Radiol Oncol 2007; 41 (Suppl 1): S37S42. Elektrokemoterapija pri lokalnem zdravljenju napredovalega melanoma Gregor Serša, Zvonimir Rudolf, Snežna M Paulin-Košir, Janja Ocvirk, Maja Cemažar, Simona Kranjc, Breda Slekovec-Kolar, Marko Snoj Onkološki inštitut Ljubljana, Ljubljana, Slovenija Izhodišča. Elektrokemoterapija je način zdravljenja raka, ki združuje uporabo standardnih kemoterapev-tikov in aplikacijo električnih pulzov na območje tumorja. Z električnimi pulzi povzročimo destabilizacijo celične membrane in s tem omogočimo lažje vstopanje citostatikov v celico, ki sicer slabo prehajajo skozi membrano. Tako se na mestu, kamor dovedemo električne pulze, večkrat poveča citotoksičnost citostatikov, kot sta cisplatin in bleomicin, s tem pa se poveča tudi njihova protitumorska učinkovitost. Zaradi selektivno povečanega vnosa samo na območju tumorja, je terapevtski indeks elektrokemoterapije zelo dober: dobra je namreč lokalna protitumorska učinkovitost brez stranskih pojavov, lokalnih ali sistemskih, zaradi kemote-rapevtikov ali zaradi električnih pulzov. Po številnih predkliničnih raziskavah je bila elektrokemoterapija preizkušena tudi v mnogih kliničnih raziskavah. Zaključki. Elektrokemoterapija je učinkovita na več histološko različnih tumorskih nodulih v koži ali podkožju, predvsem pa pri melanomu s 60-80 % objektivnih odgovorov tumorjev. Na voljo je nov generator električnih pulzov s pripadajočimi elektrodami, pripravljeni pa so tudi standardni postopki za zdravljenje z elektrokemoterapijo. S tem je omogočeno, da elektrokemoterapija postane standardno zdravljenje v onkolo-giji za uspešen lokalni nadzor rasti kožnih in podkožnih lezij melanoma. Ključne besede: melanom, elektrokemoterapija, indikacije Kaj je elektrokemoterapija? Kemoterapija čvrstih tumorjev je učinkovita, če kemoterapevtiki vstopijo v tumorske celice in dosežejo svoje znotrajcelične tarče za citotoksično delovanje. Zato morajo po krvi priti do tumorja, tumorskih celic in skozi celično membrano v celico. Nekateri citostatiki, kot sta cisplatin in bleomicin, težko vstopajo v celico, ker je njihov tran- Naslov avtorja: prof. dr. Gregor Serša, Onkološki inštitut Ljubljana, Zaloška 2, SI-1000 Ljubljana, Slovenija; Tei/faks: 01 5879 434; Elektronska pošta: gsersa@onko-i.si sport preko celične membrane otežen. Ko pa so v celici, imajo učinkovito citotoksično delovanje. Za povečanje vnosa citostatikov in prepustnost celičnih membran je na voljo več načinov, od kemičnih do fizikalnih. Med fizikalnimi je najbolj znana elektroporacija, ki jo že dalj časa uporabljamo pri delu na celičnih kulturah in vitro za vnašanje kemičnih spojin in tudi gole DNA. V zadnjih desetih letih je postala elektroporacija izvedljiva tudi in vivo, s primernimi električnimi pulzi, ki jih dovedemo na mesto, kjer želimo povečati prepustnost celičnih membran celic v tkivu. S38 Serša G in sod. / Elektrokemoterapija melanoma Elektroporacija celic s pravokotnimi električnimi pulzi poveča citotoksičnost cisplati-na za 80-krat in bleomicina za 800-krat.1,2 To izredno povečanje citotoksičnosti teh dveh citostatikov je možno tudi in vivo pri zdravljenju tumorjev. Kombinacijo zdravljenja s citostatiki in električ^^ pulzi imenujemo elektrokemoterapija. Predklinične raziskave elektrokemoterapije s cisplatinom ali bleomi-cinom so pokazale, da je izredno učinkovita. Uporabljamo majhne odmerke citostatikov, ki nimajo stranskih učinkov in sami še nimajo protitumorskega učinka. Električne pulze do-vedemo na tumor takrat, ko je v tumorju največja koncentracija citostatika. Tako dosežemo popolne odgovore tumorja na zdravljenje. Protitumorska učinkovitost je bila dokazana na različnih vrstah tumorjev, od sarkomov, karcinomov do melanoma ter na različnih živalih, kot so laboratorijske miši in podgane in v veterinarski