Radiosensibilisierung durch Hyperthermie: Die Auswirkungen von Temperatur, Sequenz und Zeitintervall in zervikalen Zelllinien

Die Zusammenhänge von Chemoradiotherapie und Hyperthermie sind zwar bekannt aber im Detail nicht differenziert dokumentiert. Diese Arbeit von Xionge Mei , Rosemarie ten Cate, Caspar M. van Leeuwen, Hans M. Rodermond, Lidewij de Leeuw, Dionysia Dimitrakopoulou, Lukas J. A. Stalpers, Johannes Crezee, H. Petra Kok, Nicolaas A. P. Franken und Arlene L. Oei beschäftigt sich mit diesem Thema in Verbindung mit der Therapie von Gebärmutterhalskrebs.

Abstrakt
Gebärmutterhalskrebs wird fast ausschliesslich durch eine Infektion mit dem humanen Papillomavirus (HPV) verursacht. Wenn bei Gebärmutterhalskrebs-Patientinnen Kontraindikationen für eine Chemoradiotherapie vorliegen, ist eine Strahlentherapie in Kombination mit einer Hyperthermie eine gute Behandlungsoption.

StrahlungsinduzierteDNA-Brüche können durch nicht-homologe Endverknüpfung (NHEJ) oder homologe Rekombination (HR) repariert werden. Hyperthermie kann die homologe Rekombination vorübergehend inaktivieren. Daher kann die Kombination von Strahlentherapie und Hyperthermie zur Persistenz von mehr tödlichen strahleninduzierten DNA-Brüchen führen. Es besteht jedoch kein Konsens über die optimale Abfolge von Strahlentherapie und Hyperthermie und das optimale Zeitintervall zwischen diesen Modalitäten. Darüber hinaus kann auch die Temperatur der Hyperthermie und des HPV-Typs bei der Radiosensibilisierung durch Hyperthermie von Bedeutung sein. In dieser Studie untersuchten wir gründlich den Einfluss von dierenten Temperaturen (37-42 C) sowie die Abfolge und das Zeitintervall (0 bis 4 h) zwischen ionisierender Strahlung und Hyperthermie auf HPV16+: SiHa, Caski; HPV18+: HeLa, C4I; und HPV: C33A, HT3 Gebärmutterhalskrebs-Zelllinien. Unsere Ergebnisse zeigen, dass ein kurzer Zeitabstand zwischen den Behandlungen mehr unreparierte DNA-Schäden und mehr Zellabtötungen verursachte, insbesondere bei höheren Temperaturen. Obwohl Hyperthermie vor ionisierender Strahlung zu etwas mehr DNA-Schäden führen kann, führte die Sequenz zwischen Hyperthermie und ionisierender Strahlung zu ähnlichen Auswirkungen auf das Überleben der Zellen.

Schlussfolgerungen
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Hyperthermie ein wirksamer Tumorsensibilisator für ionisierende Strahlung ist. Es ist jedoch wichtig, die Therapien zu optimieren, um das beste klinische Ergebnis zu erzielen. Unsere In-vitro-Ergebnisse zeigten, dass das Zeitintervall zwischen Hyperthermie und ionisierender Strahlung ein wichtiger Faktor ist, der die Wirksamkeit dieser Kombinationstherapie bestimmt. Darüber hinaus könnten unsere Ergebnisse darauf hinweisen, dass HPV-negative Zelllinien bereits recht empfindlich auf ionisierende Strahlung allein reagieren, während die HPV-positiven Zelllinien eine Hyperthermie benötigen, um das Überleben der Zellen zu verkürzen. Die HPV16+-Zelllinie scheint mehr empfindlich auf die Kombination von Hyperthermie und ionisierender Strahlung, bereits bei niedrigeren Dosen ionisierender Strahlung, im Vergleich zu den HPV18+ Zellen. Die Überlebensfraktion, die Verteilung des Zellzyklus, die apoptotischen Werte und die Reparatur von DNA-Schäden hängen jedoch mehr vom Zeitintervall zwischen den beiden Behandlungen ab als von der Art des HPV. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein kürzeres Zeitintervall zwischen ionisierender Bestrahlung und Hyperthermie zu niedrigeren Überlebensfraktionen führt als nach einem längeren Zeitintervall, und die Sequenz zwischen den beiden Modalitäten zeigte keine signifikanten Dierenzen an Gebärmutterhalskrebszelllinien. Es sollte jedoch die Untersuchung der Ekzeme an normalem Gewebe in Betracht gezogen werden, bevor die optimalste Art der Anwendung von Hyperthermie und Strahlentherapie bestimmt werden kann.

Ihr Celsius42 Team

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https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7139900/