Báo cáo chuyên đề: Ứng dụng laser trong điều trị ung thư

Nội dung text: Báo cáo chuyên đề: Ứng dụng laser trong điều trị ung thư

1. TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TPHCM KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN VẬT LÝ KỸ THUẬT Y SINH Báo cáo chuyên đề Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 6 năm 2010 MỤC LỤC Mục lục 1 Phần 1: LỜI NÓI ĐẦU 2 Phần 2. ĐẠI CƢƠNG VỀ UNG THƢ 3 2.1. Bản chất của ung thƣ 3
2. 2.2. Cơ chế bệnh sinh của ung thƣ 3 2.3. Các tác nhân gây ung thƣ 3 2.4. Triệu chứng của ung thƣ 4 2.5. Phân loại ung thƣ 4 2.6. Dịch tễ học ung thƣ 7 Phần 3: CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU TRỊ UNG THƢ HIỆN NAY 9 3.1. Y học cổ truyền 9 3.2. Y học hiện đại 9 3.3. Các phƣơng pháp mới hỗ trợ trong điều trị ung thƣ 11 Phần 4: CƠ BẢN VỀ ỨNG DỤNG LASER TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƢ 12 4.1. Laser và những đặc tính ƣu việt của nó trong điều trị 12 4.2. Các phƣơng pháp sử dụng laser công suất cao trong điều trị ung thƣ 13 4.3. Các loại laser sử dụng trong điều trị ung thƣ 13 4.4. Ƣu và khuyết điểm của việc sử dụng laser 13 Phần 5: LIỆU PHÁP QUANG ĐỘNG HỌC (Photodynamic Therapy - PDT) 14 5.1. Giới thiệu về PDT 14 5.2. Cơ chế của PDT trong việc tiêu diệt tế bào ung thƣ 14 5.3. Các chất nhạy quang dùng trong PDT 15 5.4. Tiến trình thực hiện của PDT 18 5.5. Ƣu điểm và khuyết điểm của PDT 18 Phần 6: ỨNG DỤNG LIỆU PHÁP QUANG ĐỘNG HỌC (PDT) ĐỂ TĂNG CƢỜNG HỆ MIỄN DỊCH TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƢ 19 6.1. Khái quát hệ miễn dịch 19 6.2. Ứng dụng liệu pháp quang động học (PDT) trong kích thích hệ miễn dịch nhằm điều trị ung thƣ 23 6.3. Thí nghiệm khảo sát các tác dụng khác nhau của liệu pháp laser kích thích hệ miễn dịch trong điều trị các khối u ung thƣ di căn đƣợc nghiên cứu trên chuột 29 Phần 7: KẾT LUẬN 38 Tài liệu tham khảo 39 Phần 1 LỜI NÓI ĐẦU 1
3. Từ trƣớc đến nay, ung thƣ là một căn bệnh vô cùng nguy hiểm và phổ biến ở nƣớc ta và trên toàn thế giới, nó đã gây tử vong cho rất nhiều bệnh nhân. Trong suốt chiều dài lịch sử của y học, các nhà y học đã không ngừng nghiên cứu để tìm ra rất nhiều phƣơng pháp điều trị ung thƣ nhƣ phẫu thuật, xạ trị, hóa trị Những phƣơng pháp đó có hiệu quả điều trị rất cao đƣợc ứng dụng cho những lọai ung thƣ khác nhau. Nhƣng bên cạnh đó, chúng cũng gây những ảnh hƣởng xấu đến khỏe ngƣời bệnh. Chẳng hạn, phƣơng pháp hóa trị gây tác dụng phụ đến các cơ quan khác của cơ thể, bức xạ điện từ trong phƣơng pháp xạ trị có tác dụng ion hóa mạnh làm chết các tế bào lành Trong bối cảnh đó, việc đề xuất các phƣơng pháp điều trị ung thƣ mới ít gây những tác dụng phụ đến bệnh nhân đang trở thành nhu cầu cấp thiết trong ngành ung thƣ học. Trong tiến trình đáp ứng nhu cầu đó, phƣơng pháp ứng dụng laser trong điều trị ung thƣ đã đƣợc nghiên cứu và ứng dụng ở một số nƣớc có nền y học phát triển trên thế giới và bƣớc đầu đã có những thành tựu to lớn. Việc ứng dụng laser trong điều trị ung thƣ đã đƣợc tiến hành qua hai liệu pháp. Đó là liệu pháp quang động học trong việc tiêu diệt tế bào ung thư và liệu pháp ứng dụng laser tăng cường hệ miễn dịch của cơ thể trong điều trị ung thư. Trong bài báo cáo này, chúng tôi sẽ cung cấp một cái nhìn tồng quan về hai phƣơng pháp ứng dụng laser trong điều trị ung thƣ nhƣ đã nói ở trên. Theo đó, chúng tôi sẽ lần lƣợt trình bày các vấn đề sau: Đại cƣơng về ung thƣ. Phần này cung cấp những vấn đề cơ bản về bệnh ung thƣ, bao gồm bản chất, cơ chế bệnh sinh, các tác nhân gây bệnh, phân loại ung thƣ Các phƣơng pháp điều trị ung thƣ hiện nay. Phần này trình bày về các liệu pháp phẫu thuật, xạ trị, hóa trị, bao gồm ƣu điểm và khuyết điểm của chúng. Cơ bản về ứng dụng laser trong điều trị ung thƣ. Phần này trình bày tác dụng điều điều trị của laser thông qua các hiệu ứng sinh học xảy ra khi laser tƣơng tác với mô sống, ƣu và khuyết điểm của liệu pháp laser Liệu pháp quang động học (Photodynamic Therapy - PDT). Phần này tập trung trình bày về tác dụng điều trị thứ nhất của PDT, đó là tác dụng tiêu diệt trực tiếp tế bào ung thƣ bằng hiệu ứng quang động học. Ứng dụng liệu pháp quang động học để tăng cƣờng hệ miễn dịch trong điều trị ung thƣ. Phần này sẽ trình bày về tác dụng thứ hai của PDT, đó là tác dụng tăng cƣờng chức năng hệ miễn dịch của PDT trong điều trị ung thƣ. Phần 2 ĐẠI CƢƠNG VỀ UNG THƢ 2.1. Bản chất của ung thƣ 2
4. Trong thời đại ngày nay mặc dù khoa học đã có những tiến bộ vƣợt bậc đặc biệt là trong lĩnh vực sinh học phân tử, tuy nhiên để định nghĩa bệnh ung thƣ là gì vẫn không dễ dàng. Tuy nhiên chúng ta có thể định nghĩa ung thƣ nhƣ là quá trình bệnh lý trong đó một số tế bào thoát ra khỏi sự kiểm soát, sự biệt hóa sinh lý của tế bào và tiếp tục nhân lên. Những tế bào này có khả năng xâm lấn và phá hủy các tổ chức chung quanh. Đồng thời chúng di trú và đến phát triển ở nhiều cơ quan khác nhau và hình thành nên di căn, cuối cùng ung thƣ gây tử vong do các nguyên nhân sau: - Các biến chứng cấp tính nhƣ: xuất huyết ồ ạt, chèn ép não, ngạt thở. - Tiến triển nặng dần tiến đến rối loạn chức năng của các cơ quan do khối di căn nhƣ thiểu năng hô hấp, suy chức năng gan thận. - Sự thoái triển dần dần, kéo dài dẫn đến suy kiệt và cuối cùng bệnh nhân tử vong. Live cancer Lung cancer Brain cancer Hình 1: Một số loại ung thư 2.2. Cơ chế bệnh sinh của ung thƣ Nguyên nhân gây ung thƣ là sự sai hỏng của ADN, tạo nên các đột biến ở các gen thiết yếu điều khiển quá trình phân bào cũng nhƣ các cơ chế quan trọng khác. Một hoặc nhiều đột biến đƣợc tích lũy lại sẽ gây ra sự tăng sinh không kiểm soát và tạo thành khối u. Khối u là một khối mô bất thƣờng, có thể ác tính, tức ung thƣ hoặc lành tính, tức không ung thƣ. Chỉ những khối u ác tính thì mới xâm lấn mô khác và di căn. 2.3. Các tác nhân gây ung thƣ Gồm 2 nhóm chính là các yếu tố môi trƣờng và các nguyên nhân bên trong 2.3.1. Các yếu tố môi trường + Tác nhân vật lý: chủ yếu là bức xạ ion hóa và tia cực tím. + Tác nhân hóa học: Thuốc lá, Chế độ ăn uống và các chất gây ô nhiễm thực phẩm, Các ung thƣ liên quan đến nghề nghiệp, Hóa trị liệu. + Tác nhân sinh học: Virus sinh ung thƣ, Ký sinh trùng và vi trùng. 3
5. Hình 2: Cơ chế bệnh sinh của ung thư 2.3.2. Các nguyên nhân bên trong - Yếu tố di truyền. - Suy giảm miễn dịch và AIDS. - Nội tiết tố. 2.4. Triệu chứng của ung thƣ Ban đầu, hầu hết bệnh nhân ung thƣ không có triệu chứng lâm sàng rõ ràng. Khi xuất hiện triệu chứng rõ rệt thƣờng là khi bệnh đã tiến triển trầm trọng.vThông thƣờng, ung thƣ có thời gian ủ bệnh (tức là thời gian từ khi một tế bào bị đột biến thành tế bào ung thƣ đến khi các triệu chứng của bệnh đƣợc bộc lộ) khá dài, khoảng 10 năm hoặc hơn nữa tùy thể loại ung thƣ. Do đó cách phòng và điều trị ung thƣ hiệu quả nhất đƣợc khuyến cáo là nên đi khám sức khỏe định kì 6 tháng một lần. Do ung thƣ là tập hợp của nhiều dạng bệnh ung thƣ khác nhau nên triệu chứng của ung thƣ rất đa dạng và khác nhau ở tùy thể bệnh ung thƣ. Đại khái, triệu chứng của ung thƣ đƣợc phân làm ba nhóm chính: 1) Triệu chứng tại chỗ: các khối u bất thƣờng hay phù nề, chảy máu (hemorrhage), đau hoặc loét (ulcer). Chèn ép vào mô xung quanh có thể gây ra các triệu chứng nhƣ vàng da. 2) Triệu chứng của di căn (lan tràn): hạch bạch huyết lớn lên, ho, ho ra máu, gan to, đau xƣơng, gãy xƣơng ở những xƣơng bị tổn thƣơng và các triệu chứng thần kinh. Đau có thể gặp ở ung thƣ giai đoạn tiến triển, nhƣng thông thƣờng đó không phải là triệu chứng đầu tiên. 3) Triệu chứng toàn thân: sụt cân, chán ăn và suy mòn, tiết nhiều mồ hôi (đổ mồ hôi trộm), thiếu máu và các hội chứng cận u đặc hiệu, đó là tình trạng đặc biệt đƣợc gây ra bởi ung thƣ đang hoạt động, chẳng hạn nhƣ huyết khối (thrombosis) hay thay đổi nội tiết tố. 2.5. Phân loại ung thƣ Ung thƣ có thể đƣợc phân loại dựa theo tính chất giải phẫu bệnh hoặc theo cơ quan bị tổn thƣơng. Các tế bào ung thƣ trong một khối u (bao gồm cả tế bào đã di căn) đều xuất phát từ một tế bào duy nhất phân chia mà thành. Do đó một bệnh ung thƣ có thể đƣợc phân loại theo loại tế bào khởi phát và theo vị trí của tế bào đó. Tuy nhiên, trong nhiều trƣờng hợp, ngƣời ta không xác định đƣợc khối u nguyên phát. Có 5 loại sau: 1) Ung thƣ biểu mô (carcinoma) có nguồn gốc từ tế bào biểu mô (ví dụ nhƣ ở ống tiêu hóa hay các tuyến tiêu hoá). 4
6. 2) Bệnh lý huyết học ác tính (hematological malignancy), nhƣ bệnh bạch cầu (leukemia) và u lympho bào (lymphoma), xuất phát từ máu và tủy xƣơng. 3) Ung thƣ mô liên kết (sarcoma) là nhóm ung thƣ xuất phát từ mô liên kết, xƣơng hay cơ. 4) U hắc tố do rối loạn của tế bào sắc tố. 5) U quái bắt nguồn từ các tế bào mầm. Bảng 1: Các bệnh ung thư thường gặp ở 2 giới THỨ TỰ NAM NỮ 1 Gan Cổ tử cung 2 Phổi Vú 3 Dạ dày Đại trực tràn 4 Đại trực tràng Phổi 5 Tiền liệt tuyến Dạ dày 6 Hốc miệng Gan 7 Vòm hầu Buồn trứng 8 Thực quảng Tuyến giáp 9 Lymphom Thân tử cung 10 Bệnh bạch cầu Bệnh bạch cầu Trong Y học lâm sàng, các nhà Y học còn phân loại ung thƣ theo cấu trúc và mô tả, tức là dựa vào các đặc điểm về đại thể và vi thể của khối u. Bảng 2: Phân loại ung thư theo cấu trúc Tổ chức phát sinh Ác tính ĐƠN GIẢN * Các biểu mô: - Biểu mô phủ: + Tế bào gai + Ung thƣ biểu mô tế bào gai hoặc dạng thƣợng bì + Tế bào chuyển tiếp + Ung thƣ biểu mô tế bào chuyển tiếp + Tế bào trụ + Ung thƣ biểu mô hoặc ung thƣ biểu mô tuyến nhú + Ung thƣ biểu mô tế bào đáy các u tuyến nƣớc bọt - Biểu mô tuyến + Ung thƣ biểu mô tuyến + Ung thƣ biểu mô tuyến gai + Ung thƣ biểu mô nang tuyến - Biểu mô không biệt hoá + Ung thƣ biểu mô phôi * Các tổ chức liên kết: + Tổ chức xơ trƣởng thành + Sarcôm xơ + U nhầy (sarcôm nhầy) + Tổ chức xơ phôi + Tổ chức mỡ + Sarcôm mỡ 5
7. + Sụn + Sarcôm sụn + Xƣơng + Sarcôm tạo xƣơng (sarcôm xƣơng) * Các tổ chức cơ: + Tổ chức cơ trơn + Sarcôm cơ trơn + Tổ chức cơ vân + Sarcôm cơ vân + Nguồn gốc không xác định + Sarcôm mô mềm hốc * Nội mô, trung biểu mô, và các cơ quan tạo máu: + Mạch máu + Sarcôm huyết quản + U huyết quản nội mô ác + Bạch mạch + Sarcôm bạch mạch + Cuộn mạch da + Tế bào ngoại mạch + U tế bào ngoại mạch ác + Trung biểu mô + U trung biểu mô ác + Màng hoạt dịch + U màng hoạt dịch ác * Các tổ chức cấu tạo máu: + Tổ chức lymphô + U lymphô ác + Bệnh Hodgkin + Tuyến hung + U tuyến hung ác + Tủy xƣơng + Bệnh bạch cầu + Đa u tủy + Sarcôm Ewing + Sarcôm lƣới * Tổ chức thần kinh: + Tổ chức thần kinh nguyên thủy và biệt + Cá u thần kinh đệm ác hoá + Màng não + U màng não ác + Mào thần kinh và các đầu cuối dây thần + U nguyên bào thần kinh kinh chuyên biệt + U hạch nguyên bào thần kinh + U sắc bào ác + U cận hạch ác + Võng mạc + U nguyên bào võng mạc + Tế bào ƣa bạc + Cacxinoit ác + Sợi thần kinh và tổ chức liên kết riêng + sacrom xơ thần kinh + u bao thần kinh ác * Nguyên bào nuôi Ung thƣ biểu mô màng đệm * Các vết tích phôi: + Dây sống + U dây sống + Men răng + U men răng ( u nguyên bào men răng) + Tổ chức sót thừa cạnh tuyến yên + U sọ hầu + U nang mang + Ung thƣ biểu mô mang + Ống niệu rốn + Ung thƣ biểu mô ống niệu rốn * Các hamactôm: + Sắc tố bào + U hắc tố ác + Mạch máu + Sarcôm mạch máu 6
8. * U lồi ngoài xƣơng và lồi trong xƣơng: + Bệnh u xơ thần kinh + Sarcôm sụn + Bệnh xơ củ + Sarcôm xơ thần kinh + U thần kinh đệm ác PHỨC HỢP * Các tổ chức trƣởng thành: Tổ chức biểu mô và trung mô Sarcôm nang hình lá ác * Các tổ chức phôi: + Các tế bào đa năng của trung mô + U trung mô ác + U hỗn hợp trung bì + Ung thƣ biểu mô Sarcôm + Thận + U nguyên bào thận + Gan + U nguyên bào gan + Các tế bào toàn năng + U quái ác 2.6. Dịch tễ học ung thƣ 2.6.1. Về số lượng người bị bệnh Ngƣời ta ƣớc lƣợng tổng số ca ung thƣ mới mắc trên thế giới nhƣ sau: - Năm 1980: 6.4 triệu. - Năm 1985: 7.6 triệu. - Năm 2000: 10.3 triệu. Đối với Đàn ông Ung thƣ Tiền liệt tuyến 32% 33% Ung thƣ Phổi Ung thƣ Trực Đại Tràng 5% 13% Ung thƣ Bàng Quang 10% 7% U Hắc Tố Da Ung thƣ khác Hình 3: Tỷ lệ các loại ung thư mắc phải ở nam giới Đối với Phụ Nữ trƣởng thành Ung thƣ Vú Ung thƣ Phổi 7 32% 35% Ung thƣ Đại Trực Tràng Ung thƣ Nội Mạc Tử Cung U Lympho Bào không Hodgkin Ung thƣ Khác 11% 12% 4% 6%