medicini psi in konji.3,4 Mehanizmov delovanja elektrokemoterapije je več. Elektroporacija povzroči povečanje koncentracije citostatikov v tumorskih celicah in s tem večjo citotoksičnost. Z električnimi pulzi, dovedenimi na tumor selektivno, v žilju tumorja začasno, a učinkovito ustavimo krvni pretok, bolj kot v normalnih tkivih, kjer je žilje bolje organizirano. S to začasno zaporo podaljšamo čas zadrževanja in delovanja citostatika v tumorju. Ker pa z električnimi pulzi elektroporiramo vse celice v tumorju, z elektrokemoterapijo povzročimo tudi poškodbe endotelija žil v tumorju in s tem na tumor delujemo žilnorazdiralno. Ta učinek bistveno prispeva k učinkovitosti ele-ktrokemoterapije. S sproščanjem antigenov iz tumorskih celic pa se sproži še imunski odgovor, ki dodatno prispeva k protitumor-ski učinkovitosti elektrokemoterapije.45 Klinične raziskave elektrokemoterapije Prva klinična raziskava elektrokemotera-pije z bleomicinom je bila objavljena leta 1991. Dokazala je, da je elektrokemoterapi-ja učinkovita za lokalni nadzor rasti kožnih metastaz tumorjev glave in vratu.6 Izsledki te prve raziskave raziskovalne skupine z Inštituta Gustave Roussy v Villejuifu, pod vodstvom dr. Lluisa M. Mira, so spodbudili tudi nas in še druge skupine, da smo na podlagi svojih predkliničnih raziskav začeli s kliničnimi raziskavami. Pionirji elektro-kemoterapije so tako bili onkološki centri v Villejuifu in Toulousu v Franciji, skupina v Tampi v ZDA in skupina na Onkološkem inštitutu v Ljubljani. V zadnjem času so klinične izkušnje z elektrokemoterapijo pridobili še nekateri drugi centri po svetu, na Danskem, Japonskem, v Mehiki, Avstriji, Italiji in Španiji. Do sedaj je bilo v kliničnih raziskavah elektrokemoterapije zdravljenih več sto bol-nikov.7'10 Glavnina bolnikov je imela kožne metastaze melanoma, zdravljeni pa so bili tudi bolniki z metastazami karcinomov glave in vratu, raka dojke, kožnih karcinomov in nekaj primerov s kožnimi metastazami hipernefroma, ovarijskega karcinoma in Kaposijevega sarkoma.8,10 Rezultate vseh objavljenih kliničnih raziskav lahko povzamemo v ugotovitvi, da so dokazale zelo dobro protitumorsko učinkovitost elektrokemoterapije z bleomicinom in tudi s cispla-tinom. Odstotek objektivnih odgovorov na zdravljenje je bil okrog 80%, izmed teh kar 70% popolnih ozdravitev tako zdravljenih tumorskih nodulov.8,10 Protokol zdravljenja Podrobno so postopki za zdravljenje z ele-ktrokemoterapijo opisani v priporočilih, objavljenih v European Journal of Cancer Supplemets, november 2006 u, na tem mestu pa jih na kratko povzemamo. Z elektrokemoterapijo lahko zaenkrat zdravimo kožne in podkožne tumorske nodule. Pred aplikacijo citostatika se glede Radiol Oncol 2007; 41(Suppl 1): S37-S42. S38 Serša G in sod. / Elektrokemoterapija melanoma na število in velikost nodulov ter na bolnikovo splošno stanje odločimo za lokalno ali sistemsko anestezijo. Izbira citostatika ni povezana s histološkim tipom tumorja, temveč s številom in velikostjo nodulov. Citostatik vbrizgamo intravensko ali in-tratumorsko in nato na tumor dovedemo električne pulze. Po intravenskem vbrizganju moramo dovesti električne pulze na tumor v 8-28 minutah, po intratumorskem vbrizganju citostatika pa takoj, oziroma v petih minutah. Za aplikacijo električnih pulzov uporabljamo generator električnih pulzov. Tega je razvil evropski konzorcij v okviru projekta, ki ga je Evropska skupnost financirala prav za zdravljenje z elektroke-moterapijo. Generator električnih pulzov CLINIPORATOR™ je varen in zanesljiv ter registriran za delo v kliničnem okolju. Za dovajanje električnih pulzov so na voljo različne elektrode, od ploščatih za manjše tumorje do igelnih za zdravljenje večjih tumorjev (3 cm v premeru in tudi več ob ponavljajočih terapijah) (Slika 1). Elektrokemoterapija