ojrdrtОнкологический журнал: лучевая диагностика, лучевая терапияJournal of oncology: diagnostic radiology and radiotherapy2587-75932713-167XНЕКОММЕРЧЕСКОЕ ПАРТНЕРСТВО «ОБЩЕСТВО ИНТЕРВЕНЦИОННЫХ ОНКОРАДИОЛОГОВ»10.37174/2587-7593-2020-3-2-63-70ojrdrt-121Research ArticleЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАДИОЛОГИЯEXPERIMENTAL RADIOLOGYЭкспериментальное подтверждение противоопухолевой эффективности нейтрон-захватной терапии с гадолиниемExperimental Proof of Gadolinium Neutron Capture Therapy Antitumor Efficacyhttps://orcid.org/0000-0002-5631-9016ЛипенгольцА. А.LipengoltsA. A.

Липенгольц Алексей Андреевич — кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник; SPIN-код: 9822-6359, AuthorID: 615100.

115478, Москва, Каширское шоссе, 24; 123182, Москва, ул. Живописная, 46; 115409, Москва, Каширское шоссе, 31

24 Kashirskoye Highway, Moscow, 115478; 46 Zhivopisnaya str, Moscow, 123182; 31 Kashirskoye Highway, Moscow, 115409

lipengolts@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0873-3607АрнопольскаяА. М.ArnopolskayaA. M.

Арнопольская Алиса Михайловна — к.в.н., ассистент, AuthorID: 556179.

115409, Москва, Каширское шоссе, 31

31 Kashirskoye Highway, Moscow, 115409

https://orcid.org/0000-0003-0114-4420ШейноИ. Н.SheinoI. N.

Шейно Игорь Николаевич — кандидат физико-математических наук, зав. лабораторией, SPIN-код: 7374-7849, AuthorID: 600592.

123182, Москва, ул. Живописная, 46

46 Zhivopisnaya str, Moscow, 123182

КулаковВ. Н.KulakovV. N.

Кулаков Виктор Николаевич — доктор химических наук, ведущий научный сотрудник, AuthorID: 46500.

123182, Москва, ул. Живописная, 46

46 Zhivopisnaya str, Moscow, 123182

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России; ФГБУ ГНЦ «Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна» ФМБА России; ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»РоссияN.N. Blokhin National Medical Research Center of Oncology; A.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical Center; National Research Nuclear University MEPhIRussian FederationФГАОУ ВО «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»РоссияNational Research Nuclear University MEPhIRussian FederationФГБУ ГНЦ «Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна» ФМБА РоссииРоссияA.I. Burnazyan Federal Medical Biophysical CenterRussian Federation202019062020326370Copyright © Липенгольц А.А., Арнопольская А.М., Шейно И.Н., Кулаков В.Н., 20202020Липенгольц А.А., Арнопольская А.М., Шейно И.Н., Кулаков В.Н.Lipengolts A.A., Arnopolskaya A.M., Sheino I.N., Kulakov V.N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.oncoradjournal.ru/jour/article/view/121

Нейтрон-захватная терапия (НЗТ) является перспективным методом лечения злокачественных опухолей, в котором используются стабильные изотопы с большим значением поперечного сечения захвата тепловых нейтронов (σ) для обеспечения избирательного поражения опухоли. Изотоп бора 10В (σ = 3880 барн) является наиболее известным и используемым в НЗТ нуклидом. Изотоп гадолиния 157Gd имеет еще большее значение сечения захвата тепловых нейтронов (а = 254 000 барн), чем 10В, однако вторичное излучение, испускаемое в результате захвата тепловых нейтронов данным изотопом, менее эффективно поглощается опухолевыми тканями, чем для 10В.

Целью данной работы являлось исследование терапевтической эффективности гадолиниевой ней-трон-захватной терапии (ГНЗТ) для лечения спонтанных опухолей.