9. . Hình 4: Tỷ lệ các loại ung thư mắc phải ở nữ giới Tỉ lệ mới mắc thƣờng đƣợc dùng để cung cấp những dữ liệu về sự xuất hiện ung thƣ trong quần thể dân cƣ theo nhóm tuổi, giới tính và chủng tộc Ngƣời ta có thể tính tỉ lệ mới mắc cho toàn bộ dân cƣ hoặc từng bộ phận của quần thể dân cƣ với những đặc trƣng phân bố khác nhau. 2.6.2. Tỉ lệ tử vong Đƣợc tính bằng số ca tử vong trên 100.000 dân mỗi năm. Tỉ lệ này cũng đƣợc phản ánh cho toàn bộ dân cƣ hay cho từng giới tính, nhóm tuổi Tỉ lệ tử vong do ung thƣ Ung thƣ Phổi 31% Ung thƣ Tiền Liệt Tuyến 40% Ung thƣ Đại Trực Tràng Ung thƣ Tuỵ 10% 4% 5% 10% Ung thƣ Bạch Cầu Hình 5: Tỷ lệ tử vong do ung thưTổng ở nam giớitỉ lệ các Ung thƣ Trên thế giới hiện nay, tỉ lệ tử vong do ung thƣ ở nam Kháccao hơn ở nữ, do nam giới có tỉ lệ mắc ung thƣ khó chữa khỏi cao hơn (phổi, dạ dày, thực quản, tiền liệt tuyến) trong khi đó những ung thƣ thƣờng gặp ở nữ lại thƣờng có tiên lƣợng tốt hơn (vú, tử cung) và thuận lợi cho việc điều trị hơn. Ở nhiều nƣớc, đa số ca tử vong do bệnh ung thƣ phụ thuộc đáng kể vào cấu trúc tuổi của dân số (sự gia tăng của tỉ lệ già, mà phần lớn ung thƣ gặp ở lứa tuổi này), và một mức độ nào đó phụ thuộc vào những tiến bộ chẩn đoán, nhờ nó mà bệnh ung thƣ đƣợc chẩn đoán trƣớc lúc chết. 8
10. Tỉ lệ tử vong do Ung thƣ đối với phụ nữ Ung thƣ Phổi 27% 36% Ung thƣ Vú Ung thƣ Trực Tràng Ung thƣ Buồng Trứng 15% Ung thƣ Tuỵ 6% 6% 10% Tổng tỉ lệ các ung thƣ Hình 6: Tỷ lệ tử vong do ung thư ở nữ giới. khác Phần 3 CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU TRỊ UNG THƢ HIỆN NAY 3.1. Y học cổ truyền Y học cổ truyền phƣơng Đông đã đƣa ra phƣơng pháp điều trị bằng cách đƣa vào cơ thể các dƣợc chất thiên nhiên nhằm hạn chế sự phát triển của tế bào ung thƣ, cung cấp dinh dƣỡng cho cơ thể để tăng cƣờng khả năng đề kháng của hệ miễn dịch chống ung thƣ, loại trừ các chất độc đƣợc tạo ra do quá trình chống chọi các tế bào ung thƣ. Tác dụng chủ yếu của các phƣơng pháp trên là làm tiêu nhỏ dần khối u và kéo dài sự sống tốt hơn. Một số biện pháp hỗ trợ trong điều trị nhƣ tập Yoga, thiền, luyện võ công cũng có tác dụng đáng kể 3.2. Y học hiện đại Trong điều trị ung thƣ, bên cạnh 3 phƣơng pháp cổ điển là phẫu thuật, tia xạ và hóa trị, xuất hiện các kỹ thuật mới nhƣ liệu pháp sinh hoc, liệu pháp nhiệt 3.2.1. Phẫu thuật (surgery) Phƣơng pháp giải phẫu chủ yếu là mổ cắt bỏ khối u nguyên phát và hƣớng di căn trực tiếp của nó. Hiệu quả điều trị tuỳ thuộc vào một số yếu tố sau: - U bƣớu thu gọn ở một chỗ và chƣa di căn. - Tế bào ung thƣ tăng sinh chậm. - Vị trí của u bƣớu. - Khả năng chuyên môn của phẫu thuật gia. - Công hiệu của các dịch phụ hỗ trợ nhƣ thuốc mê, kiểm soát ngừa nhiễm trùng, tiếp máu, dụng cụ giải phẫu và chăm sóc sau khi mổ. Ƣu điểm: có tác dụng tiêu diệt hoàn toàn khi khối u ung thƣ còn khu trú. Nhƣợc điểm: - Thời gian hồi phục lâu. - Dễ bị nhiễm trùng vết mổ. 9
11. - Có khả năng di căn cao. 3.2.2. Xạ trị (radiation) Phần lớn các loại ung thƣ đƣợc chữa bằng xạ trị đặc biệt là ung thƣ não, phổi, bàng quan. Mục đích của phƣơng pháp tiêu diệt tế bào phát triển rối loạn và làm teo khối u bằng các làn sóng hoặc phân tử nhƣ proton, electron, x-ray, gamma-ray. Phƣơng pháp xạ trị dựa trên nguyên tắc điều trị tại chỗ bằng bức xạ ion hoá năng lƣợng cao nhằm làm co hẹp khối u và tiêu diệt tế bào ung thƣ bằng cách phá hủy gene của chúng làm cho chúng không thể tiếp tục phát triển và phân chia, làm tổn thƣơng các mạch máu nuôi chúng, đồng thời cũng làm tổn hại đến các tổ chức lành. Phần lớn các tế bào lành hồi phục sau khi ngừng xạ trị. Hiệu quả điều trị tuỳ thuộc vào: - Vị trí của ung thƣ. - Ung thƣ có mẫn cảm (sensitive) với phóng xạ. - Ung thƣ thu gọn và không di căn. Ƣu điểm: - Là kỹ thuật không xâm lấn. - Là phƣơng pháp có thể tiếp xúc và tiêu diệt các khối u có kích thƣớc, hình dạng khác nhau và ở các độ sâu khó quan sát trong cơ thể. - Ít gây hại đến các mô lành xung quanh. - Các tế bào lành hồi phục tổn thƣơng tốt. - Không gây nhiễm trùng sau điều trị. Hạn chế: - Gây tác hại cho các tế bào lành ở vùng lân cận và cả những tế bào lành nằm trên đƣờng đi của chùm bức xạ. - Gây ra biến chứng cho bệnh nhân: làm suy giảm hệ miễn dịch, gây chảy máu ở các chỗ loét, có thể dẫn đến ung thƣ thứ phát khác - Không áp dụng cho các tế bào kháng xạ nhƣ tế bào ung thƣ thần kinh, ung thƣ máu, hạch và các lympho - Chi phí điều trị khá tốn kém. Có hai lọai xạ trị là xạ trị ngoài và xạ trị trong. Xạ trị ngoài: dùng nguồn phóng xạ bên ngoài cơ thể để chiếu xuyên qua da, tập trung vào khối u ung thƣ; điều trị các khối u tập trung. Thiết bị dùng trong xạ trị ngoài: máy phát tia X, máy Cobalt, máy gia tốc tuyến tính. Xạ trị trong: xạ trị có tác dụng tiêu diệt hữu hiệu trên các tế bào ung thƣ tăng trƣởng nhanh hơn là tế bào thƣờng tăng sinh chậm. Chất phóng xạ đƣợc đƣa vào cơ thể bằng ống phóng xạ với phân lƣợng rất nhỏ,thƣờng đƣợc đặt gần hoặc trong khối u, để trong một thời gian (trong vòng khoảng ba đến bốn tuần) cho đủ liều lƣợng yêu cầu, chất phóng xạ sẽ tiêu diệt từ từ tế bào ung thƣ và giới hạn ảnh hƣởng lên tế bào lành. Nếu chẳng may bị tổn thƣơng thì tế bào bình thƣờng cũng mau lành hơn. 3.2.3. Hóa trị (chemotherapy) Đây là phƣơng pháp điều trị ung thƣ bằng cách sử dụng các hóa chất có thể tiêu diệt tế bào ung thƣ. Chỉ định điều trị trong những trƣờng hợp sau: Bệnh ở giai đoạn di căn (ung thƣ máu, ung thƣ lan toả, ung thƣ hạch, lympho ) Những bệnh không thể điều trị bằng xạ trị hay phẫu thuật. Sau khi xạ trị hoặc phẫu thuật có thể dùng hoá trị hỗ trợ để tiêu diệt tế bào ung thƣ sắp di căn. Thời gian điều trị phụ thuộc vào : Loại ung thƣ Mục tiêu chữa trị 10
12. Loại thuốc sử dụng Phản ứng của cơ thể đối với thuốc Có 2 phƣơng thức hóa trị thƣờng dùng: Hóa trị bằng đường truyền tĩnh mạch: Đây là phƣơng thức thông dụng nhất. Thuốc đƣợc pha vào dịch truyền (nƣớc biển) hoặc tiêm trực tiếp vào mạch máu. Trong những trƣờng hợp cần thiết, thuốc đƣợc đƣa ngay vào máu thì có tác dụng nhanh chóng. Hóa trị bằng đường uống: Phƣơng pháp này đơn giản, dễ tiến hành nhƣng hiệu quả chậm hơn và có khi phải dùng liên tục trong nhiều ngày. Ƣu điểm: Không nhƣ xạ trị hoặc giải phẫu đòi hỏi ung thƣ phải khu trú (thu gọn), hoá trị có thể phân tán khắp cơ thể để tiêu diệt tế bào ung thƣ ở các nơi mà bác sĩ không tìm ra. Hóa trị liệu có thể thực hiện ở nhiều nơi nhƣ ở nhà, ở phòng mạch và bệnh viện. Tuỳ thuộc vào loại thuốc điều trị, phản ứng của cơ thể đối với thuốc, hƣớng dẫn của bác sĩ và ý kiến của bệnh nhân mà chọn cách tiến hành thích hợp. Đôi lúc trong giai đoạn đầu bệnh nhân phải nằm viện để đƣợc theo dõi và có điều chỉnh thích hợp nếu xảy ra biến chứng Nhƣợc điểm: Hóa chất rất đắt tiền: không sử dụng đƣợc với tất cả bệnh nhân. Hóa chất chống ung thƣ rất độc cho cơ thể: gây dị ứng, thiếu máu, rụng tóc, đau đầu, buồn nôn, mất ngủ, rối loạn thần kinh, nhiễm trùng hoặc thiếu hồng huyết cầu Một số độc chất có thể gây biến chứng dẫn tới tử vong nếu không phát hiện sớm và có biện pháp giải quyết kịp thời của bác sĩ. 3.3. Các phƣơng pháp mới hỗ trợ trong điều trị ung thƣ Liệu pháp miễn dịch Là phƣơng pháp nhằm nâng cao khả năng chống đỡ tự nhiên của cơ thể đối với mầm móng ung thƣ . Đây là đề tài đang đƣợc các nhà khoa học ở Việt Nam và trên thế giới quan tâm, vì nó là phƣơng pháp tuyệt diệu để phòng chống và điều trị bệnh ung thƣ. Trong những năm gần đây, việc ứng dụng laser vào phƣơng pháp này đang đƣợc nghiên cứu ứng dụng tại Việt Nam qua các công trình nghiên cứu của Phòng thí nghiệm Công nghệ laser thuộc Đại học Bách khoa TPHCM. Cryosurgery (cryotherapy) Đây là phƣơng pháp tạo nhiệt độ cực lạnh bằng dung dịch nitrogen hay khí argon đề tiêu diệt các mô không bình thƣờng. Đối với ung thƣ ngoài cơ thể, dung dịch nitrogen đƣợc đặt trực tiếp lên chỗ ung thƣ bằng một miếng gạt cotton hay phun dung dịch lên chỗ ung thƣ . Đối với ung thƣ bên trong cơ thể, dung dịch nitrogen hay khí argon đƣợc truyền qua cryoprobe tới vị trí cần thiết. Dùng siêu âm và MRI để điều khiền cryoprobe và theo dõi các tác động làm đông cứng tế bào, đồng thời hạn chế thiệt hại đối với các mô xung quanh. Mô bị đông cứng sẽ bị đào thải ra khỏi cơ thể. Ưu điểm : - Ít bị biến chứng hơn xạ trị và hóa trị. - Ít xâm lấn nhƣ phẫu thuật (ít đau, chảy máu, biến chứng khác ) - Chi phí ít hơn so với các phƣơng pháp khác - Thời gian hồi phục ngắn,thời gian ở bệnh viện ngắn hay không cần ở bệnh viện - Điều trị có hiệu quả khi sử dụng kèm các phƣơng pháp khác. Liệu pháp dùng tia laser (Laser Therapy) Đây là phƣơng pháp trọng tâm mà bài báo cáo này sẽ trình bày. Nó dựa trên nguyên tắc dùng ánh sáng để giết chết tế bào ung thƣ (làm tan hoặc tàn phá khối u ung thƣ). Các chuyên gia đang nghiên cứu và hy vọng vào 11
13. một tƣơng lai sáng sủa trong việc ứng dụng tia laser để điều trị cho các bệnh ung thƣ nhƣ ung thƣ vú, thực quản, phổi, da, ruột già, cổ tử cung Trong các phƣơng pháp sử dụng tia laser thì hiện nay, liệu pháp quang động học (PDT) đang đƣợc sử dụng phổ biến. Nó là phƣơng pháp sử dụng kết hợp chùm tia laser có độ định hƣớng rất cao và chất nhạy quang để tập trung tiêu diệt tế bào ung thƣ mà không ảnh hƣởng đến các tế bào khác. PDT đƣợc chỉ định cho nhiều loại ung thƣ giai đoạn sớm, ung thƣ bề mặt và phối hợp với các phƣơng pháp kinh điển khác để điều trị giảm nhẹ ung thƣ giai đoạn muộn. Trong số các loại ung thƣ đƣợc điều trị bằng PDT phải kể đến ung thƣ bàng quang, phế quản - phổi, ung thƣ đầu cổ, ung thƣ da Phần 4 CƠ BẢN VỀ ỨNG DỤNG LASER TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƢ 4.1. Laser và những đặc tính ƣu việt của nó trong điều trị Laser (light amplification by stimulated emission of radiation) là viết tắt của sự khuyếch đại ánh sáng bằng bức xạ cƣỡng bức. Đặc điểm ƣu việt của laser so với các loại ánh sáng khác là có độ đơn sắc cao và độ định hướng lý tưởng, nhờ đó ta có thể tập trung năng lƣợng của chùm tia laser vào một điểm rất nhỏ có kích thƣớc bằng bƣớc sóng. Tính chất quan trọng này của laser đƣợc ứng dụng trong điều trị bệnh ung thƣ. Theo công suất, ta có hai loại laser là laser công suất cao và laser công suất thấp. Ở đây, ta chỉ xét đến laser công suất cao dùng trong ung thƣ. Laser công suất cao cho ta các hiệu ứng tiêu biểu: hiệu ứng quang đông, hiệu ứng nhiệt và đặc biệt là hiệu ứng quang động học. Hiệu ứng quang đông Hiệu ứng này xảy ra khi ta chiếu chùm tia laser có mật độ công suất từ 0.5 W/cm2 đến 103 W/cm2 vào mô sống trong thời gian từ 0.001s đến 1s, nó giúp hàn kết dính các tổ chức bị bong rách dƣới tác dụng của tia laser. Để hàn vết thƣơng, ngƣời ta thƣờng sử dụng laser YAG (bƣớc sóng 1064 nm) có hệ số mất mát trong sợi quang nhỏ Hiệu ứng nhiệt (Hiệu ứng bốc bay hơi tổ chức) Hiệu ứng xảy ra khi ta chiếu chùm tia laser có mật độ công suất từ 500 W/cm2 đến 105 W/cm2 vào mô sống trong thời gian từ 0.001s đến 1s. Chùm tia laser có tính đơn sắc cao và độ định hƣớng lý tƣởng nên có thể tập trung năng lƣợng ánh sáng vào điểm có kích thƣớc cực kỳ nhỏ bằng bƣớc sóng của chùm laser. Do đó, nó sẽ làm bay hơi các khuôn rắn của tế bào và điều này đƣợc ứng dụng vào việc tiêu diệt các khối u ác tính. Ngoài ra, chùm tia laser còn tạo ra hàng rào sinh học để ngăn chặn gây tổn thƣơng các tế bào lành khác nhờ hiệu ứng quang đông. Trong hiệu ứng này, ta thƣờng sử dụng các laser CO2, Excimer, YAG. Điều trị viên cần phải lập trình tần số, công suất để tạo độ xuyên sâu cần thiết. Hiệu ứng quang động học Đây là cơ sở của liệu pháp quang động học (PDT) ứng dụng trong điều trị ung thƣ. Cơ chế của liệu pháp này đƣợc tóm tắt nhƣ sau: - Tiêm chất nhạy quang vào cơ thể. Đây là các chất có khả năng xâm nhập vào khối u ung thƣ nhiều hơn so với các mô lành nên đƣợc sử dụng để đánh dấu khối u ung thƣ, khối u này tập trung nhiều chất nhạy quang sẽ đƣợc hiển thị lên màn hình. - Sau 42h, tế bào lành sẽ thải hết các chất nhạy quang này ra ngoài. Các tế bào ung thƣ chỉ thải hết chúng sau 72h. 12