ne povzroča stranskih pojavov, saj so odmerki citostatikov manjši od sicer uporabljenih v kemotera-pevtskih shemah. Bleomicin lahko injici-ramo intravensko v enkratnem odmerku 15.000 IU/m2 ali intratumorsko 250-1000 IU/cm3 tumorja, cisplatin pa intratumorsko v odmerku 0,5-2 mg/cm3, tumorja. Neželeni stranski pojavi ob dovajanju električnih pulzov na tumor so kontrakcije spodaj ležečih mišic. Uporabljamo pravokotne električne pulze napetosti 1100 do 1300 V/cm, dolžine 100 ^s in frekvence 1 Hz ali 5 kHz. Pri standardnem zdravljenju z osmimi električnimi pulzi pride do kontrakcije mišic, kar je za bolnika razmeroma neprijetno in lahko tudi boleče. Vendar pa bolečina preneha takoj po koncu dovajanja električnih pulzov (-8 Aplikacija električi Slika 1. Postopek zdravljenja kožnih tumorskih nodulov z elektrokemoterapijo. A. Metastaza melanoma premera 1,5 cm pred zdravljenjem. B. Bolečine zaradi aplikacije električnih pulzov lahko preprečimo s splošno ali lokalno anestezijo. C. Citostatik (bleomicin ali cisplatin) injiciramo intratumorsko; bleomicin lahko damo v venski infuziji. D. Aplikacija električnih pulzov. E. Po zdravljenju se poznajo sledi kjer so bile prislonjene elektrode. F. Generator električnih pulzov CLINIPORATOR™ proizvajalca IGEA, s. r. l., Carpi, Italija, je bil razvit v evropskem projektu za zdravljenje bolnikov z elektrokemoterapijo in elektrogensko terapijo. Električne pulze dovedemo na tumor z različnimi elektrodami, ploščatimi ali igelnimi. Radiol Oncol 2007; 41(Suppl 1): S37-S42. S38 Serša G in sod. / Elektrokemoterapija melanoma sekund). Pri uporabi električnih pulzov pri frekvenci 5 kHz je kontrakcija samo ena, skrajša se čas dovajanja pulzov. Učinek elektrokemoterapije po enkratnem zdravljenju je popolno izginotje tu-morskega nodula, kadar je zdravljenje primerno izvedeno.10 Popolni odgovori tumorjev na zdravljenje z elektrokemoterapijo so običajno trajni, z dobrim kozmetičnim učinkom. Pri večjih nodulih ter pri ponovno izraslih nodulih pa lahko zdravljenje z elektrokemoterapijo ponovimo, običajno v 4-8 tedenskem intervalu (Slike 2,3,4).889 kožnih metastaz melanoma, velikosti do treh centimetrov. Izvajamo jo lahko ambulantno, zato je hiter in cenen terapevtski postopek. Izkušnje centrov, ki uporabljajo elektrokemoterapijo v kliniki, lahko strnemo na nekaj indikacij, kjer jo lahko s pridom uporabljamo: • Je učinkovit postopek za zdravljenje soli-tarnih ali multiplih tumorskih nodulov v koži ali podkožju različnih histologij.8,10 • Je zdravljenje, ki poveča kakovost življenja pri bolnikih in bolnicah z napredovalo boleznijo.8-10 • Je terapija izbora pri tumorjih, ki so znova izrasli na mestu predhodnega zdravljenja (po kirurškem posegu ali v obsevalnem polju po radioterapiji).10 • Je neoadjuvantno zdravljenje kot cito-reduktivna terapija pred standardnim zdravljenjem.12 Indikacije za zdravljenje z elektrokemoterapijo Elektrokemoterapija je paliativni pristop za učinkovit lokalni nadzor kožnih in pod- 8 tednov po zdravljenju Slika 2. Učinek enkratne elektrokemoterapije s cisplatinom na podkožni metastazi bolnika z melanomom. Dvanajst tednov po zdravljenju je tumorski nodul v popolnem odgovoru, s pigmentacijo in dobrim kozmetičnim učinkom. Radiol Oncol 2007; 41(Suppl 1): S37-S42. S38 Serša G in sod. / Elektrokemoterapija melanoma Slika 3. Primer dobrega lokalnega nadzora rasti dveh podkožnih metastaz na nogi bolnice z melanomom. Nodul številka 1 je bil zdravljen enkrat z elektrokemoterapijo s cisplatinom; tudi eno leto po zdravljenju je bil odgovor na zdravljenje popoln, z dobrim kozmetičnim učinkom. Nodul številka 2 je bil v dvomesečnih intervalih trikrat zdravljen z elektrokemoterapijo. Po vsakem zdravljenju je bil odgovor dober, čeprav je med zdravljenjem tumorski nodul znova izrastel. Eno leto in pol po