Исследование было проведено на 13 собаках с диагностированной спонтанной меланомой ротовой полости. В качестве гадолиний-содержащего препарата использовалось контрастное лекарственное средство для МРТ Дипентаст®. Препарат вводился интратуморально непосредственно перед облучением нейтронами в дозировке 10 мг гадолиния на кубический сантиметр опухоли. Облучение проводилось пучком тепловых нейтронов диаметром 3-6 см с плотностью потока 7х108 н/см2с в течение 70 мин.

В результате проведенной терапии полная регрессия первичного опухолевого очага была достигнута у 46 % животных. Безрецидивный период для них составил 106,0±7,5 сут у 66,7 % животных и более 150 сут у 16,7 %.

Neutron capture therapy (NCT) is a promising method of curing cancer, which uses stable isotopes with large thermal neutron capture cross section value (a) to provide selective damage of a tumor. Boron isotope 10B (a = 3880 barn) is the most know and most widely used in NCT isotope. Gadolinium isotope 157Gd has even larger thermal neutron capture cross section value (σ = 254 000 barn) than 10B, but secondary radiation emitted by this isotope as the results of neutron capture nuclear reaction is absorbed by tumor tissues less effectively than for 10B.

The purpose of this research was to study gadolinium neutron capture therapy efficacy in curing spontaneous tumors.

13 dogs diagnosed with oral cavity spontaneous melanoma were studied. MRI contrast drug Dipentast® was used as a gadolinium containing substance. The drug was injected directly into the tumor immediately before neutron irradiation. The administered dose of the drug was 10 mg of gadolinium per 1 cm3 of tumor. The irradiation was made with thermal neutron beam with neutron flux 7x108 n/cm2s and 3-6 cm diameter. The duration of irradiation was 70 minutes.

As the results of the therapy complete tumor regression was achieved in 46 % of animals. Recurrence free period was 106.0±7.5 days for 66.7 % of dogs with complete tumor regression and more than 150 days for 16.7 %.