14. - Do vậy, sau 44h đến 45h nếu ta chiếu chùm laser vào vị trí khối u thì các chất nhạy quang sẽ hấp thụ năng lƣợng laser và tạo ra vi nổ giúp phá hủy các tế bào ung thƣ mà gây ảnh hƣởng ít đến các tế bào lành khác. Liệu pháp quang động học có hiệu quả điều trị cao và đang đƣợc ứng dụng rộng rãi trong việc điều trị ung thƣ. 4.2. Các phƣơng pháp sử dụng laser công suất cao trong điều trị ung thƣ Laser dùng trong điều trị ung thƣ có 3 hƣớng ứng dụng chính: phẫu thuật ung thƣ, liệu pháp nhiệt điều trị ung thƣ và phƣơng pháp quang động học (PDT). Trong những năm gần đây, ngƣời ta đã và đang nghiên cứu phƣơng pháp sử dụng laser để tăng cƣờng chức năng hệ miễn dịch. Bài báo cáo này sẽ tập trung vào liệu pháp quang động học và liệu phá pứng dụng laser để tăng cƣờng chức năng hệ miễn dịch trong điều trị ung thƣ. 4.3. Các loại laser sử dụng trong điều trị ung thƣ - Laser CO2: có thể loại bỏ một lớp mỏng của mô từ bề mặt da đến lớp sâu hơn , dùng điều trị ung thƣ da và tế bào tiền ung thƣ. - Laser Nd:YAG (Neodymium: yttrium-aluminum-garnet): có thể đâm xuyên sâu vào trong mô và có thể gây đông máu nhanh (hàn vết thƣơng). Có thể dùng sợi quang đễ dẫn truyền chùm tia Laser điều trị những vùng bên trong cơ thể khó có thể tới đƣợc (điều trị ung thu cổ họng). - Laser Argon: chỉ truyền qua những tầng nông của mô nhƣ là da. Liệu trị bằng phƣơng pháp quang động học (PDT) dùng Laser argon chiếu vào để hoạt hoá chất nhạy quang trong tế bào ung thƣ. 4.4. Ƣu và khuyết điểm của việc sử dụng laser Ƣu điểm: Chính xác hơn các phƣơng pháp khác. Giảm sự phá hủy các tế bào bình thƣờng. Bệnh nhân có thể ít đau, ít cháy máu, giảm sƣng và giảm nỗi sợ cho các bệnh nhân. Thời gian phẫu thuật sẽ ngắn hơn. Có thể áp dụng cho các bệnh nhân ngoại trú => giúp giảm áp lực cho các y bác sĩ. Giảm thời gian hồi phục cho các bệnh nhận sau khi phẫu thuật. Giảm nhiễm trùng nên giúp giảm thời gian hậu phẫu. Khuyết điểm: Các y bác sĩ phẫu thuật bằng laser đòi hỏi phải đƣợc huấn luyện đặc biệt. Phải tuân theo các biện pháp an toàn nghiêm ngặt. Liệu pháp này đỏi hòi khá tốn kém Phần 5 LIỆU PHÁP QUANG ĐỘNG HỌC (Photodynamic Therapy - PDT) 13
15. 5.1. Giới thiệu về PDT Trong cơ thể, khối u ung thƣ đƣợc bao xung quanh bởi các tế bào lành nên ta phải chọn phƣơng pháp hợp lý để tránh làm tổn thƣơng đến các tế bào lành đó. Liệu pháp quang động học (PDT) rất hữu ích trong việc điều trị đáp ứng đƣợc nhu cầu nhƣ vậy. Ngƣời ta lợi dụng khả năng xâm nhập có chọn lọc vào tế bào ung thƣ của một số hóa chất để đánh dấu khối u và tiêu diệt chúng. Các hóa chất này đƣợc gọi là các chất nhạy quang, chúng đƣợc đƣa vào cơ thể qua đƣờng tĩnh mạch và sẽ đọng lại ở các tế bào ung thƣ. Sau khoảng 24 giờ, khối u đã "ngấm" hóa chất sẽ hiển thị trên màn hình. Lúc đó, nếu ta sẽ chiếu chùm tia laser (có độ đơn sắc cao, định hƣớng lý tƣởng và khả năng tập trung năng lƣợng vào những điểm có kích thƣớc rất nhỏ) vào khối u thì các nhạy quang sẽ hấp thụ năng lƣợng laser rất mạnh và điều này gây hoại tử tổ chức trong những giờ đầu hoặc những ngày đầu sau điều trị. Các chất nhạy quang là nhân tố rất quan trọng trong PDT, tất cả các phản ứng hoá học với sự tham gia của chúng xảy ra trong nội quan sẽ tiêu diệt tế bào ung thƣ. Liệu pháp quang động học đƣợc thực hiện với ba yếu tố cơ bản sau: Chùm tia laser là tác nhân kích thích. Khối u ung thư là đối tƣợng kích thích. Chất nhạy quang là tác nhân hỗ trợ kích thích. 5.2. Cơ chế của PDT trong việc tiêu diệt tế bào ung thƣ Chất nhạy quang có cấu hình điện tử ổn định ở trạng thái cơ bản suy biến bậc một (singlet ground state). Khi hấp thụ photon (ánh sáng có bƣớc sóng phù hợp), phân tử sẽ chuyển lên trạng thái kích thích suy biến bậc một và có thời gian sống ngắn. Chất nhạy quang sẽ quay về mức năng lƣợng cơ bản và phát ra huỳnh quang hoặc tạo ra sự mất mát nhiệt. Các phân tử đó cũng có thể chuyển về trạng thái suy biến bậc ba (triplet state), sự biến đổi này có liên quan đến sự thay đổi spin của electron. Chất nhạy quang ở trạng thái suy biến bậc ba có năng lƣợng thấp hơn ở trạng thái suy biến bậc một, nhƣng có thời gian sống dài hơn và điều này làm tăng xác suất truyền năng lƣợng đến các phân tử khác. Lúc này chất nhạy quang sẽ quay về mức năng lƣợng cơ bản và phát ra lân quang hoặc tạo ra sự mất mát nhiệt. Hình 7: Cơ chế của PDT Trong việc tiêu diệt tế bào ung thƣ, PDT gồm có hai cơ chế nhƣ sau: Cơ chế thứ nhất là quá trình giết trực tiếp tế bào ung thư 1 Oxy suy biến bậc một ( 02) là một chất oxy hóa điển hình, nó ức chế hô hấp nội bào và sinh các gốc tự do độc làm tế bào chết. 14
16. 1 Oxy suy biến bậc một _ 02 (toxic singlet oxygen) trong khối u có độc tính cao đối với các tế bào. Vì 1 1 vậy ,ngƣời ta lợi dụng đặc tính này của 02 để tiêu diệt tế bào ung thƣ. Do năng lƣợng 3P* > 02 sẽ đảm bảo 3 1 cho 3P* phát năng lƣợng về trạng thái cơ bản và hoạt hoá oxy từ mức cơ bản 02 02, do đó mà độc tính của oxy suy biến bậc một đƣợc hoạt hoá để tiêu diệt tế bào đích. Hình 8: Quá trình giết trực tiếp tế bào ung thư. Thời gian tồn tại của trạng thái triplet sẽ quyết định số lƣợng thành phần những độc tố có thể sinh ra bởi tƣơng tác va chạm và gây ra việc chuyển đổi năng lƣợng đến những phân tử oxy và những thành phần hữu cơ khác. Cơ chế thứ hai là quá trình giết gián tiếp tế bào ung thư Quá trình sinh nhiệt cục bộ gây biến tính, đông vón protein và phân huỷ các chất hữu cơ cũng góp phần gây chết tế bào. Các mao mạch vùng khối có nhiều chất nhạy quang, khi chiếu laser đều bị tổn thƣơng tế bào nội mạch, làm nghẽn mạch dẫn đến hoại tử vùng khối u do thiếu máu. Đặc biệt khối u bị hoại tử rất chọn lọc, trong khi mô lành xung quanh không bị tổn thƣơng do nồng độ chất nhạy quang ở đây thấp hơn nhiều lần so với nồng độ chất nhạy quang tại mô ung thƣ. Đây là ƣu điểm tuyệt vời của PDT. 5.3. Các chất nhạy quang dùng trong PDT Bảng sau nêu tên một số chất nhạy quang dùng trong điều trị ung thƣ. Bảng 3: Một số chất nhạy quang dùng trong điều trị ung thư Các chất Bƣớc sóng Aminolevulinic Acid Ánh sáng đỏ với bƣớc sóng 630 nm và ánh sáng xanh với (ALA or Levulan®) bƣớc sóng là 532 nm. MeThyl Ester của ALA Ánh sáng đỏ bƣớc sóng 630 nm. (Metvixia®): Bacteriochlorins Ánh sáng bƣớc sóng trên 740nm. Cholin Có dãi sóng lơn hơn 650nm. 15
17. Meso-tetra-hydroxyphenyl-chlorin Bƣớc sóng 652 và 630 nm. Mono-L-aspartyl chlorin e6 Bƣớc sóng 654 nm. Dẫn suất của Benzoporphyrin Bƣớc sóng 650 nm. Purpurin Ánh sáng bƣớc sóng thấp hơn 635 nm. Porphycenes Ánh sáng bƣớc sóng thấp hơn 635 nm. Haematoporphyrin and Porfimer sodium Ánh sáng màu đỏ ở bƣớc sóng 630 nm. Phthalocyanine Ánh sáng ở bƣớc sóng 680 nm. Sau đây là phần trình bày đặc điểm của một số chất nhạy quang đƣợc sử dụng phổ biến. 5.3.1.Haematoporphyrin và Porfimer sodium (Photofrin®) Vào năm 1961, Libson và các cộng sự đã đƣa ra một hỗn hợp bao gồm: haematoporphyrin (Hp), hydroxyethyl vinyl deuteroporphyrin (HVD) và protoporphyrin (Pp). Photofrin® đƣợc kích thích bởi ánh sáng màu đỏ ở bƣớc sóng 630 nm vì chỉ với bƣớc sóng này, Photofrin® mới đƣợc kích thích mạnh nhất. Tuy nhiên, với bƣớc sóng này thì độ xuyên sâu là khoảng vài mm nên ko đƣợc dùng chữa trị cho các khối u nằm sâu trong cơ thể. Đầu tiên, dƣợc chất Photofrin® đƣợc đƣa vào tĩnh mạch. Theo dòng máu, dƣợc chất sẽ đƣợc hấp thu bởi tất cả các tế bào trong cơ thể, bao gồm cả tế bào bình thƣờng và tế bào ung thƣ. Các tế bào bình thƣờng sẽ đào thải Photofrin® trong khoảng 48 tiếng, nhƣng chất này vẫn còn tồn tại ở các tế bào ung thƣ và các tế bào ở bề mặt da. Dƣợc chất này không thể tự phá hủy các tế bào ung thƣ, nó đƣợc kích hoạt bởi ánh sáng. Bác sĩ sẽ chiếu trực tiếp ánh sáng laser lên vùng có các tế bào ung thƣ bằng cách sử dụng một sợi quang học. Để điều trị ung thƣ thực quản hoặc bệnh Barrett’s esophagus, sợi quang học phải đƣợc đƣa xuống vùng cổ họng thông qua ống nội soi. Đối với điều trị ung thƣ phổi, sợi quang học đƣợc đƣa qua ống soi phế quản, là một dạng ống nội soi đƣợc thiết kế đặc biệt cho việc đi đến vùng phổi. Vì laser dùng với công suất thấp nên không đốt cháy, có rất ít hoặc không gây đau trong suốt quá trình trị liệu. Thời gian chiếu 5 – 40 phút và phụ thuộc vào kích thƣớc khối u điều trị. Bất cứ mô chết nào đƣợc giữ lại trong vùng điều trị sẽ đƣợc loại bỏ qua ống nộii soi hay ống soi phế quản trong 4 – 5 ngày sau đó. Có thể điều trị lặp lại nếu thấy cần thiết. 5.3.2. Aminolevulinic Acid (ALA or Levulan®) 5-Aminolaevulinic acid (ALA ) là tiền thân của của chất protoporphyrin IX (PpIX), một chất sinh tổng hợp máu. Chỉ số trị liệu tối ƣu nhất là sau 2 – 4 giờ, phải đƣợc chiếu sáng trong vòng 24 giờ. Chất này có ƣu điểm cho phép điều trị lặp lại sau mỗi 48 giờ mà không phá hủy các tế bào bình thƣờng. Chất ALA đƣợc chiếu bởi hai loại ánh sáng: ánh sáng đỏ với bƣớc sóng 630 nm và ánh sáng xanh với bƣớc sóng là 532 nm. ALA có trạng thái kích thích lớn nhất đối với bƣớc sóng 630 nm. Còn đối với bƣớc sóng 532 nm, ánh sáng sẽ gây ra ít sự phá hủy đối với biểu mô và cơ hơn bƣớc sóng 630 nm. Sau khi ngấm thuốc 14 – 18 giờ, bác sĩ sẽ điều trị bằng cách chiếu ánh sáng laser vào cơ thể bệnh nhân khoảng 15’. Trong suốt qúa trình điều trị, bạn và bác sĩ phải mang kính bảo hộ, bạn sẽ cảm thấy nhức nhói hoặc nhƣ đang bị nung, tình trạng đó có thể kéo dài cả ngày. Vùng tổn thƣơng có thể bị bóc vảy hay đƣợc đóng vảy cứng vài ngày sau đó. Nếu vùng tổn thƣơng không lành thì phải tiếp tục điều trị. Chống chỉ định với: Dị ứng với thuốc và thức ăn có porphyrins 16
18. Vùng da nhạy với ánh sáng xanh. Phản ứng của chất nhạy quang xảy ra ở những vị trí trên da khi thuốc có tác dụng bao gồm: sự đỏ da mặt, rạn nức da hoặc cảm giác nhƣ bị thiêu đốt. Vì vậy 2 ngày sau đó, bạn nên chăm sóc da và da đầu ở vùng đƣợc ánh sáng chiếu vào bằng cách: Tránh ra ngoài, tránh để ánh sáng chiếu trƣc tiếp vào. Khi ra ngoài nên mặc đồ bảo vệ và đội nón vành rộng để tránh ánh sáng mặt trời. Tránh bãi biển, nơi có tuỵết, hay bề mặt phản xạ mạnh các ánh sáng (vật phản xạ mạnh); màn che (rèm, bình phong) không bảo vệ đƣợc da. Thay đổi của da là vùng da điều trị sẽ chuyển đỏ và có thể bị phồng lên sau khi điều trị. Vùng thay đổi đó có thể hồi phục sau 4 tuần sau khi điều trị. 5.3.3. MeThyl Ester của ALA (Metvixia®) Đƣợc sử dụng rất nhiều nhƣ là aminolevulinic acid. Nó ở dạng kem, đƣợc áp dụng cho các vùng ở bề mặt và da đầu (trực tiếp lên da) để điều trị bệnh actinic keratosis lesions. Đầu tiên, các bác sĩ phải làm sạch (cạo sạch) vùng da bằng lƣỡi dao nhọn và nhỏ. Dƣợc chất này không đƣợc sử dụng lên các vùng khác của cơ thể. Những vùng thƣơng tổn đƣợc điều trị phải nhạy với ánh sáng, nhƣng những vùng khác thì không. Dƣợc chất không nên để lại trên da quá 4 giờ. Khoảng 3 giờ sau khi dƣợc chất đƣợc tiêm vào cơ thể, bác sĩ sẽ chiếu lên đó bằng nguồn ánh sáng đỏ trong khoảng 5 đến 20 phút. Trong suốt quá trình chiếu, ngƣời bệnh và bác sĩ phải đeo kính bảo hộ. Ngƣời bệnh có cảm giác nhƣ bị kim châm hoặc nhƣ bị đốt cháy ở những vùng bị chiếu ánh sáng đỏ, những cảm giác này sẽ biến mất chỉ trong một ngày. Vùng tổn thƣơng có thể đóng vảy và khô lại chỉ trong vài ngày trƣớc khi lên da non. Sự phản ứng của vùng tổn thƣơng nên đƣợc đánh giá lại trong khoảng 3 tháng sau lần điều trị cuối cùng. Methyl Ester of ALA không đƣợc điều trị cho các trƣờng hợp sau: Các bệnh liên quan đến máu đƣợc gọi là acute intermittent porphyria. Dị ứng với thuốc porphyrins. Các loại da nhạy cảm với ánh . Các tác dụng phụ: Các kích hoạt nhạy sáng là các kích hoạt nhanh bởi ánh sáng. Chúng có thể xảy ra ở trên bề mặt da, nơi mà dƣợc chất đƣợc đƣa vào. Và thƣờng bao gồm các tác dụng phụ nhƣ đỏ mặt (reddening) và đau nhức nhƣ bị châm kim (stinging) hoặc cảm giác nhƣ bị đốt nóng (burning sensation). Bệnh nhân phải tránh ánh sáng mặt trời, tránh cả ánh sáng trong phòng, và tránh những nơi rất lạnh sau khi kem đƣợc thoa lên và trƣớc khi việc điều trị đƣợc thực hiện. Trong khoảng 2 ngày sau khi điều trị, bệnh nhân nên chăm sóc để giữ cho bề mặt da và vùng da đầu tránh xa ánh sáng bằng các hình thức sau: Giữ cho vùng điều trị luôn đƣợc che kín . Tránh những nơi có ánh sáng mạnh và trực tiếp. Ở trong nhà nhiều đến mức có thể đƣợc. Khi đi ra ngoài, phải mặc quần áo bảo vệ và nón có vành rộng để tránh ánh nắng mặt trời . Cần lƣu ý là các kính bảo vệ ko thể bảo vệ da bạn khỏi các chất nhạy sáng. Tránh các bờ biển, tuyết, hoặc tránh mặt biển nơi mà ánh sáng mạnh có thể bị phản xạ 5.4. Tiến trình thực hiện của PDT Khi ta tiêm chất nhạy quang vào cơ thể bệnh nhân, để họ nằm chờ trong phòng tối, lúc này bệnh nhân rất nhạy với ánh sáng. Sau 42h, các tế bào lành sẽ thải hết các chất nhạy quang, nhƣng các tế bào ung thƣ giữ lại chúng 17