končanem zdravljenju ni prišlo do ponovne izrasti tumorskih nodulov. • Je organe ohranjujoče zdravljenje.12,13 vorov je elektrokemoterapijo možno po- • Je uporabno zdravljenje pri krvavečih tu- navijati v 4-6 tedenskih intervalih z enako morjih (ustavitev pretoka krvi v tumorjih) učinkovitostjo.9,10 in v nekaterih primerih zmanjša stopnjo bolečine, povzročene z rastjo tumorja.14,15 Literatura Zaključki Elektrokemoterapija je učinkovit nacm zdravljenje kožnih in podkožnih metastaz različnih vrst tumorjev, predvsem pa melanoma. Njene prednosti so možnost ambulantnega zdravljenja ter hitro in enostavno izvajanje. Enkratna terapija v približno 80% zdravljenih nodulih zagotovi dolgotrajen popolen odgovor. V primeru delnih odgo- 1. Belehradek J-Jr, Orlowski S, Poddevin B, Paoletti C, Mir L-M. Electrochemotherapy of spontaneous mammary tumours in mice. Eur J Cancer 1991; 27: 73-6. 2. Sersa G, Cemazar M, Miklavcic D. Antitumor effectiveness of electrochemotherapy with cis-diamminedichloroplatinum(n) in mice. Cancer Res 1995; 55: 3450-55. 3. Gehl J. Electroporation: theory and methods, perspectives for drug delivery, gene therapy and research. Acta Physiol Scand 2003; 177: 437-47. Radiol Oncol 2007; 41(Suppl 1): S37-S42. S38 Serša G in sod. / Elektrokemoterapija melanoma Slika 4. Odgovor številnih kožnih metastaz melanoma po elektrokemoterapiji s cisplatinom injiciranim lokalno v tumor. Po dveh tednih so na zdravljenih metastazah nastale kraste, ki so nekaj tednov za tem odpadle. Viden dober protitumorski in kozmetični učinek. 4. Sersa G, Cemazar M, Miklavcic D, Rudolf Z. Electrochemotherapy of tumours. Radiol Oncol 2006: 40: 163-74. 5. Mir LM. Bases and rationale of the electrochemotherapy. Eur J Cancer Suppl 2006; 4: 38-44. 6. Mir L-M, Belehradek M, Domenge C, Orlowski S, Poddevin B, Belehradek J Jr, et al. Electrochemotherapy, a new antitumor treatment: first clinical trial. C R Acad Sci III 1993; 313: 613-8. 7. Gothelf A, Mir LM, Gehl J. Electrochemotherapy: results of cancer treatment using enhanced delivery of bleomycin by electroporation. Cancer Treat Rew 2003; 29: 371-87. 8. Sersa G. The state-of-the-art of electrochemotherapy before the ESOPE study: advantages and clinical uses. Eur J Cancer Suppl 2006; 4: 52-9. 9. Sersa G, Miklavcic D, Cemazar M, Rudolf Z, Pucihar G, Snoj M. Electrochemotherapy in treatment of tumours. Eur ] Surg Oncol 2007; doi:10. 1016/j.ejso.2007.05.016 10. Marty M, Sersa G, Garbay JR, Gehl J, Collins CG, Snoj M, et al. Electrochemotherapy - An easy, highly effective and safe treatment of cutaneous and subcutaneous metastases: Results of ESOPE (European Standard Operating Procedures of Electrochemotherapy) study. Eur J Cancer Suppl 2006; 4: 3-13. 11. Mir LM, Gehl J, Serša G, Collins CG, Garbay JR, Billard V, et al. Standard operating procedures of the electrochemotherapy: Instructions for the use of bleomycin or cisplatin administered either sy-stemically or locally and electric pulses delivered by Cliniporator ™ by means of invasive or noninvasive electrodes. Eur J Cancer Suppl 2006; 4: 14-25. 12. Snoj M, Rudolf Z, Čemažar M, Jančar B, Serša G. Successful sphincter-saving treatment of anorectal malignant melanoma with electrochemotherapy, local excision and adjuvant brachytherapy. AntiCancer Drugs 2005; 16: 345-8. 13. Shimizu T, Nikaido T, Gomyo H, Yoshimura Y, Horiuchi A, Isobe K, Ebara S, Takaoka K. Electrochemotherapy of digital chondrosarcoma. J Ortop Sci 2003; 8: 248-51. 14. Gehl J, Geertsen PF. Efficient palliation of hae-morrhaging malignant melanoma skin metastases by electrochemotherapy. Melanoma Res 2000; 10: 585-9. 15. Gehl J, Geertsen PF. Palliation of haemorrhaging and ulcerated cutaneous tumours using electro-chemotherapy. Eur J Cancer Suppl 2006; 4: 35-7. Radiol Oncol 2007; 41(Suppl 1): S37-S42.