нейтрон-захватная терапиягадолинийспонтанные опухолисобакимеланомаneutron capture therapygadoliniumspontaneous tumorsdogsmelanomaРабота выполнена при финансовой поддержке Международного научно-технического центра (гранты № 1951 и № 3341)The study was carried out with the financial support of the International scientific and technical center (grants no. 1951 and no. 3341)ReferencesLocher GL. Biological effects and therapeutic possibilities of neutrons. Am J Roentgenol Radium Ther. 1936;36(1):1-13.Locher GL. Biological effects and therapeutic possibilities of neutrons. Am J Roentgenol Radium Ther. 1936;36(1):1-13.Khokhlov VF, Yashkin PN, Silin DI, et al. Neutron capture therapy with gadopentetate dimeglumine: experiments on tumor-bearing rats. Academic Radiology. 1995;2:392-8.Khokhlov VF, Yashkin PN, Silin DI, et al. Neutron capture therapy with gadopentetate dimeglumine: experiments on tumor-bearing rats. Academic Radiology. 1995;2:392-8.Mitin VN, Kulakov VN, Khokhlov VF, et al. Comparison of BNCT and GdNCT efficacy in treatment of canine cancer. Appl Radiat Isot. 2009;67(7-8):S299-S301. DOI: 10.1016/j.apradi-so.2009.03.067.Mitin VN, Kulakov VN, Khokhlov VF, et al. Comparison of BNCT and GdNCT efficacy in treatment of canine cancer. Appl Radiat Isot. 2009;67(7-8):S299-S301. DOI: 10.1016/j.apradi-so.2009.03.067.Withrow SJ. Vail D. Withrow and MacEwen’s Small Animal Clinical Oncology. Elsevier Health Sciences, 2006, 864 p.Withrow SJ. Vail D. Withrow and MacEwen’s Small Animal Clinical Oncology. Elsevier Health Sciences, 2006, 864 p.Gorlin RJ, Clark JJ, Chaudry AP. The oral pathology of domesticated animals. Oral Surg. 1958;11:500-35.Gorlin RJ, Clark JJ, Chaudry AP. The oral pathology of domesticated animals. Oral Surg. 1958;11:500-35.White RAS. Manual of small animal oncology. British Small Animal Veterinary Association. Gloucester, UK, 1991, 380 p.White RAS. Manual of small animal oncology. British Small Animal Veterinary Association. Gloucester, UK, 1991, 380 p.Blackwood L, Dobson JM. Radiotherapy of oral malignant melanomas in dogs. J Am Veterinary Med Assoc. 1996;209(1):98-102.Blackwood L, Dobson JM. Radiotherapy of oral malignant melanomas in dogs. J Am Veterinary Med Assoc. 1996;209(1):98-102.Theon AP, Rodriguez C, Madewell BR. Analysis of prognostic factors and patterns of failure in dogs with malignant oral tumors treated with megavoltage irradiation. J Am Veterinary Med Assoc. 1997;210(6):778-84.Theon AP, Rodriguez C, Madewell BR. Analysis of prognostic factors and patterns of failure in dogs with malignant oral tumors treated with megavoltage irradiation. J Am Veterinary Med Assoc. 1997;210(6):778-84.Zaitsev KN, et al. Neutron capture therapy at the MEPhI reactor. Int J Nucl Energy Sci Technol. 2004;1(1):83-101.Zaitsev KN, et al. Neutron capture therapy at the MEPhI reactor. Int J Nucl Energy Sci Technol. 2004;1(1):83-101.Арнопольская АМ. Нейтрон-захватная терапия меланомы слизистой оболочки ротовой полости собак. Дис. канд. вет. наук. М., 2008. 121 с.Arnopolskaya AM. Neutron-capture therapy for dog oral mucosa melanoma. PhD Vet. Moscow, 2008. 121 p. (In Russ.).Липенгольц АА, Воробьева ЕС, Черепанов АА и др. Исследование распределения поглощенной дозы при фотон-захватной терапии с ин-тратуморальным введением дозоповышающего агента в меланоме B16F10. Вест Росс Гос Мед Ун-та. 2018;5:70-75. DOI: 10.24075/vrgmu.2018.062.Lipengolts AA, Vorobyeva ES, Cherepanov AA, et al. Evaluation of Absorbed Dose Distribution in Melanoma B16F10 During Contrast Enhanced Radiotherapy with Intratumoral Administration of Dose-Enhancing Agent. Bulletin of Russian State Medical University. 2018;5:70-5 (In Russ.). DOI: 10.24075/vrgmu.2018.062.Detappe A, Kunjachan S, Rottmann J, et al. AGuIX nanoparticles as a promising platform for image-guided radiation therapy. Cancer Nanotechnol. 2015;6(1):4. DOI: 10.1186/s12645-015-0012-3.Detappe A, Kunjachan S, Rottmann J, et al. AGuIX nanoparticles as a promising platform for image-guided radiation therapy. Cancer Nanotechnol. 2015;6(1):4. DOI: 10.1186/s12645-015-0012-3.Baziulyte-Paulaviciene D, Karabanovas V, Sta-sys M, et al. Synthesis and functionalization of NaGdF4 :Yb,Er@NaGdF4 core-shell nanoparticles for possible application as multimodal contrast agents. Beilstein J Nanotechnol. 2017;8(1):1815-24. DOI: 10.3762/bjnano.8.183Baziulyte-Paulaviciene D, Karabanovas V, Sta-sys M, et al. Synthesis and functionalization of NaGdF4 :Yb,Er@NaGdF4 core-shell nanoparticles for possible application as multimodal contrast agents. Beilstein J Nanotechnol. 2017;8(1):1815-24. DOI: 10.3762/bjnano.8.183Ho SL, Choi G, Yue H, et al. In vivo neutron capture therapy of cancer using ultrasmall gadolinium oxide nanoparticles with cancer-targeting ability. RSC Adv. 2020;10(2):865-74. DOI: 10.1039/C9RA08961F.Ho SL, Choi G, Yue H, et al. In vivo neutron capture therapy of cancer using ultrasmall gadolinium oxide nanoparticles with cancer-targeting ability. RSC Adv. 2020;10(2):865-74. DOI: 10.1039/C9RA08961F.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.