19. trong vòng 72h sau khi tiêm. Nhƣ vậy, chất nhạy quang là phƣơng tiện để chúng ta có thể phát hiện khối u ung thƣ và tập trung chiếu chùm tia laser vào đó để tiêu diệt nó. Sau từ 44h đến 48h ta bắt đầu chiếu laser vào vùng tổn thƣơng. Việc dùng laser chiếu vào khối u sẽ gây họai tử tổ chức trong những giờ đầu hoặc ngay những ngày đầu điều trị. Chùm tia laser với độ đơn sắc cao và độ định hƣớng lý tƣởng có thể tập trung năng lƣợng vào một điểm rất nhỏ, nhờ đó nó sẽ tiêu diệt các tế bào ung thƣ. Bước 1: Tiêm chất nhạy Bước 2: Chất nhạy quang sẽ tồn tại Bước 3: Chiếu tia laser vào khối u quang vào cơ thể bệnh nhân ở khối u ung thư trong vòng 72 h sau 44 - 45h (1 – 3 ngày) từ khi sau khi tiêm tiêm để tiêu diệt cấu trúc mô và kích thích hệ miễn dịch Hình 9: Quá trình điều trị cụ thể của PDT 5.5. Ƣu điểm và khuyết điểm của PDT 5.5.1. Ưu điểm: o Khá chọn lọc và chuyên biệt cho các tế bào ung thƣ. o Ít tổn thƣơng hơn so với phẫu thuật. o Có thể chiếu chính xác lên khối u. o Có thể lặp đi lặp lại nhiều lần nếu việc điều trị là cần thiết. o Hầu nhƣ không để lại thẹo. o Tiết kiệm thời gian (có hiệu quả trong vòng 48-72h). o Phƣơng pháp không xâm lấn. o Hầu nhƣ không có hoặc gây ra các tác dụng phụ không đáng kể. o Sử dụng cho các bệnh nhân ngoại trú. 5.5.2. Khuyết điểm: chất nhạy sáng có thể truyền đi khắp cơ quan trong cơ thể, trong khi đó, phƣơng pháp này chỉ áp dụng cho những vùng ở bề mặt da, ngay dƣới da, hoặc trên bề mặt của các cơ quan. Phần 6 ỨNG DỤNG LIỆU PHÁP QUANG ĐỘNG HỌC (PDT) ĐỂ TĂNG CƢỜNG HỆ MIỄN DỊCH TRONG ĐIỀU TRỊ UNG THƢ 18
20. Trong phần 5, chúng tôi đã trình bày về việc ứng dụng liệu pháp quang động học (PDT) vào việc tiêu diệt khối u ung thƣ một cách trực tiếp. Ngoài ra, PDT còn đƣợc ứng dụng vào việc tăng cƣòng hệ miễn dịch nhằm tăng sức đề kháng của cơ thể để tiêu diệt các tế bào ung thƣ. Phƣơng pháp này đang đƣợc nghiên cứu ứng dụng trên thế giới và bƣớc đầu đã có những thành tựu đáng kể. Phần này sẽ trình bày khái quát về cơ sở lý thuyết của phƣơng pháp này và một số kết quả thực nghiệm đã đƣợc tiến hành thành công trong quá trình nghiên cứu phƣơng pháp này. 6.1. Khái quát hệ miễn dịch Sinh vật ở trong môi trƣờng sống buộc phải trao đổi tích cực với môi trƣờng để tồn tại, phát triển và sinh sản. Sự trao đổi này là cần thiết tuy nhiên nó cũng thƣờng xuyên mang lại các nguy cơ có hại cho sinh vật bởi vì môi trƣờng sống luôn chứa đầy những tác nhân gây bệnh, đặc biệt là các tác nhân vi sinh vật. Để thoát khỏi các nguy cơ này, trong quá trình tiến hóa sinh vật đã hình thành và hoàn thiện dần các hệ thống - chức năng để bảo vệ cho chính mình, một trong các hệ thống đó là hệ thống miễn dịch. Hệ thống miễn dịch có thể chia làm hệ thống miễn dịch không đặc hiệu (MDKĐH) và hệ thống miễn dịch miễn dịch đặc hiệu (MDĐH). Thuật ngữ miễn dịch không đặc hiệu còn có các tên gọi khác nhƣ miễn dịch tự nhiên, miễn dịch bẩm sinh. Thuật ngữ miễn dịch đặc hiệu cũng có các tên gọi khác nhƣ miễn dịch thu đƣợc, miễn dịch thích nghi. Trong lịch sử tiến hóa của hệ miễn dịch, các đáp ứng miễn dịch không đặc hiệu đƣơc hình thành rất sớm và phát triển đến lớp động vật có xƣơng sống thì các đáp ứng miễn dịch đặc hiệu mới đƣợc hình thành. Để thực hiện đƣợc chức năng bảo vệ cho cơ thể, hai loại đáp ứng miễn dịch trên đã hợp tác, bổ túc, khuyếch đại và điều hòa hiệu quả của đáp ứng miễn dịch. 6.1.1. Hệ thống miễn dịch không đặc hiệu Hệ thống miễn dịch không đặc hiệu là hàng rào bảo vệ đầu tiên của cơ thể chống lại sự xâm nhập của vi sinh vật và các yếu tố lạ khác. Chúng bao gồm các thành phần không chuyên biệt và chuyên biệt thực hiện chức năng miễn dịch. Các cơ chế chuyên biệt tham gia vào đáp ứng MDKDH bao gồm các thành phần dịch thể và các thành phần tế bào. i) Các thành phần dịch thể a. Lysozym Là enzym có trong nƣớc mắt, nƣớc bọt, nƣớc mũi, da (trong huyết thanh hàm lƣợng rất thấp). Lysozym có khả năng cắt cầu nối phân tử của màng vi khuẩn, do đó có khả năng làm ly giải một số vi khuẩn gram dƣơng. Các vi khuẩn gram âm nhờ có vỏ bọc ở ngoài là peptidoglican nên không bị ly giải trực tiếp. Tuy nhiên khi vỏ ngoài bị thủng do tác dụng của bổ thể thì lysozym sẽ hiệp lực tấn công màng vi khuẩn. b. Các protein viêm Là các protein đƣợc tạo ra trong pha cấp của phản ứng viêm nhƣ CRP (C-Reactive Protein,  antitrypsin,  antichymotrypsin, haptoglobin). Trong đó CRP đƣợc sản xuất sớm nhất và có thể tăng gấp 100 lần so với bình thƣờng. Vì vậy trong lâm sàng sử dụng định lƣợng CRP huyết thanh để chẩn đoán và theo dõi viêm nói chung. c. Interferon (IFN) Là một nhóm các polypeptid đƣợc sản xuất do các tế bào nhiễm vi rut tiết ra (Interferon - và ) hay do các tế bào lympho T hoạt hóa (Interferon-). Các interferon có nhiều hoạt tính sinh học nhƣ cản trở sự xâm nhập và sự nhân lên của vi rut, kiềm hãm sự tăng sinh của một số tổ chức u, có khả năng hoạt hóa các đại thực bào và tăng biểu lộ các kháng nguyên hòa hợp mô giúp cho quá trình nhận diện kháng nguyên của tế bào lympho T. Các hoạt tính này không có tính đặc hiệu với kháng nguyên, có thể xảy ra với tất cả loại vi rut nên interferon đƣợc xếp vào hệ thống miễn dịch không đặc hiệu. 19
21. d. Bổ thể (complement, C) Hệ thống bổ thể bao gồm khoảng 25 loại protein huyết thanh tham gia vào cơ chế đề kháng tự nhiên của cơ thể và cả đáp ứng miễn dịch đặc hiệu. Trong huyết thanh bổ thể đƣợc sản xuất ở dƣới dạng không hoạt động và có hai con đƣờng hoạt hóa bổ thể: - Con đƣờng cổ điển: bắt đầu từ C1q và khởi động bởi phức hợp kháng nguyên và kháng thể (KN-KT), trong đó kháng thể thuộc loại IgG hoặc IgM. - Con đƣờng tắt: không phụ thuộc vào cơ chế miễn dịch đặc hiệu (không cần có sự hiện diện của kháng thể và khởi động từ C3). Các vi sinh vật và nhiều chất khác có thể lại hoạt hóa bổ thể theo con đƣờng tắt nhƣ trực khuẩn Gram (+) hay Gram (-), vi rut Dengue (sốt xuất huyết, nấm, k. sinh trùng, và một số chất khác nhƣ polysaccharid vi khuẩn (vi khuẩn lao, phế cầu). ii) Các thành phần tế bào a. Các bạch cầu hạt Chiếm đa số trong bạch cầu máu ngoại vi (60-70%), có đời sống ngắn (3-4 ngày). Trong nhóm này bạch cầu hạt trung tính chiếm đa số và tham gia tích cực vào phản ứng viêm, chúng có khả năng thực bào và trong bào tƣơng có các hạt chứa nhiều enzym tiêu đạm, enzym thủy phân nhƣ myeloperoxydase, elastase, cathepsin G, hydrolase, lactoferin, collagenase, lysozym. Các bạch cầu ái toan có vai trò trong đề kháng đối với kí sinh trùng, phản ứng dị ứng tại chổ. Các bạch cầu ái kiềm có vai trò tƣơng tự nhƣ tế bào mast do trên bề mặt tế bào có các thụ thể đối với mảnh Fc của kháng thể IgE. Các tế bào đƣợc hoạt hóa khi có hiện tƣợng bắt cầu (liên kết chéo) giữa các IgE và kháng nguyên đặc hiệu giải phóng và tổng hợp các hoạt chất trung gian nhƣ histamin, serotonin, leucotrien. b. Bạch cầu đơn nhân Các tế bào này có nguồn gốc từ tủy xƣơng lƣu hành trong hệ tuần hoàn, nhƣng khi xâm nhập vào các tổ chức thì biệt hóa thành các đại thực bào với các tên gọi khác nhau nhƣ tế bào Kupffer, tế bào sao. Chúng có khả năng thực bào rất mạnh nên có vai trò trong dọn dẹp các vật lạ, các tổ chức bị phá hủy, tế bào già cổi. Khả năng thực bào của các bạch cầu hạt trung tính, bạch cầu đơn nhân / thực bào phụ thuộc vào sự liên kết giữa vi sinh vật đối với các thụ thể bề mặt của tế bào nhƣ thụ thể đối với C3b. Mỗi khi vi sinh vật đƣợc nhập nội bào trong các túi, tiếp theo là sự hòa màng với các thể tiêu bào. Quá trình diệt khuẩn xảy ra theo hai phƣơng thức phụ thuộc oxy hoặc không phụ thuộc oxy tạo ra các sản phẩm nhƣ: O2 , H2O2, OCl-, OH- và 1O2, lysozym, lactoferin, cathepsin G, enzym tiêu đạm. Ngoài ra các tế bào đơn nhân/đại thực bào còn tham gia chủ động đáp ứng miễn dịch đặc hiệu bằng cách biệt hóa thành các tế bào có chức năng trình diện KN cho các tế bào lympho T và tiết ra các cytokin (IL1, TNF, ) mở đầu cho đáp ứng miễn dịch đặc hiệu. c. Tế bào NK (natural killer cells) Có mặt trong tuần hoàn ngoại vi và có tỷ lệ từ 5-15% các tế bào lympho. Về hình thái thì nó giống tế bào lympho nhƣng có những hạt lớn trong bào tƣơng, tế bào NK không có các dấu ấn (marker) bề mặt của tế bào lympho T và tế bào lympho B. Tế bào NK có khả năng diệt các tế bào ung thƣ, tế bào nhiễm vi rut mà không cần đƣợc mẫn cảm trƣớc và không bị giới hạn bởi phức hợp hòa hợp mô (không có tính đặc hiệu). 6.1.2. Hệ thống miễn dịch đặc hiệu (MDĐH) 6.1.2.1. Các thuộc tính cơ bản của MDĐH đƣợc trình bày tóm lƣợc nhƣ sau: Tính đặc hiệu: Đáp ứng miễn dịch đặc hiệu có nghĩa là các kháng thể hay các tế bào lympho T hiệu quả chỉ có thể gắn với kháng nguyên hay chính xác là các quyết định kháng nguyên đã đƣợc tiếp xúc trƣớc đó. Tính phân biệt cấu trúc bản thân và cấu trúc lạ: Bình thƣờng hệ thống miễn dịch không tạo ra đáp ứng miễn dịch gây tổn thƣơng cho các cấu trúc bản thân trong khi chúng lại có khả năng thải loại các cấu trúc ngoại lai từ cá thể khác (không cùng thuộc tính di truyền). 20
22. Trí nhớ miễn dịch: Đáp ứng miễn dịch đƣợc tạo ra khi tiếp xúc với kháng nguyên lần thứ nhất khác với đáp ứng miễn dịch khi tiếp xúc với chính kháng nguyên đó lần thứ hai đƣợc gọi là đáp ứng thứ phát : đáp ứng miễn dịch thứ phát xảy ra nhanh hơn, mạnh hơn và có thể chuyển thụ động bằng cách truyền các tế bào lympho mẫn cảm. 6.1.2.2. Các yếu tố dịch thể tham gia đáp ứng MDĐH: Kháng thể là yếu tố dịch thể tham gia vào đáp ứng miễn dịch đặc hiệu và có hai dạng: - Dạng lƣu hành tự do trong dịch thể có khả năng kết hợp với các kháng nguyên (QĐKN) hoà tan đặc hiệu để dẫn đến các thay đổi sinh học. - Dạng biểu lộ trên bề mặt các tế bào lympho B, có vai trò là thụ thể kháng nguyên của tế bào B còn đƣợc gọi là các globulin bề mặt (sIg). Về bản chất, kháng thể là một globulin và chúng có những đặc điểm cấu trúc để thực hiện đƣợc chức năng miễn dịch nên đƣợc gọi là globulin miễn dịch (immunoglobulin). Các globulin miễn dịch có khả năng nhận dạng rất nhiều quyết định kháng nguyên khác nhau. Khi kết hợp với kháng nguyên đặc hiệu, kháng thể có khả năng hoạt hóa bổ thể và khi bổ thể hoạt hóa sẽ dẫn đến nhiều hoạt tính sinh học khác nhƣ hiện tƣợng opsonin hóa tạo điều kiện dễ cho thực bào, ly giải tế bào đích, trung hòa các độc tố của vi khuẩn, gây độc tế bào phụ thuộc kháng thể (ADCC) 6.1.2.3. Các thành phần tế bào tham gia đáp ứng MDĐH Các tế bào tham gia đáp ứng miễn dịch đặc hiệu chủ yếu là các tế bào lympho có nguồn gốc từ tế bào mầm trong tủy xƣơng, sau đó biệt hóa theo hai con đƣờng khác nhau để tạo nên hai quần thể lympho có chức năng khác nhau: tế bào lympho T và tế bào lympho B. Tế bào lympho T biệt hóa ở tuyến ức, chịu trách nhiệm về đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào trong khi tế bào lympho B biệt hóa trong túi Fabricius ở loài chim và trong tủy xƣơng ở các động vật cấp cao khác, khi các thụ thể bề mặt tế bào lympho B kết hợp với các kháng nguyên đặc hiệu và cùng với các tín hiệu khác sẽ làm cho tế bào lympho B tăng sinh rồi biệt hóa thành các tƣơng bào để sản xuất ra kháng thể có tính đặc hiệu tƣơng ứng. Ngoài ra để thực hiện đƣợc chức năng miễn dịch đặc hiệu còn có các tế bào khác cùng tham gia vào nhƣ tế bào trình diện kháng nguyên, dƣỡng bào, bạch cầu hạt trung tính 6.1.3. Miễn dịch dịch thể Các kháng thể có thể bất động các vi sinh vật, ngăn cản khả năng dính của vi sinh vật với các thụ thể trên bề mặt của tế bào thực bào, trung hòa độc tố, hoạt hóa bổ thể làm ly giải tế bào đích, hiện tƣợng opsonin hóa làm dễ cho sự thực bào. Kháng thể đƣợc tạo ra bởi các tƣơng bào do sự biệt hóa và tăng sinh dòng tế bào lympho B đƣợc kích thích bởi các kháng nguyên. Sự tƣơng tác giữa kháng nguyên và tế bào lympho B có thể xảy ra bởi hai cơ chế: phụ thuộc tế bào lympho T hoặc không phụ thuộc tế bào lympho T. Đáp ứng miễn dịch dịch thể không phụ thuộc tế bào lympho T Đáp ứng này đƣợc quyết định bởi cấu trúc của kháng nguyên, đặc biệt là các phân tử có cấu trúc trùng lập với các quyết định kháng nguyên lập lại, ví dụ nhiễm trùng Streptococcus pneumoniae. Do tính chất cấu trúc nhƣ vậy sẽ làm cho các tế bào thực bào nhận diện dễ dàng các quyết định kháng nguyên và tạo nên những liên kết chéo, kích thích sự hoạt hóa tế bào lympho B biệt hóa thành tƣơng bào sản xuất kháng thể . Nhƣ vậy sự hoạt hóa tế bào B lúc khởi đầu là không phụ thuộc tế bào lympho T, kháng thể tạo ra chủ yếu là IgM và không có trí nhớ miễn dịch và đáp ứng miễn dịch không bền vững. Đáp ứng miễn dịch dịch thể phụ thuộc tế bào lympho T Đáp ứng này có vai trò rất lớn trong miễn dịch chống nhiễm trùng có độc tố. Khi kháng nguyên kết hợp với các thụ thể bề mặt tế bào, sẽ đƣợc nhập nội bào trong các túi thực bào (phagosome). Ở đây kháng nguyên sẽ phân cắt thành các peptid bởi các enzym tế bào. Sau đó các peptid sẽ đƣợc vận chuyển đến bề mặt tế bào cùng với phân tử hòa hợp mô chủ yếu bậc II, gọi tắt là MHC bậc II. Phân tử MHC trình diện peptid kháng nguyên với thụ thể đặc hiệu của tế bào lymphoTCD4+ (tế bàoTh2) gọi tắt là TCR (T cell receptor). 21
