 10, № 4. – С. 35-43. doi: 10.24931/2413–9432–2021–10-4-35-43

23. Kostron H., Hochleitner B.W., Obwegeser A., Seiwald M. Clinical and experimental results of photodynamic therapy in neurosurgery. – 1994. – P. 126-128. doi:10.1117/12.203437.

24. Потапов А.А., Чобулов С.А., Никитин П.В. и соавт. Интраоперационная флуоресценция сосудов в структуре глиобластом головного мозга и их гистологическая характеристика // Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. – 2019. – Т.83, №6. – С.21-34. doi: 10.17116/neiro20198306121

25. Рында А.Ю., Ростовцев Д.М., Олюшин В.Е., Забродская Ю.М. Флюоресцентно-контролируемая резекция глиальных опухолей с «Фотодитазином» // Вестник хирургии имени И.И. Грекова. – 2017. – Т.176, №5. – С.10-15. doi: 10.24884/0042-4625-2017-176-5-10-15

26. Rafaelian A., Martynov B., Chemodakova K., et al. Photodynamic interstitial stereotactic therapy for recurrent malignant glioma // Asian J Oncol. – 2023. – Vol.9. – P.14. doi:10.25259/ASJO-2022-69-(433)

27. Baran T.M., Foster T.H. Comparison of flat cleaved and cylindrical diffusing fibers as treatment sources for interstitial photodynamic therapy // Med Phys. – 2014. – Vol. 41. – P. 1-8. doi: 10.1118/1.4862078

28. Rynda A., Olyushin V., Rostovtsev D. Fluorescence navigation in glioma surgery using 5 ALA and chlorin E6. // Neuro-Oncology. – 2021. – Vol. 23 (Suppl. 2). – P. ii25. doi: 10.1093/neuonc/noab180.086

29. Schwartz C., Rühm A., Tonn J.-C., Kreth S., Kreth F.-W. SURG-25 Interstitial photodynamic therapy of de-novo glioblastoma multiforme who iv // Neuro-Oncol. – 2015. – Vol.17. – P. v219-v220. doi: 10.1093/neuonc/nov235.25

30. Beck T.J., Kreth F.W., Beyer W., et al. Interstitial photodynamic therapy of nonresectable malignant glioma recurrences using 5-aminolevulinic acid induced protoporphyrin IX // Laser Surg. Med. – 2007. – Vol.39. – P.386-393. doi:10.1002/lsm.20507.

31. Романишкин И.Д., Савельева Т.А., Оспанов А., и др. Классификация внутричерепных опухолей на основе оптико-спектрального анализа // Biomedical Photonics. – 2023. – Т.12, №3. – C. 4-10. doi: 10.24931/2413-9432-2023-12-3-4-10

32. Рында А.Ю., Олюшин В.Е., Ростовцев Д.М. и соавт. Пациенты с длительной выживаемостью при злокачественных глиомах после фотодинамической терапии // Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. – 2024. – Т. 124, №6. – С. 54-61. doi: 10.17116/jnevro202412406154

33. Stummer W., Beck T., Beyer W., et al. Long-sustaining response in a patient with non-resectable, distant recurrence of glioblastoma multiforme treated by interstitial photodynamic therapy using 5-ALA: case report // J. Neuro-Oncol. – 2007. – Vol.87. – P. 103-109. doi:10.1007/s11060-007-9497-x

34. Рафаелян А.А., Мартынов Б.В., Чемодакова К.А., и др. Стереотаксическая фотодинамическая терапия рецидивных злокачественных глиом // Современные технологии в медицине. – 2024. – Т.16, №2. – С.58-67. doi: 10.17691/stm2024.16.2.06

35. Muller P.J., Wilson B.C. Photodynamic therapy of malignant brain tumours // Can. J. Neurol. Sci. – 1990. –Vol.17(2). – P.193-198. doi: 10.1017/s0317167100030444.

36. Рында А.Ю., Олюшин Д.М., Ростовцев Д.М., Забродская Ю.М., Папаян Г.В. Результаты микрохирургической резекции глиобластом под эндоскопическим и флуоресцентным контролем // Biomedical Photonics. – 2024. – Vol. 13(3). – P. 20-30. doi: 10.24931/2413-9432-2024-13-3-20-30

37. Origitano T.C., Reichman O.H. Photodynamic Therapy for Intracranial Neoplasms // Neurosurgery. – 1993. – Vol. 32. – P. 587-596. doi:10.1227/00006123-199304000-00015.

38. Rynda A.Y., Olyushin V.E., Rostovtsev D.M. et al. Patients with Long-Term Survival in Malignant Gliomas after Photodynamic Therapy // Neurosci Behav Physi. – 2024. – Vol. 54. – P. 1215-1221. doi: 10.1007/s11055-024-01717-4

39. Savelieva T., Romanishkin I. Ospanov A. Machine Learning and Artificial Intelligence Systems Based on the Optical Spectral Analysis in Neuro-Oncology // Photonics. – 2025. – Vol.12(1). – P.37. doi: 10.3390/photonics12010037

40. Олюшин В.Е., Куканов К.К., Нечаева А.С., и др. Фотодинамическая терапия в нейроонкологии // Biomedical Photonics. – 2023. – Vol.12(3). – P.25-35. doi: 10.24931/2413-9432-2023-12-3-25-35

41. Quach S., Schwartz C., Aumiller M. et al. Interstitial photodynamic therapy for newly diagnosed glioblastoma // J. Neurooncol. – 2023. – Vol.162. – P.217-223. doi:10.1007/s11060-023-04284-9

42. Рафаелян А.А., Алексеев Д.Е., Мартынов Б.В., и др. Стереотаксическая фотодинамическая терапия в лечении рецидива глиобластомы. Случай из практики и обзор литературы // Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. – 2020. – Vol. 84(5). – P.81-88. doi: 10.17116/neiro20208405181

43. Krishnamurthy S., Powers S.K., Witmer P., Brown T. Optimal light dose for interstitial photodynamic therapy in treatment for malignant brain tumors. // Laser Surg. Med. – 2000. – Vol.27. – P. 224-234. doi:10.1002/1096-9101(2000)27:3<224:aid-lsm4>3.0.co;2-#

44. Kaneko S. 悪性グリオーマに対する光線力学療法 // Nippon Laser Igakkaishi. – 2011. – Vol. 32. – P.131-138. doi:10.2530/jslsm.32.131.

45. Powers S.K., Cush S.S., Walstad D.L., Kwock L. Stereotactic intratumoral photodynamic therapy for recurrent malignant brain tumors // Neurosurgery. – 1991. – Vol.29. – P. 688. doi:10.1097/00006123-199111000-00008.

46. Kostron H., Obwegeser A., Jakober R. Photodynamic therapy in neurosurgery: a review // J. Photochem. Photobiol. B. – 1996. – Vol.36(2). – P.157-168. doi: 10.1016/s1011-1344(96)07364-2

47. Ramakrishnan D., Reppert M., Krycia M. Evolution and implementation of radiographic response criteria in neuro-oncology // Neuro-Oncology Advances. – 2023. – Vol.5 (1). – P. vdad118. doi:10.1093/noajnl/vdad118

48. National Institutes of Health Common Terminology Criteria for Adverse Events (CTCAE); National Cancer Institute: Bethesda, MD, USA. – 2017.