23. Hình 10: Miễn dịch dịch thể 6.1.4. Đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào Đáp ứng miễn dịch qua trung gian tế bào có thể thực hiện qua hai cơ chế: Một là, liên quan đến tế bào lympho TCD4+ ( tế bào Th1 ) nhận diện kháng nguyên do phân tử MHC bậc II trình diện trên bề mặt các đại thực bào. Hai là, iên quan đến tế bào lympho TCD8+( tế bào T độc tay gọi tắt là tế bào Tc), nhận diện kháng nguyên do phân tử MHC bậc I trình diện trên các tế bào có nhân . a.Vi sinh vật gắn túi thực bào (đáp ứng của tế bào lympho TCD4+) Khi các vi khuẩn lao, vi khuẩn hủi xâm nhập vào cơ thể, vi sinh vật lập tức đƣợc thực bào. Trong tế bào các vi khuẩn phát triển các cơ chế ngăn cản sự phá hủy của đại thực bào ví dụ sản xuất fibronectin, các enzym khử con đƣờng diệt khuẩn cần oxy, ngăn cản hòa màng với các thể tiêu bào. Các vi khuẩn nhân lên trong các túi nội bào và sản xuất các peptid , các peptid sẽ đƣợc vận chuyển đén màng và đƣợc phân tử MHC bậc II trình diện với tế bào Th1. Tế bào Th1 sản xuất IL-2, IFN-, TNF (tumour necrosis factor) tác động trở lại đại thực bào, riêng IFN và TNF-  hiệp đồng tác động trên hai con đƣờng diệt khuẩn của đại thực bào (phụ thuộc oxy và không phụ thuộc oxy). TNF- có vai trò tạo u hạt, yếu tố hóa hƣớng động các bạch cầu và bộc lộ các yếu tố dính trên bề mặt các tế bào nội mạc giúp các bạch cầu xuyên mạch. b. Kháng nguyên vi sinh vật tự do trong bào tƣơng (đáp ứng của tế bào TCD8+) Phổ biến nhất là các kháng nguyên vi rut, mặc dầu một số vi khuẩn nhƣ Listeria monocytogenes có thể thoát khỏi các túi nội bào vào bào tƣơng. Các vi rut vào tế bào bằng cách gắn vào các thụ thể đặc hiệu. Vị trí phân bố các thụ thể là một trong các yếu tố quyết định ái tính tổ chức của vi sinh vật.Ví dụ : các vi rut bệnh dại gắn với thụ thể acetylcholin có ở các tiếp hợp thần kinh, do đó có khả năng truyền mầm bệnh đến thần kinh trung ƣơng. Một khi đ. vào tế bào , các virut sao chép và dịch mã, các protein của vi rut đổ vào bào 22
24. tƣơng và vận chuyển đến hệ lƣới nội mô thô , sau đó chúng đƣợc vận chuyển cùng phân tử MHC bậc I đến màng tế bào trong những cái túi. Phức hợp peptid KN-MHC đƣợc nhận diện bởi các thụ thể đặc hiệu với kháng nguyên có trên tế bào lympho TCD8+ (Tc), những tế bào này có khả năng tiêu diệt tế bào đích bằng các enzym từ tế bào lympho Tc đổ vào tế bào đích và gây chết tế bào (apoptosis). Ngoài ra còn có cơ chế thứ hai thông qua các cytokin TNF- , IFN- do tế bào lympho Tc tiết ra sẽ điều biến sự tổng hợp protein ở tế bào đích gây chết tế bào. 6.2. Ứng dụng liệu pháp quang động học (PDT) trong kích thích hệ miễn dịch nhằm điều trị ung thƣ Tóm tắt: Nhƣ đã trình bày ở phần 5, liệu pháp quang động học (PDT) sử dụng những chất nhạy quang và ánh sáng khả kiến không độc hại kết hợp với oxy để sản sinh các phản ứng tạo oxy gây độc và giết những tế bào ác tính bằng tình trạng hoại tử, làm tắt các vi mạch cung cấp dinh dƣỡng cho khối u đồng thời kích thích hệ miễn dịch của chủ thể. Trái ngƣợc với các phƣơng pháp nhƣ phẫu thuật, liệu pháp xạ trị và liệu pháp hóa trị có nguy cơ làm suy giảm hệ miễn dịch thì liệu pháp quang động học (PDT) gây nên quá trình viêm cấp tính, tạo nên các protein shock gây ra sự xâm lấn và thâm nhập và tiêu diệt khối u thông qua kích thích hệ thống bạch cầu, đồng thời tăng cƣờng khả năng nhận diện trình diện kháng nguyên của tế bào T để góp phần tiêu diệt khối u. 6.2.1. Cơ chế kích thích của liệu pháp quang động học (PDT) đối với hệ miễn dịch tiêu diệt khối u ung thư Nguyên tắt của PDT đƣợc phát hiện vào 100 năm trƣớc đây. Một nghiên cứu gần đây về hệ miễn dịch tự nhiên của Rakesh Jain và cộng sự đã đánh dấu một bƣớc mới trong việc phát triển PDT để điều trị ung thƣ. Nhiều chất nhạy quang (Photosensitizers = PSs) đã đƣợc nghiên cứu kể từ khi PDT đƣợc phát hiện có khả năng tiêu diệt khối u dựa trên hạt nhân giống nhƣ porphyrin. Chức năng của chất nhạy quang giống nhƣ một chất xúc tác, chúng sẽ hấp thụ các ánh sáng khả kiến sau đó chuyển năng lƣợng cho oxy nguyên tử và trở thành oxy có mức hoạt hóa cao (Reactive oxygen = ROS). Các oxy có mức hoạt hóa cao đƣợc sản sinh trong quá trình quang động và phá hủy các khối u bằng nhiều cơ chế. (nhƣ trên đồ thị 1) Các chất nhạy quang ban đầu đƣợc sử dụng là porphyrin. Chất nhạy quang có chức năng hoạt hóa oxy lên trạng thái oxy nguyên tử hoạt động mạnh khi hấp thụ ánh sáng khả kiến. Các nguyên tử oxy hoạt động mạnh sau khi đƣợc sản sinh ra trong quá trình quang động học sẽ tiêu diệt khối u bằng nhiều cơ chế khác nhau. Liệu pháp quang động học có khả năng tác động trực tiếp lên khối u làm khối u chết theo chƣơng trình hay hoại tử mà chết. Liệu pháp quang động học đồng thời cũng ảnh hƣởng đến các vi mạch nuôi khối u, những vị trí khi đƣợc chiếu sáng, các nguyên tử oxy hoạt động mạnh đƣợc sản sinh ra sẽ hủy hoại mô và làm tắt các vi mạch dẫn đến ngƣng trệ con đƣờng cung cấp oxy và chất dinh dƣỡng cho khối u. Đồng thời, liệu pháp quang động học cũng có ảnh hƣởng đến hệ thống miễn dịch, nó có thể kích hoạt hoặc ức chế hệ thống miễn dịch. Liệu pháp hóa trị và chiếu xạ ion hóa có đặc điểm chung là đều đƣa vào cơ thể một liều nhất định để phá hủy khối u, nhƣng điều này lại độc hại đối với tế bào tủy xƣơng, nơi sản sinh ra các tế bào máu trong đó có bạch cầu và các loại tế bào miễn dịch khác thông qua quá trình tạo nhiệt. Một vấn đề đã đƣợc nghiên cứu và phát hiện đó là phẫu thuật cũng có thể dẫn đến suy giảm miễn dịch dẫn đến giảm các tế bào lympho đặc hiệu và bạch cầu. 23
25. Đồ thị 1: Cơ chế của việc ứng dụng PDT tiêu diệt tế bào ung thư bằng cách tăng cường chức năng hệ miễn dịch Liệu pháp laser điều trị ung thƣ không chỉ diệt các tế bào ung thƣ nguyên phát, nó còn có khả năng kích hoạt hệ miễn dịch để nhận biết, truy tìm và phá hủy những tế bào khối u chính tại vị trí khối u nguyên phát hay các u nhú nhỏ ở xa hơn (còn gọi là các khối u thứ phát). Do đó, khác với các liệu pháp mới trong điều trị ung thƣ là làm lạnh hay tăng nhiệt, liệu pháp PDT có những thuộc tính rất lý tƣởng. Hơn 700 trƣờng hợp nghiên cứu cho thấy sự thóa trào trong qua trình phát triển của các khối u tự phát đã đƣợc khảo sát và báo cáo, bao gồm cả các khối u hắc tố ác tính, tế bào carcinoma gan, u phổi thứ phát. Trong những nghiên cứu trƣớc đây thì miễn dịch đƣợc tìm hiểu, và vai trò của các nhóm tế bào lympho, tế bào trình diện kháng nguyên, interleukin, cytokine và những kháng thể cũng nhƣ những phức hợp ghi nhớ trong hệ miễn dịch tự nhiên và hệ miễn dịch thu đƣợc đã đƣợc tìm hiểu rõ ràng. Sự chết đi của các tế bào ung thƣ và tế bào ung thƣ di căn là kết quả cho thấy sự thành công của phƣơng pháp này. 6.2.2. Tác dụng của PDT lên tế bào khối u Có nhiều khảo sát cho thấy PDT có tác dụng hoạt hóa hệ miễn dịch sau khi chiếu PDT trong quá trình điều trị. Sự kết hợp với các chất nhạy quang với ánh sáng hoạt hóa của chúng có khả năng gây chết các tế bào theo cơ chế chết theo chƣơng trình hay chết do viêm (một cơ chế quan trọng cho tác dụng kích thích miễn dịch) nhƣ đã đề cập phía trên. Trong khi đó các tác nhân gây độc phổ biến khác nhau đối với tế bào (nhƣ trong liệu pháp hóa trị, xạ trị) thƣờng chỉ kích thích dẫn đến chết do chƣơng trình (apoptotic death) nên không cho khả năng kích thích miễn dịch. Sự cân bằng giữa chết theo chƣơng trình và chết do hoại tử dƣới tác động của liệu pháp quang động học phụ thuộc vào nhiều thông số đó là: liều tổng PDT (liều PDT là sản lƣợng mật độ chất nhạy quang và lƣợng ánh sáng chiếu), vị trí của chất nhạy quang bên trong tế bào, tốc độ hạt (mật độ chiếu sáng), mật độ oxy và loại tế bào. Những tác động của PDT lên toàn bộ cơ thể có thể quan sát đƣợc bằng thực nghiệm đó là sự tác động lên các chu kỳ phát triển của tế bào: quá trình giảm phân, giai đoạn trung gian, và sự chết theo chƣơng trình. Nhiều khảo sát đã tìm kiếm mối quan hệ giữa các dạng chết của tế bào khối u (bằng phƣơng pháp khác so với liệu pháp quang động học) và khả năng nâng cao đáp ứng hệ miễn dịch cả trong in vitro (khảo sát qua ống nghiệm) và in vivo (khảo sát trên cơ thể sống) . Mặc dù các báo cáo đều cho thấy rằng các tế bào chết theo chƣơng trình tỏ ra đặc hiệu (chết một cách có chọn lọc theo mong muốn) trong quá trình kích thích đáp ứng miễn dịch so với tế bào chết do viêm nhiễm trong liệu pháp quang động học, nhƣng những báo cáo này 24
26. cũng cho thấy rằng do bệnh lý ung thƣ chỉ chủ yếu làm tăng các tế bào viêm nhiễm nên con đƣờng hoạt hóa miễn dịch của PDT là theo con đƣờng dùng tế bào viêm nhiễm để kích thích hệ miễn dịch tỏ ra hiệu quả cao hơn trong việc đối phó với các khối u ung thƣ hơn là con đƣờng làm cho tế bào chết theo chƣơng trình nhƣ các liệu pháp hóa trị và xạ trị đã làm. Trong trƣờng hợp các thành phần viêm nhiễm, cũng nhƣ những tễ bào chết theo chƣơng trình lan tràn ra ngoại bào do màng plasma của thành tế bào bị vỡ thì chúng sẽ kích thích mạnh mẽ đáp ứng viêm của cơ thể. Sản phẩm sản sinh ra trong quá trình này sẽ an toàn và bị cô lập bởi màng tế bào. Quá trình viêm cấp tính có thể làm tăng đáp ứng miễn dịch bằng cách thu hút các tế bào bạch cầu tập trung vào khối u, và kết quả dẫn tới làm tăng số lƣợng các tế bào trình diện kháng nguyên của hệ thống đáp ứng miễn dịch. Một trong những yếu tố quan trọng trong quá trình sử dụng liệu pháp quang động học (PDT) đó là khả năng làm viêm nhiễm khối u bằng cách tạo ra các protein shock nhiệt ở ngoại bào (HSP). Các protein shock nhiệt sẽ tăng sau quá trình tác động, và diễn ra chủ yếu bên trong tế bào, nó bảo vệ những protein bằng cách tập hợp những yếu tố ức chế protein. Các protein shock nhiệt không chỉ có tác dụng ức chế tế bào khối u gây ra cái chết theo chƣơng trình ở nội bào, mà còn thúc đẩy hình thành các phức hợp kháng nguyên đối với khối u. Các kháng nguyên này có thể tác dụng trên bề mặt tại các kháng thể lạ đã đƣợc nhận biết trƣớc đó và bức ra khỏi các tế bào hoại tử đã chết và hoạt động kết hợp với các tế bào trình diện kháng nguyên (APCs), để tăng cƣờng quá trình thực bào đồng thời kích thích đáp ứng miễn dịch tiêu diệt khối u. Đồ thị 2: Liệu pháp quang động học PDT hoạt hóa tế bào kháng thể đặc hiệu T Khi ánh sáng kích thích đƣợc truyền cho chất nhạy quang (PSs) tiếp theo đó năng lƣợng của nó sẽ gây ra các quá trình chết theo chƣơng trình và chết do viêm nhiễm đối với tế bào. Những tế bào đó sau đó sẽ bị thực bào bằng các tế bào gai, đều này dẫn đến các đáp ứng cấp tính dƣới tác dụng liệu pháp quang động học. Các tế bào gai trƣởng thành sau khi đƣợc kích thích bởi cytokine, là những chất đƣợc phát ra tại vị trí viêm, và vị trí các hạch bạch huyết nơi mà tế bào trình diện kháng nguyên trình kháng nguyên cho tế bào lympho T. Các tế bào lympho T sau khi đƣợc hoạt hóa sẽ đƣợc gọi là tế bào T hoạt hóa, chúng sẽ bị thu hút bởi chemokine, đi đến khối u và tiêu diệt tế bào khối u. Các protein shock nhiệt (HSP) ở ngoại bào có tác dụng gắn các receptor có ái lực cao lên trên bề mặt tế bào trình diện kháng nguyên, từ đó dẫn đến hoạt hóa và kích thích sự tăng trƣởng của các tế bào đuôi gai (DCs), đây là một quá trình kích thích sự trình diện chéo kháng nguyên peptide của protein shock nhiệt bởi các tế bào trình diện kháng nguyên (APCs) với tế bào T CD8+. Nồng độ protein shock nhiệt mRNA đƣợc tăng bằng liệu pháp quang động học thông qua 3 loại nhạy quang (mono-l-aspartyl chlorin, tin etiopurpurin và 25
27. photofrin) nhƣng chỉ có mono-l-aspartyl chlorin, tin etiopurpurin là làm tăng mức độ protein trong khối u của chuột trong cả hai trƣờng hợp in vivo và in vitro. Trong một nghiên cứu gần đây, Forter và các cộng sự đã sử dụng phƣơng pháp chụp ảnh huỳnh quang để cho thấy rằng chất nhạy quang tetrahydroxyphenylchlorin làm tăng protein shock nhiệt đối với mẫu mô dƣới liệu pháp quang động học. Những tế bào này đƣợc chuyển một cách ổn định với một plasmid có chứa một gen đƣợc mã hóa bằng protein huỳnh quang xanh (GFP) dƣới sự điều khiển của protein shock nhiệt (HSP). Verwanger trong một nghiên cứu đã sử dụng các mảng nhỏ cDNA để phát hiện mức độ nén cao nhất của các gen khác nhau sau khi sử dụng PDT. HSP70 cho thấy là tăng nén cao nhất (tạo ra 12 gấp). Thêm vào đó, các báo cáo gần đây cho thấy 15 - 25% lƣợng protein shock nhiệt tổng bị đƣa lên trình diện gần nhƣ ngay lập tức tại bề mặt tế bào sau khi dùng liệu pháp quang động học PDT với chất nhạy quang photofrin, và một tỷ lệ lớn cũng đƣợc phát hiện trong vòng một giờ đối với PDT mức liều gây độc. Cùng với HSP70 những protein cùng nhóm nhƣ HSP47, HSP60 và những protein cảm ứng khác nhƣ glucose regulate protein (GRP gồm các nhóm GRP78, GRP94) cũng tăng cƣờng sự co nén. Sự phát ra các protein nhạy nhiệt HSP- kháng nguyên bao xung quanh khối u để làm cho chúng dễ dàng bị nhận lấy bằng tế bào trình diện kháng nguyên (APC) trong PDT dẫn đến sự chết tế bào do hoại tử đã giải thích tác dụng kích thích đáp ứng miễn dịch của liệu pháp quang động học. 6.2.3. PDT và đáp ứng miễn dịch chống lại khối u Vấn đề nuôi cấy khối u đối với chuột từ lúc mới sinh hay khi đã trƣởng thành cùng có cùng lƣợng phức hợp tƣơng hợp mô (viết tắt là MHC-chứa chủ yếu là kháng nguyên gluco protein đặc hiệu trong màng tế bào) và hệ miễn dịch đã đƣợc nghiên cứu về khả năng chống lại hệ miễn dịch đối với khối u sau khi điều trị bằng liệu pháp quang động học PDT. Canti và đồng sự đã giải thích tác dụng của PDT với chất nhạy quang là aluminium disulphonate phthalocyanine trong đáp ứng chống ung thƣ trong trên chuột mang sacrom xơ hóa. Tất cả chuột chữa trị đều sống sót, nhƣng sự cản trở tái phát sacrom chỉ có ở các con chuột sống sót đƣợc điều trị bằng PDT, còn những con chuột sốt sót có tiêm chất ức chế miễn dịch hay đƣợc điều trị bằng phẫu thuật đều chết sau đó do sự tái phát khối u. Korbelik báo cáo rằng Photofrin kết hợp PDT điều trị 100% sarcroms vú đối với chuột không bị mắc bệnh tiểu đƣờng, béo phì và thiếu hụt miễn dịch. Ngƣời ta tiến hành tiêm các lympho bào T từ lách của những con chuột khỏe mạnh sau khi điều trị lên những con chuột thiếu hụt miễn dịch trƣớc khi dùng phƣơng pháp PDT các lần sau tại các vị trí mà trƣớc đó dùng PDT sau 7 ngày mà vẫn chƣa có kết quả khả quan. Hỗn hợp tế bào T CD4+, T CD8+ với một vài tế bào B, tế nào NK (tế bào tiêu diệt tự nhiên) và đơn bào từ chuột sống sót sau khi bị tiêm khối u sau 5 tuần điều trị bằng PDT trƣớc đó, đã cho thấy có những tác dụng trị bệnh lên các tế bào khối u đang phát triển trên những con chuột bị tiểu đƣờng và béo phì. Một báo cáo gần đây cho thấy PDT kết hợp với chất nhạy quang BDP để điều trị khối u đã cho kết quả là những khối u bên trong đã biến mất nhƣng lại không cho sống sót lâu dài do sự tái phát. Ngƣợc lại, các khối u khảo sát trên sứa với tác dụng GFP (green fluorence protein) thì lại cho kết quả sống sót 100% và có sự đề kháng lâu dài đối với sự tái phát sau khi điều trị bằng PDT. PDT đã làm thay đổi sự nhận dạng miễn dịch của GFP, khiến nó giống nhƣ một kháng thể khối u. Sự loại bỏ của kháng thể đối với kháng nguyên thêm vào đã đƣợc xác định trên các dòng tế bào của chuột. Các chất làm tăng tiếp xúc nhạy quang (CHS) đƣợc tăng tác dụng bởi một kháng nguyên kèm theo đó, chẳng hạn nhƣ dinitrofluorobenzen (DNFB) tới da và đƣợc trung hòa bởi tác động của phức hợp tƣơng hợp mô (MHC) nhóm 1 lên trên các keratinocyte (KC). Một sự tác động lại xảy ra sau đó với DNFB gây ra đáp ứng viêm bởi các tế bào T gây độc. Chất DHT (delayed type hypersensitivity)tác dụng bằng cách tiêm vào kháng nguyên tế bào chẳng hạn nhƣ protein bên ngoài, và đƣợc trung hòa bằng phức hợp tƣơng hợp mô (MHC) nhóm 2 và đƣợc tác động bởi các tế bào sao (DC) đƣợc nhận dạng bằng tế bào lympho T hỗ trợ (CD4+). CHS đƣợc sử dụng trong PDT sử dụng ánh sáng xanh không xuyên da (ngƣợc lại với ánh sáng đỏ xuyên da). 26
28. Khi sử dụng ánh sáng đỏ thì sự mất đi của chất nhạy quang CHS phụ thuộc vào sự tiết ra interleukin 10 (IL- 10). Trong khi đó thì DTH không bị làm mất đi trong PDT, trong khi đó chiếu cực tím (UVB) thì không còn DTH, CHS. Các sự khác nhau trên giải thích những kết quả trái ngƣợc nhau đó là PDT có thể kích thích hệ miễn dịch ở khu vực này nhƣng lại làm suy giảm miễn dịch ở khu vực khác, trong khi đó UVB chỉ có tác dụng làm suy giảm hệ miễn dịch Đồ thị 3: Cơ chế của quá trình PDT tác dụng lên hệ miễn dịch 6.2.4. Sự sản sinh cytokine và đáp ứng viêm sau khi chiếu PDT PDT tạo ra đáp ứng viêm cấp tính đối với cả mô thƣờng và khối u. Các cytokine và chemokine sản sinh từ quá trình viêm đã đƣợc phát hiện thấy trong huyết thanh của chuột sau khi đƣợc nhận một liều PDT trực tiếp lên các khối u dƣới da hoặc các khu vực da bình thƣờng. Những hiện tƣợng trên đi kèm với sự xuất hiện IL-6 (interleukin-6) và các protein kích thích đại thực bào đáp ứng viêm 1 (macrophage inflammatory protein 1- MIP1) cùng protein kích thích đại thực bào đáp ứng viêm 2 (macrophage inflammatory protein 2-MIP2). Sự tăng số lƣợng IL1IL-6, IL-8 và IL-10 đƣợc phát hiện trên những bệnh nhân sau khi đƣợc phẫu thuật và kết hợp PDT lên u biểu mô. Nguồn của các giới thể quá trình viêm có thể là rất đa dạng các loại tế bào tồn tại nơi các khối u. Thí dụ, các tế bào ác tính, các tế bào u màng trong và các leukocyte xâm nhập nội mô đã cho thấy chúng sản sinh các nhóm chất trung gian trong quá trình viêm nhƣ prostaglandin. Sự phát ra thromboxane từ các tế bào màng trong sau khi chiếu PDT tạo nên sự ngƣng tắt tại các mạch nuôi khối u. Các đáp ứng viêm cấp tính này rất quan trọng trong kích thích đáp ứng miễn dịch, nó chia sẽ và trao đổi các dạng tín hiệu nguy hiểm từ đó kích thích hệ miễn dịch tại vị trí các vi mạch tại các mô khỏe mạnh kế cận. Môi trƣờn khối u lúc này trở thành trạng thái một môi trƣờng viêm mãn tính, một trạng thái đối lập với viêm cấp tính. Các yếu tố phiên mã và vấn đề sản sinh cytokine . Viêm cấp tính xuất hiện sau khi dùng PDT có thể do sự tác động của hai yếu tố phiên mã là yếu tố hạt nhân B (nuclear factor κB - NFκB) và protein hoạt hóa 1 27
29. (AP1). Cả 2 yếu tố yếu tố này đều tham gia hoạt hóa phiên mã gen đóng vai trò mã hóa sự điều tiết của phản ứng miễn dịch và các protein tiền thời kỳ viêm, mà sẽ gây nên sự oxi hóa tế bào. Photofrin (chất hoạt quang trong PDT) gây nên sự chuyển vị NFκB trong tế bào leukaemia L1210 dƣới điều kiện PDT cho 20% tế bào sống sót. Tuy nhiên, Kick đã phát hiện ra rằng tế bào Hela đƣợc điều trị bằng PDT với photofrin làm chất hoạt quang đã làm tăng tác dụng của IL6 gây nên bởi sự hoạt hóa AP1 chứ không phải là NFκB. Các tế bào carcinoma ruột kết đƣợc điều trị bằng pyropheophorbide, một loại este metyl, kết hợp với ánh sáng đỏ. Đồ thị 4: Tác dụng của liệu pháp quang động học – Sự gây ra đáp ứng viêm Sự vỡ niêm mạc tế bào sẽ dẫn đến một loạt hiệu ứng dây chuyền dẫn đến các đáp ứng viêm tại chỗ, mô nơi viêm bị sƣng lên, và tập trung tiểu cầu. Những điều này sẽ dẫn đến phóng thích thromboxane (TBX) các cytokine nhƣ interleukin 1(IL1), interleukin 6 (IL6), interleukin 8 (IL8), và sản sinh yếu tố đáp ứng viêm của tế bào TNF  và tạo sự xâm nhập đối với các khối u từ đó kích hoạt hệ miễn dịch tiêu diệt tế bào khối u. Các tế bào chết theo chƣơng trình hay chết do viêm nhiễm sẽ tạo ra protein shock nhiệt (HSPs) và cung cấp kháng thể cho các tế bào đuôi gai (DCs) tại các hạch bạch huyết 6.2.5. Sự kết hợp liệu pháp quang động học với các chất tăng cường kích thích miễn dịch Tiêm vào bên trong khối u đa dạng các phối tử của cảm thụ quan T (TLR): bacilus bacillus Calmette–Guerin (BCG), vỏ ngoài khuẩn mycobacterial (MCWE), OK432, zymosan, schizophyllan (SPG) hay Corynebacterium parvum (CP) có tác dụng hoạt hóa tế bào sao (DCs) làm tăng cƣờng sự trình diện kháng nguyên và đáp ứng viêm cục bộ. Việc tiêm vào các loại cytokine khác nhau chẳng hạn nhƣ yếu tố hoạt hóa đại thực bào granulocyte-macrophage (GMCSF) và yếu tố hoại tử khối u tumour-α (TNFα), kết quả làm tăng sự thâm nhiễm của đại thực bào, hoạt hóa bạch cầu trung tính, và trực tiếp phá hủy mạch máu khối u. 6.2.6. PDT sản sinh vac-xin ngừa ung thư và tăng cường hệ miễn dịch Những nghiên cứu mới đây trong vấn đề phát triển kích thích hệ thống miễn dịch trong điều trị ung thƣ đó là tạo nên vaccine đáp ứng ung thƣ bằng liệu pháp quang động học sử dụng phƣơng pháp nuôi cấy trong ống nghiệm in vitro. Nhà nghiên cứu Gollnick đã so sánh tác dụng của vaccine ngừa ung thƣ sản sinh từ liệu pháp quang động học đối với tế bào ung thƣ so với quá trình chữa trị khối u bằng phƣơng pháp chiếu tia cực tím. 28
30. Đồ thị 5: Sự kết hợp PDT với phương pháp kích thích hệ miễn dịch Kết quả cho thấy, PDT sản sinh các vaccine đặc hiệu với khối u, làm tăng đáp ứng của tế bào gây độc T , và không giống nhƣ các phƣơng pháp khác nó không cần phải dùng thêm các chất hỗ trợ nào khác để có thể hoạt động. PDT có tác dụng làm tăng khả năng ly giải các tế bào ung thƣ bằng cách làm tăng các tế bào dạng gai trƣởng thành và interleukin 12. Korbelik và Sun đã sản suất vaccine để điều trị tế bào SCVII bằng BPD, sau đó bằng liệu pháp quang động học PDT và cuối cùng bằng tia X liều cao, kết quả cho thấy xung quanh khối u đƣợc nuôi cấy vào chuột SCVII đã xuất hiện một hiệu ứng chống bệnh đặc hiệu đó là sự phát triển chậm, suy thoái và chết đi ở khối u. Quan trọng hơn, đó là các tế bào vaccin sản sinh một cách rất nhanh chóng tại khu vực tiêm, chỉ 1 giờ sau khi tiêm thuốc gồm tế bào đuôi gai trộn với protein shock nhiệt đã tập hợp lên trên bề mặt tế bào khối u và đƣợc opsonin hóa hóa bằng bổ thể C3. Một mảng mới trong ứng dụng liệu pháp PDT kết hợp đó là phƣơng pháp can thiệp để tăng sự trang bị của tế bào để có đáp ứng tốt hơn cho hệ miễn dịch chống khối u. Các tế bào T điều tiết có chức năng quan trọng trong việc điều khiển và phát động hệ thống miễn dịch có những đáp ứng chống lại nhiều khối u mục tiêu, những tế bào khối u này có thể bị tiêu diệt hết bằng một liều thấp cyclophosphamide (CY), trong khi đó một CY với liều cao lại có nguy cơ gây ức chế hệ miễn dịch. CY kết hợp với BDT- một dạng PDT liều thấp, với thời gian chiếu ngắn, nhằm vào mục tiêu là các vi mạch máu nuôi khối u có tác dụng đặc hiệu lên tế bào lƣới sacrom có thời gian sống dài và có tác dụng ngăn chặc sự tái phát khối u trong khu vực đƣợc điều trị, tại những khu vực này thì 100% khối u nguyên phát hoặc khối u di căn đều chết. 6.3. Thí nghiệm khảo sát các tác dụng khác nhau của liệu pháp laser kích thích hệ miễn dịch trong điều trị các khối u ung thƣ di căn đƣợc nghiên cứu trên chuột Tóm lược Liệu pháp laser miễn dịch chiếu lên khối u nhằm kích thích trực tiếp lên hệ thống miễn dịch của đối tƣợng. Phƣơng pháp này bao gồm việc giám sát khối u bên ngoài bằng phép nhuộm màu thông qua hấp thụ laser và hỗ trợ hệ miễn dịch bằng việc chiếu laser không xâm lấn. Các nghiên cứu trƣớc đây sử dụng glycated chitosan (GC) làm chất hoạt hóa miễn dịch và indocyanine green (ICG) là thuốc nhuộm trong phép hấp thụ laser đã 29
31. cho những kết quả tích cực trong điều trị những khối ung thƣ di căn ở chuột. Kết quả xét nghiệm in vivo cho những kết quả hứa hẹn: Loại trừ triệt để những khối u sơ cấp Khống chế đƣợc sự di căn Làm tăng đáp ứng của hệ miễn dịch Cản trở sự tái phát của các khối u Trong nghiên cứu này, những khối u di căn sản sinh từ vùng ngực và tuyến tiền lệt của chuột đƣợc điều trị bằng các phƣơng pháp khác nhau dựa trên 3 yếu tố của liệu pháp laser miễn dịch. Những chú chuột sống sót và các số liệu về khối u nguyên phát và di căn sau khi đƣợc điều trị bằng các yếu tố riêng lẻ cũng nhƣ là kết hợp đã đƣợc phân tích và tổng hợp. Trong vấn đề điều trị các khối u vùng ngực, tất cả các nhóm thí nghiệm không có sự kết hợp chất hoạt hóa miễn dịch đều thất bại. Việc dùng GC một cách đơn lẻ và kết hợp đƣợc chú ý vì cho tỷ lệ chuột bị nhiễm khối u sống sót cao. Trong trƣờng hợp kết hợp giữa 3 yếu tố thì cho kết quả sống cao nhất. Ba nồng độ khác nhau của GC lần lƣợt là 0.5%; 1% và 2% đƣợc dùng để nghiên cứu các khối u di căn. Kết quả cho thấy ở nồng độ 1% cho hiệu quả tốt nhất. Trong vấn đề điều trị khối u di căn tuyến tiền liệt, cả phƣơng pháp laser-ICG và laser-ICG- GC đều làm giảm sự phát triển của các khối u nguyên phát và sự di căn vào phổi. Sự sống sót của những chú chuột mang khối u tuyến tiền liệt đã đƣợc thừa nhận thông qua liệu pháp laser kích thích hệ miễn dịch. Những kết quả này hé mở những chức năng quan trọng của chất hoạt hóa miễn dịch trong liệu pháp laser miễn dịch. Giới thiệu Vấn đề quan trọng trong việc dùng laser điều trị đó là sự tác động một cách đặc hiệu lên khối u đó là gây kích thích hệ miễn dịch đối với chủ thể. Đáp ứng này có thể kéo theo đáp ứng miễn dịch của toàn bộ cơ thể, từ đó phát hiện và tấn công những khối u nguyên phát và khống chế những khối u di căn mà không thể phát hiện đƣợc ở những khu vực xa hơn. Hơn nữa đáp ứng miễn dịch có thể dẫn tới sự ngăn chặn một cách lâu dài đối với các loại ung thƣ có cùng nguồn gốc. Trong đó yếu tố hỗ trợ miễn dịch đƣợc sử dụng thƣờng xuyên. Trong liệu pháp miễn dịch chống ung thƣ truyền thống, các chất hỗ trợ miễn dịch đƣợc dùng riêng hoặc trong một vài trƣờng hợp đƣợc dùng kết hợp với liệu pháp hóa học. Mặc dù các chất hoạt hóa miễn dịch nhƣ Calmette- Gue´rin, Corynebacterium parvum và Freund có chức năng kích thích miễn dịch nhƣng chúng lại thiếu sự tác động lên các khối u, do đó mà chúng có hiệu quả hạn chế. Những chất hỗ trợ miễn dịch ít đƣợc dùng trong điều trị ung thƣ nhƣ PDT.3 nay đƣợc chú ý nhiều hơn. PDT.3 có vai trò khởi động các phản ứng kích thích, làm giải phóng cytokine kéo theo hàng loạt các hoạt động khác của hệ miễn dịch. Khi liên kết với PDT, chất hỗ trợ miễn dịch góp phần làm tăng hoạt tính của PDT trong chức năng miễn dịch. Liệu pháp laser kích thích miễn dịch đƣợc sử dụng kết hợp với laser quang động học để điều trị khối u di căn. Mục đích của liệu pháp laser kích thích miễn dịch là làm tăng đáp ứng miễn dịch lên các khối u cần điều trị. Không giống nhƣ liệu pháp quang hóa tác động lên cấu trúc khối u, liệu pháp kích thích miễn dịch bằng laser sử dụng các phản ứng quang nhiệt có chọn lọc nhằm tấn công khối u. Phƣơng pháp này sử dụng laser bƣớc sóng 805 nm kết hợp ICG để thu đƣợc những tƣơng tác quang nhiệt mong muốn. Một chất hỗ trợ miễn dịch khác là GC đƣợc dùng để nhuộm màu hấp thụ laser nhằm tăng phản ứng miễn dịch. Phƣơng pháp này đƣợc nghiên cứu trong việc diều trị khối u di căn trên ngực chuột và kết quả đầy hứa hẹn. Không chỉ là những khối u nguyên phát đƣợc trị thành công, mà những khối u di căn ở những vị trí xa cũng bị tiêu diệt và đồng thời ngăn cản sự tái phát của các khối u với một liều điều trị cao và ngăn ngừa các khối u cùng loại phát triển nhờ vào tính ghi nhớ của hệ miễn dịch. Theo giả thuyết thì laser kích thích hệ miễn dịch sử dụng đồng thời hai hiệu ứng đó là hiệu ứng quang-nhiệt và hiệu ứng quang-miễn dịch để tăng cƣờng đáp ứng miễn dịch. Cả hai đáp ứng trên đều giữ vai trò quan trọng trong liệu pháp laser miễn dịch. Tuy nhiên, cơ chế của liệu pháp này đến nay vẫn chƣa đƣợc 30
32. hiểu một cách cặn kẽ. Mục đích của nghiên cứu này là khảo sát chức năng của các yếu tố riêng biệt đƣợc sủ dụng trong laser miễn dịch đó là: - Bƣớc sóng ánh sáng - Chất nhuộm màu hấp thụ laser - Chất hoạt hóa miễn dịch Do chất hoạt hóa miễn dịch mới đƣợc thêm vào trong điều trị ung thƣ bằng quang-nhiệt, nên chúng ta sẽ khảo sát vai trò của chúng bằng cách dùng GC với những nồng độ khác nhau trong điều trị các khối u di căn ở chuột. Hiểu đƣợc vai trò của các yếu khác nhau trong liệu pháp laser miễn dịch sẽ giúp có đƣợc những cách thức điều trị hiệu quả hơn. Các mẫu và phương pháp tiến hành thí nghiệm Các thành phần của liệu pháp laser miễn dịch: - Laser hồng ngoại gần - Chất nhuộm màu hấp thụ laser - Chất hoạt hóa miễn dịch Loại laser sử dụng ở đây là laser bán dẫn DIOMED 25, phát ra bƣớc sóng 805 nm, công suất cực đại ngõ ra là 25W. Chất nhuộm màu để hấp thụ laser là ICG, đây là dung dịch có sự hấp thụ laser cực đại quang bƣớc sóng 800 nm. Chất hoạt hóa miễn dịch trong thí nghiệm này là GC, thu đƣợc bằng cách nuôi cấy chitosan trong dung dịch với galactose và đƣợc ổn định bằng cách giảm borohydrua (BoH) của hỗn hợp bazo Schiff và Amadori. Mẫu khối u: sử dụng mẫu khối u vú nuôi cấy di căn, DMBA-4, ở chuột cái mang tên Wistar Furth trong phòng thí nghiệm, 5–6 tuần tuổi và khối lƣợng 100-125 g. Các mô sống sót trong quá trình nuôi cấy đƣợc thu lại từ những con chuột mang khối u và sau đó cho vào dung dịch RPMI_10%FCS và đƣợc nghiền để thành dung dịch đồng nhất chỉ chứa các tế bào đơn. Các tế bào khối u này sau đó đƣợc cấy vào vùng mỡ nằm dƣới bẹn với hàm lƣợng 105 tế bào khối u sống sót lên mỗi con chuột mới. Các tế bào khối u nguyên phát thƣờng phát huy tác dụng sau 7-10 ngày cấy ghép. Các khối u sẽ di căn dọc theo các hạch bạch huyết và di căn ra những vùng xa hơn có thể phát hiện đƣợc sau 2 tuần cấy ghép. Nếu không đƣợc điều trị thì những con chuột này sẽ có thời gian sống sót trung bình là 35 ngày. Mức độ hoạt động miễn dịch ở mô hình DMBA-4 là thấp dựa trên kết quả phân tích thực nghiệm. Một thí nghiệm khác đƣợc tiến hành nuôi cấy trên mẫu di căn tuyến tiền liệt, Met-Lu, là chú chuột đực Copenhagen. Những mẫu mô sống sót từ những con chuột mang khối u đƣợc thu và cấy lên bẹn của những con chuột khỏe mạnh. Những khối u tuyến tiền liệt sé di căn đến vùng phổi. Thời gian sống trung bình của những chú chuột không đƣợc điều trị trong thí nghiệm là 55 ngày. Liệu pháp điều trị bằng kích thích hệ miễn dịch có nhiều sự kết hợp giữa 3 yếu tố trong liệu pháp laser miễn dịch để điều trị khối u. Chi tiết của các phép kết hợp để điều trị các khối u di căn ở tuyến tiền liệt trên chuột đực đƣợc cho ở bảng 4. Tác dụng của mỗi liệu pháp đƣợc xem xét. Một phƣơng pháp kết hợp laser-ICG đƣợc sử dụng, và một liệu pháp kết hợp laser-ICG-GC đƣợc sử dụng. Các thông số của vấn đề điều trị đƣợc đƣa ra ở bảng 5. Để xét sự tác động của chất hoạt hóa miễn dịch, dung dịch GC với 3 nồng độ khác nhau là 0.5%, 1% và 2% đƣợc sử dụng vào điều trị, mỗi mức nồng độ trên đƣợc thử nghiệm trên 16 con chuột 31
33. Bảng 4: Sự thay đổi của các thông số của các yếu tố khác nhau trong liệu pháp laser kích thích miễn dịch trong điều trị các khối u ngực di căn ở chuột cái a. Dữ liệu được thu nhận từ hai dữ liệu riêng biệt b. Dung dịch ICG, GC, hay ICG-GC (200 l) được tiêm trực tiếp vào trung tâm của khối u nguyên phát Bảng 5: Các thông số dùng trong điều trị sử dụng các yếu tố khác nhau trong liệu pháp laser kích thích miễn dịch đối với các khối u di căn ở tuyến tiền liệt trên chuột đực Kết quả thu đƣợc của liệu pháp laser miễn dịch: các khối u trên chuột đƣợc tiến hành quá trình điều trị khi kích thƣớc khối u đạt 0.2-0.5 cm3. Trong các nhóm đƣợc điều trị không sử dụng phép chiếu laser, 200 l dung dịch (ICG,GC hoặc ICG-GC kết hợp) đƣợc tiêm vào trung tâm của khối u nguyên phát. Liều lƣợng và thành phần của chất hoạt hóa miễn dịch cũng nhƣ chất nhuộm đƣợc cho trên bảng 4 và 5. Đối với nhóm có điều trị laser , các dung dịch ICG, GC và ICG-GC có thành phần nhƣ nhau cho vào mẫu và đƣợc chiếu laser sau đó 2 giờ. Trƣớc khi đƣợc điều trị bằng laser các chú chuột đƣợc gây mê và cạo sạch lông nơi vùng mô sẽ đƣợc chiếu sáng. Năng lƣợng của chùm tia đƣợc đƣa trực tiếp vào vùng điều trị bằng sợi quang. Trong các phép điều trị, ở đây sử dụng laser công suất 2W và thời gian chiếu là 10 phút, các sợi quang đƣợc nối vào laser và chiếu phủ lên cách vùng da 4 mm. Những kết quả thu đƣợc sau điều trị: sau khi điều trị, các con chuột đƣợc nuôi trong những lồng riêng biệt, và những con mang khối u ở ngực và ở tuyến tiền liệt đƣợc theo dõi hằng ngày và các khối u đƣợc đánh giá bằng các phƣơng pháp chụp 3D hằng tuần. Thời gian sống sót trung bình của mỗi nhóm điều trị khác nhau cũng đƣợc so sánh với nhau. Theo khảo sát, các con chuột trong cả 3 nhóm (kiểm soát, điều trị bằng laser-ICG, điều trị bằng laser ICG-GC) điều kết thúc điều trị sau 49 ngày kể từ ngày nuôi cấy khối u. Các khối u nguyên phát đƣợc thu thập, và trọng lƣợng và thể tích các khối u đƣợc đo. Những khối u di căn ở phổi của mỗi con chuột cũng đƣợc đo đạt về kích thƣớc và thể tích. Thống kê dữ liệu: phân tích thống kê đƣợc thực hiện bằng phần mềm StatView. ANOVA đƣợc dùng để khảo sát sự khác nhau giữa các thông số đo đƣợc liên tục của thể tích khối u di căn. Kết quả những đƣờng cong sinh tồn cho thấy những đặc trƣng khác nhau giữa các phƣơng pháp. 32
34. Kết quả thu được Tác dụng của các yếu tố khác nhau của laser kích thích miễn dịch trong điều trị các khối u di căn ở ngực. Các mẫu khối u ở chuột mang tên Wistar Furth đƣợc lấy để khảo sát. Những con chuột đƣợc chia làm 8 nhóm, một nhóm kiểm tra và 7 nhóm đƣợc điều trị bằng các thay đổi khác nhau của 3 yếu tố, nhƣ đã đề cập ở bảng 4. Mƣời hai con chuột lập thành một nhóm, ngoại trừ nhóm kiểm tra và nhóm có dùng laser ICG-GC, dƣợc chia ra thành hai nhóm nhỏ trong thí nghiệm. Ba nhóm đƣợc điều trị bằng các yếu tố một cách riêng lẻ đó là dùng chất ICG hay GC hoặc là chỉ hiếu sáng 805 nm. Tỷ lệ sống sót của ba nhóm đƣợc đƣa ra trong đồ thị 6. Đồ thị 6: Tỷ lệ sống sót của những con chuột mang khối u Đường mờ nhất thể hiện cho 35 con chuột không được điều trị bằng bất kỳ phương pháp nào. Đường gạch dài thể hiện cho những con chuột được điều trị bằng cách tiêm vào bên trong khối u 200l dung dịch ICG 0.25% Đường gạch ngắn thể hiện cho những con chuột được điều trị bằng cách tiêm vào bên trong khối u 200 l dung dịch GC 1% Đường đậm thể hiện cho những con chuột được điều trị chỉ bằng laser công suất 2W thời gian chiếu 10 phút. Đồ thị 7: Tỷ lệ sống sót của những con chuột được điều trị bằng cách kết hợp 2 yếu tố của liệu pháp laser kích thích miễn dịch. Đường cong mờ thể hiện cho 35 con chuột không được điều trị bằng phương pháp nào Đường gạch dài chấm mảnh thể hiện cho 12 con chuột được tiêm vào khối u 200l dung dịch chứa 0.25% ICG và 1%GC. Đường gạch dài thể hiện cho 12 con chuột được tiêm vào khối u 200 l dung dịch chứa 0.25% ICG kết hợp với chiếu laser 2W trong 10 phút. Đường chấm thể hiện cho 12 con chuột được điều tiêm vào khối u 200l dung dịch GC 1% và chiếu laser 2W trong 10 phút. 33
35. Ta thấy đƣờng sống dài nhất ứng với những con chuột đƣợc điều trị bằng GC. Tỷ lệ sống sót của các nhóm chỉ dùng ICG hay chỉ dùng laser điều trị thì xấp xỉ với nhóm kiểm chứng. Phân tích thống kê cho thấy không có sự khác biệt lớn nào trong thời gian sống trung bình giữa 4 nhóm. Tỷ lệ chuột sống sót trong nhóm đƣợc điều trị kết hợp hai yếu tố nhƣ laser-ICG, laser_Gc, hay ICG-GC đƣợc cho bởi đồ thị 7. Kết quả điều trị cho thấy liệu pháp kết hợp laser-GC và ICG-GC cho quãng thời gian sống dài nhất. Tuy nhiên lại không có khác biệt đáng kể nào giữa thời gian thời gian sống trung bình giữa 4 nhóm thể hiện trên đồ thị 7. Kết quả chuẩn đƣợc sử dụng cho liệu pháp laser kích thích miễn dịch thể hiện ở đồ thị 8. Trong hai thí nghiệm riêng biệt đối với 31 con chuột, 9 con có quãng thời gian sống dài sau khi đƣợc điều trị bằng liệu pháp này, kết quả cho thấy tỷ lệ sống sót là 30%. Hơn nữa, thời gian sống trung bình của những con chuột đƣợc điều trị bằng liệu pháp kết hợp laser-ICG-GC có sự khác biệt đáng kể so với những con chuột không đƣợc điều trị bằng bất cứ liệu pháp nào (P<0.0001). Ở những con chuột này các khối u có hiện tƣợng thoái trào, phát triển yếu hẳn và hiện tƣợng di căn không còn nữa. Những khối u thứ cấp ở những khu vực xa hơn thƣờng xuất hiện sau 2 tuần nuôi cấy khối u nguyên phát và phát triển thành các u nhú trƣớc khi thoái trào. Thời gian điều trị thành công đƣợc thể hiện trong đồ thị 9. Để so sánh, thời gian phát triển của hai khối u di căn trong những con chuột mẫu không đƣợc điều trị đƣợc khảo sát và đối chứng trên đồ thị 9. Đồ thị 8: Tỷ lệ sống sót của những con chuột được điều trị bằng phương pháp kết hợp cả 3 yếu tố trong laser kích thích miễn dịch. Đường mờ thể hiện cho 35 con chuột mẫu không được điều trị bằng bất cứ liệu phát nào Đường đậm thể hiện cho 31 con chuột được điều trị bằng liệu pháp chiếu laser 12W trong 10 phút kết hợp 200 l dung dịch chứa 0.25% ICG và 1% GC Tác dụng của các yếu tố khác nhau của laser kích thích miễn dịch trong điều trị các khối u di căn ở tuyến tiền liệt mẫu khối u ở tuyến tiền liệt ở chuột đực Copenhagen đƣợc sử dụng để khảo sát về bệnh và tỷ lệ sống sót. Trong quá trình nghiên cứu, 23 con chuột đƣợc chia làm 3 nhóm : nhóm kiểm chứng không đƣợc điều trị, nhóm điều trị bằng laser-ICG kết hợp, và nhóm điều trị bằng laser-ICG-GC kết hợp. Tính trung bình, lƣợng khối u nguyên phát và di căn đến phổi của nhóm điều trị bằng laser-ICG xấp xỉ 38% nhóm không đƣợc điều trị.Mặt khác, trung bình lƣợng khối u điều trị bằng laser-ICG-GC xấp xỉ 33% nhóm khoongh đƣợc điều trị. Có sự khác biệt đáng kể giữa nhóm đƣợc điều trị bằng laser-ICG với nhóm kiểm chƣng (hệ số P trƣờng hợp này là 0.0001) và giữa nhóm đƣợc điều trị bằng laser-ICG-GC với nhóm kiểm chứng (hệ số P trƣờng hợp này là 0.0002). Trong khi đó lƣợng khối u trên chuột ở hai nhóm đƣợc điều trị laser-ICG-GC và 34
36. laser-ICG lại không có sự khác biệt đáng kể. Tuy nhiên, nhƣ trên thể hiện ở bảng 6, có hai con chuột ở nhóm laser-ICG-GC không có sự di căn sau khi nuôi cấy khối u. Có 17 con chuột đƣợc đem nghiên cứu về sự sống sót gồm 9 con nhóm kiểm chứng, và 8 con nhóm điều trị bằng dung dịch ICG-GC, đƣợc cho chiếu laser (xem chi tiết điều trị ở bảng 5). Kết quả có 2 con sống trên 120 ngày so với thời gian sống trung bình của nhóm không đƣợc điều trị là 60 ngày nhƣ đồ thị 10 thể hiện. Đồ thị 9: Thể hiện sự điều trị thành công đối với các khối u di căn nuôi cấy trên chuột. Việc điều trị tiến hành đối với khối u nguyên phát tại bẹn phải vào ngày thứ 12 kể từ ngày nuôi cấy. Các khối u thứ phát xuất hiện ở vị trí nách phải và nách trái 1 tuần sau khi bắt đầu điều trị. Cả hai khối u trên đều tiếp tục phát triển sau đó thì thoái trào và biến mất hoàn toàn trong 40 ngày điều trị. Ta có thể so sánh những khối u nguyên phát và thứ phát của những con chuột mang khối u không được điều trị và phát triển liên tục cho đến khi cá thể chết sau 39 ngày từ lúc nuôi cấy khối u. Bảng 6: Số lượng những khối u phổi di căn của những chuột mang khối u tuyến tiền liệt sau khi được điều trị bằng laser- ICG và laser-ICG-GC a. Những khối u thu được sau khi nuôi cấy 49 ngày (sau khi điều trị 34 ngày). b. Những khối u của chuột nhóm 2 mang được điều trị bằng laser-ICG với ICG 200l 0.25% được tiêm vào bên trong khối u và chiếu laser 2W trong 10 phút sau 15 ngày kể từ khi được nuôi cấy khối u. c. Những khối u của chuột nhóm 3 được điều trị bằng laser-ICG-GC kết hợp với dung dịch tiêm bên trong khối u là 200 l với 0.25% ICG và 1% GC kết hợp chiếu laser 2W trong 10 phút sau 15 ngày kể từ khi được nuôi cấy khối u. 35
37. Đồ thị 10: Tỷ lệ những con chuột mang khối u di căn tuyến tiền liệt. Đường cong nhạt thể hiện 8 con chuột không được điều trị. Đường cong đậm thể hiện cho 9 con chuột được điều trị bởi laser-ICG-GC. Có 2 con chuột sống qua 120 ngày trong khi đó nhóm chuột đối chứng đều chết sau 60 ngày. Tác dụng của DC với các nồng độ khác nhau GC đƣợc sử dụng trong liệu pháp laser kích thích miễn dịch với 3 mức nồng độ khác nhau. 48 con chuột đƣợc thử nghiệm với laser-ICG-GC đƣợc chia thành 3 nhóm điều trị với nồng độ từ 0.5% đến 2%, những thông số tƣơng tự với laser-ICG cũng tƣơng tự nhƣ thể hiện trên bảng 4. Dữ liệu về những con chuột sống sót đƣợc cho trên đồ thị 10. Kết quả cho thấy ở cả 3 nồng độ đều cho thời gian sống sót dài. Tuy nhiên, với nồng độ GC 1% cho thấy có tác dụng hơn cả. Theo đó tỷ lệ sống sót của nhóm GC 1% là 38%, nhóm 0.5 % là 7% và nhóm 2% là 19%. Các phân tích thống kê cũng cho thấy không có sự khác biệt đáng kể về thời gian sống trung bình giữa nhóm kiểm chứng không đƣợc điều trị và nhóm điều trị bằng laser, ICG và 0.5% GC. Thời gian sống trung bình của những con chuột đƣợc điều trị bằng GC 1% và GC 2% đều dài hơn so với nhóm không đƣợc điều trị (giá trị P lần lƣợt là 0.001 và 0.0012). Tuy nhiên, không có sự khác biệt đáng kể nào giữa nhóm đƣợc điều trị bằng GC 1% và nhóm GC 2%. Những kết luận Liệu pháp kết hợp sử dụng chất hoạt hóa miễn dịch trong điều trị ung thƣ không chỉ thuận tiện hơn so với hóa trị liệu mà còn hứa hẹn dẫn đến một phƣơng thức điều trị mới nhƣ liệu pháp laser quang động học. Khi khuẩn Coryne, và một số chất kích hoạt miễn dịch đƣợc đƣa vào trong khối u để kết hợp với phƣơng pháp điều trị quang động học bằng laser, các khối u lớn có sự đáp ứng tốt và thời gian sống của những con chuột đƣợc nuôi cấy khối u đƣợc theo dõi. Những con chuột đƣợc điều trị bằng phƣơng pháp kết hợp có sự ngăn cản sự phát triển khối u trở lại mạnh. Nói cách khác, những hoạt chất miễn dịch làm tăng hiệu quả của phép điều trị ung thƣ bằng cách kích thích hệ miễn dịch của chủ thể. Bởi vì những đáp ứng đặc hiệu của hệ miễn dịch có thể dẫn tới khả năng sống sót cao. Liệu pháp laser kích thích hệ miễn dịch nhắm đến những khối u cục bộ và đồng thời làm giảm sự chống lại hệ miễn dịch ở khối u. Liệu pháp này dựa trên 3 yếu tố trong điều trị: Laser hồng ngoại gần: là tác nhân tác dụng ban đầu cho phép khởi động có chọn lọc phản ứng quang- nhiệt nhờ vào sử dụng kết hợp chất nhuộm màu laser. Ánh sáng laser đóng vai trò cung cấp năng lƣợng cho chất hấp thụ laser (chất nhạy quang) để hoạt hóa hoạt động của hệ thống 36
38. Chất hấp thụ laser: là tác nhân thu nhận trực tiếp năng lƣợng mà chùm tia laser truyền vào, chất hấp thụ đóng vai trò là tác nhân trung gian mang năng lƣợng từ tia laser đến cho những khối u ung thƣ cần tác dụng. Chất hoạt hóa miễn dịch: là yếu tố hỗ trợ các phản ứng vật lý và hóa học nhằm gia tăng hoạt động miễn dịch của cơ thể đồng thời tạo ra những đáp ứng lâu dài chống lại sự sản sinh của các khối u thứ phát (khối u di căn ). Chất hoạt hóa miễn dịch có tác dụng tạo ra những đáp ứng thứ cấp của hệ thống miễn dịch (mà không còn sự tác động của tia laser nữa). Chất hoạt hóa miễn dịch đóng vai trò kích thích sản sinh những sản phẩm quan trọng cho hệ thống miễn dịch để các tế bào miễn dịch thu đƣợc sẽ ghi nhớ và sẵn sàng hoạt động khi có những dấu hiệu tái phát của khối u. Những nghiên cứu gần đây cố gắng có những hiểu biết rõ hơn về chức năng của các yếu tố riêng biệt trong liệu pháp kích thích bằng laser. Trong điều trị khối u ngực di căn sử dụng hoán đổi 3 yếu tố với nhau, kết quả chia thành hai dạng: nhóm có đời sống dài và nhóm có đời sống không dài. Tất cả các nhóm đƣợc điều trị với GC đều thuộc dạng đầu tiên. Với dạng này thì đời sống dài, đó là những nhóm chỉ tiêm GC hay tiêm GC kết hợp với thuốc nhuộm hay laser (xem đƣờng gạch ngắn ở đồ thị 6 và gạch dài chấm mảnh ở đồ thị 7). Tuy nhiên, liệu pháp laser-ICG-GC kết hợp cho kết quả tốt nhất, với tỷ lệ sống sót là 30%, nhƣ kết quả thể hiện ở đồ thị. Tất cả những nhóm không dùng GC đều thuộc dạng thứ hai, có đời sống ngắn và xem nhƣ không đạt đƣợc thành công trong điều trị. Trong dạng này, tất cả chuột đƣợc điều trị riêng lẻ ICG hay ICG kết hợp đều có thời gian sống không dài hơn so với nhóm không đƣợc điều trị, và đều phát triển nhiều khối u di căn và đều bị các khối u di căn phát triển dẫn đến tử vong. Phân tích thống kê cho thấy thời gian sống trung bình cua nhóm đƣợc điều trị bằng một hay hai yếu tố không có sự khác biệt đáng kể nào đối với nhóm không đƣợc điều trị. Tuy nhiên, đối với nhóm đƣợc điều trị bằng 6 yếu tố lại có thời gian sống trung bình tăng cao (P<0.0001) so với nhóm không đƣợc điều trị để đối chứng. Vào thời điểm kết thúc (49 ngày kể từ ngày nuôi cấy mô và 34 ngày sau khi điều trị), phƣơng pháp laser-Icg-GC làm giảm những khối u nguyên phát và di căn lên phổi 67%, những khu vực có laser-ICG tác động giảm 62% số lƣợng u nguyên phát và di căn. Mặc dù sự khác biệt về giảm số lƣợng giữa hai nhóm không đáng kể, một ví dụ về lƣợng khối u di căn trong bảng 6 cho thấy có 2 chuột ở nhóm laser-ICG-GC không còn khối u di căn nữa, tức là những khối u đó đã thoái trào và teo đi. Hơn nữa, kết quả ở đồ thị 10 cho thấy hai con chuột này có thời gian sống dài sau khi đƣợc điều trị bằng laser-ICG-GC. Mặc dù số lƣợng khảo sát không lớn, nhƣng kết quả cho thấy nhiều hứa hẹn đối với chức năng của chất GC. GC đƣợc sử dụng với 3 nồng độ để điều trị khối u ngực. Kết quả cho thấy sự khác biệt rõ ràng, nhƣ dữ liệu trên đồ thị 9 thể hiện. Dung dịch GC 1% cho tỷ lệ chuột có thời gian sống sót dài là 38% và lần lƣợt là 19% cho nồng độ 2% và 7% cho nồng độ 0.5%. Trong 3 nhóm đƣợc điều trị, GC 1% và GC 2% cho thời gian sống trung bình dài hơn cả (P<0.001 và P<0.0012). Tuy nhiên lại không có sự sai biệt đáng kể nào giữa nồng độ 1% và 2%, do đó gợi ý rằng khi tăng nồng độ lớn hơn 1% cũng không đem lại lợi ích gì. Trong một thí nghiệm khác, cả khối u sơ cấp và di căn đều đƣợc mổ lấy đi, tuy nhiên, cả hai dạng u đều tái phát sau khi mổ, và ngƣời ta tin rằng là do hệ miễn dịch đối với khối u thấp. Do đó, nghiên cứu trên mẫu DMBA-4 đối với khối u di căn trên thí nghiệm này hứa hẹn nhiều kết quả lâm sàng đối với liệu pháp laser miễn dịch. Nhƣ các kết quả thể hiện ở đồ thị từ 6 đến 10 và bảng 6 đã thể hiện rõ ràng vai trò của chất hoạt hóa miễn dịch trong liệu pháp này. Nếu không sử dụng GC, thì các yếu tố còn lại không phát huy tác dụng để duy trì sự sống. Mặc dù, laser-ICG kết hợp đã cho thấy khả năng hủy diệt có chọn lọc khối u trên vùng rộng, nhƣng tƣơng tác quang-nhiệt lại không xuất hiện đối với các mô đặc hiệu. Trong khi đó GC cho đƣờng cong sống sót dài, laser đóng vai trò là tác nhân giúp cho hiệu ứng chữa bệnh xảy ra, và laser-ICG-GC kết hợp có hiệu ứng chữa bệnh cao nhất. Chất hoạt hóa miễn dịch là yếu tố quan trọng nhất trong liệu pháp laser kích thích miễn dịch. Đóng vai trò giúp kích thích hệ miễn dịch, liệu pháp này có nhiều hứa hẹn cho phép điều trị laser không can thiệp địa phƣơng nhƣng lại nâng cao hệ miễn dịch toàn thân. Những khảo sát gần đây cho thấy sự quan trọng của chất hoạt hóa miễn dịch. Nồng độ của chất nhuộm màu hấp thụ laser 37
39. cũng đóng vai trò quan trọng trong phát huy tác dụng kích thích của chùm tia laser, và hiện nay ngƣời ta vẫn đang tìm kiếm những tác nhân kích thích hệ miễn dịch không đặc hiệu khác để mở rộng khả năng kích thích đối với hệ thống miễn dịch bằng liệu pháp laser. Phần 7 KẾT LUẬN Ung thƣ là một căn bệnh rất nguy hiểm cho sức khỏe và tính mạng của con ngƣời nhƣng không phải là không thể cứu chữa. Y học đã đề xuất ra rất nhiều liệu pháp điều trị ung thƣ với những ƣu khuyết điểm khác nhau của chúng, điển hình là phƣơng pháp xạ trị có thể tiêu diệt hiệu quả các tế bào ung thƣ nhƣng lại ảnh hƣởng xấu đến các tế bào lành. Do vậy việc loại trừ các ảnh hƣởng xấu này trong phƣơng pháp điều trị ung thƣ trở thành vấn đề rất quan trọng của y học. Với tinh thần đó, cộng với sự phát triển của ngành y học laser, liệu pháp quang động học (PDT) đã ra đời nhằm đáp ứng đƣợc vấn đề nêu trên. Bài báo cáo này đã trình bày những vấn đề cơ bản về PDT bao gồm giới thiệu, cơ chế điều trị và tiến trình điều trị. Nhƣng trong giới hạn nội dung của bài báo cáo, chúng tôi đã không thể trình bày cụ thể về ứng dụng PDT trong điều trị một số bệnh ung thƣ cụ thể cũng nhƣ đặc điểm đầy đủ của các chất nhạy quang đƣợc sử dụng trong liệu pháp này. Các vấn đề này cần có những bƣớc nghiên cứu sâu hơn. Tuy nhiên, qua bài báo các này, chúng tôi đã nêu lên đƣợc nguyên tắc cốt lõi của PDT gồm 2 tác dụng điều trị. Thứ nhất là ứng dụng chùm tia laser có độ định hƣớng cao với sự “định vị” của chất nhạy quang nhằm tập trung tiêu diệt tế bào ung thư mà không gây ảnh hưởng đến các tế bào lành khác. Đây là ƣu điểm hàng đầu của chất nhạy quang so với các phƣơng pháp điều trị khác. Thứ hai là tác dụng của PDT trong việc tăng cường hệ miễn dịch trong điều trị ung thư , vấn đề này đƣợc trình bày một cách khái quát về cơ sở lý thuyết cũng nhƣ các kết quả nghiên cứu thực nghiệm đã đƣợc tiến hành để làm rõ cơ chế cũng nhƣ hiệu quả của phƣơng pháp này. Để việc ứng dụng liệu pháp quang động học với hai tác dụng điều trị trên một cách hiệu quả hơn thì cần có những bƣớc nghiên cứu tiếp theo. Trong tƣơng lai, việc hạn chế những tác dụng phụ của PDT do ảnh hƣởng của chất nhạy quang cần đƣợc nghiên cứu sâu rộng để bảo vệ sức khỏe cho bệnh nhân . Bên cạnh đó, việc nghiên cứu xây dựng một phác đồ điều trị cụ thể đối với từng loại ung thƣ sẽ là yếu tố quyết định cho hiệu quả điều trị của phƣơng pháp này. 38
40. Tài liệu tham khảo 1. Phùng Phướng, Ung thƣ học đại cƣơng. 2. Bộ môn Ung thư - Trường đại học Y Hà Nội, Nhà xuất bản y học, Bài Giảng Ung Thƣ Học. 3. Đại học Y Hà Nội, Miễn dịch học đại cƣơng. 4. Đại học Y Huế, Giáo trình Sinh lý bệnh học. 5. Đoàn Suy Nghĩ, Lê Văn Trọng, Giáo trình Lý sinh học. 6. Markolf Niemz, Laser-Tissue Interactions, Fundamentals and Applications. 7. Wei R. Chen, Hong Liu, Jerry W. Ritchey, Kenneth E. Bartels, Michael D. Lucroy, and Robert E. Nordquist, Effect of Different Components of Laser Immunotherapy in Treatment of Metastatic Tumors in Rats. 8. Ana P. Castano, Pawel Mroz and Michael R. Hamblin, Photodynamic therapy and anti-tumour immunity. 9. 10. 11. aser 12. 13. ___Hết___ 39