Гипертермия как один из методов лечения рака

Терапевтическая гипертермия является типом лечения, при котором живые ткани подвергаются воздействию повышенной температуры. И это оказывает губительный эффект на раковые клетки, вызывающий их уничтожение, или снижает устойчивость этих клеток к воздействию радиоактивного лечения или препаратов химиотерапии. Стоит отметить, что температурное воздействие на атипичные ткани не относится к группе радиочастотной абляции, это совершенно иная методика. В сочетании с лучевой терапией метод теплового воздействия носит называние терморадиотерапия.

Гипертермия в онкологии: что это такое?

Международная онкология не выработала до сих пор общего мнения относительно того, какие показатели температуры являются самыми безопасными и одновременно самыми эффективными. Во время лечения температура тела, как правило, достигает уровня между 39,5 и 40,5 ° C. Тем не менее, другие исследователи определяют границы гипертермии между 41.8-42 ° C, что присуще для стран Европы и США. Япония и Россия принимают самые высокие показатели — 43-44 ° С.

Температура и время воздействия взаимосвязаны. Более длительная продолжительность и высокие температуры очень эффективны для уничтожения раковых клеток, но они также достаточно серьезно повышают риск токсичности. Опухолевые клетки с дезорганизованной и компактной сосудистой структурой очень тяжело отводят тепло, что способствует стимуляции апоптоза (вид физиологически запрограммированной гибели клеток) в их отношении или обычной гибели. Тогда как здоровые ткани обладают лучшей теплопроводностью, в связи с чем лучше противостоят высоким температурам.

Даже если раковые клетки не гибнут сразу, они могут стать более восприимчивы к ионизирующему излучению в противораковой терапии или химиотерапии. Тепло при локальной гипертермии расширяет кровеносные сосуды опухоли, способствуя повышению оксигенации (насыщению кислородом) новообразования, тем самым делая лучевую противораковую терапию более эффективной. Кислород является мощным радиосенсибилизатором, что значительно повышает эффективность заданной дозы излучения путем формирования ДНК-повреждений. Опухолевые клетки при недостатке кислорода могут быть в 2-3 раза более устойчивы к радиационному повреждению, чем в нормальной кислородной среде.

Гипертермия, как было доказано, весьма эффективна в сочетании с химиотерапией. Опубликованные исследования показали улучшение 10-летней выживаемости без рецидивов и метастазов у пациентов, страдавших раком мочевого пузыря, которые получали комбинированное лечение гипертермией и химиотерапией. 53 % пациентов прожили 10 последующих лет, в то время как химиотерапия в единственном варианте обеспечила выживаемость только у 15 % заболевших.

Интенсивный нагрев вызывает денатурацию и коагуляцию клеточных белков, что быстро уничтожает клетки опухоли. Более длительный умеренный нагрев до температуры всего в несколько градусов выше нормы может вызвать более тонкие структурные изменения в клетках. Мягкая термообработка в сочетании с другими способами может привести к гибели клеток по причине стимуляции биологического разрушения.

Из минусов специалисты отмечают многие биохимические последствия теплового шока в нормальных клетках, в том числе замедление роста и повышенной чувствительности к последующей ионизирующей радиоактивной терапии.

Гипертермия увеличивает приток крови к нагретой области, что может провоцировать удвоение кровотока в опухолях. Такой феномен повышает положительное воздействие химиотерапевтических средств в патологических областях.

Мягкая гипертермия, которая обеспечивает температуру, равную естественно высокой при многих инфекционных заболеваниях, может стимулировать естественные иммунологические атаки на опухоли. Однако это также индуцирует естественный физиологический ответ под названием термотолерантность, который имеет тенденцию защищать атипичные клетки.

Очень высокие температуры, выше 50 ° C, используются для абляции — прямого уничтожения некоторых опухолей. Методика использует вставки в виде металлической трубки непосредственно в опухоль, наконечник которой нагревается, это и вызывает гибель клеток по его периметру.

Стоит подчеркнуть, что методика гипертермической абляции в России пока что в стадии изучения, и в практической медицине применяется редко. Однако эффективность испытаний прогнозирует весьма неплохие перспективы этого метода, в том числе и в нашей стране.

Отличия и особенности методов локальной, регионарной и общей гипертермии

Методы терапевтической гипертермии применяются, как правило, в трех вариантах, в зависимости от показаний и лечебных возможностей.

• Локальная гипертермия

Нагревается очень маленькая площадь, как правило, в рамках самой опухоли. В некоторых случаях цель метода заключается в гибели атипичных клеток путем нагревания, не повреждая окружающие ткани. Тепло может быть стимулировано с помощью:

• ультракоротких волн;
• высоких радиочастот;
• ультразвуковой энергии;
• с использованием магнитной гипертермии.

В зависимости от локализации опухоли, тепло может быть применено к поверхности тела, внутри тканей или глубжележащих областей за счет использования игл или зондов. Одним из относительно распространенных типов является радиочастотная абляция небольших опухолей. Терапевтической цели легче всего достичь, когда опухоль находится на поверхности тела (поверхностная гипертермия), или если существует возможность ввода игл или зондов непосредственно в опухоль (интерстициальная гипертермия).

• Регионарная гипертермия

Нагревается большая площадь тела, например, целый орган или конечность. Как правило, цель метода состоит в ослаблении раковых клеток таким образом, чтобы достичь их гибели последующим радиоактивным излучением или действием химиотерапевтических препаратов. Как и в предыдущем методе, регионарная гипертермия может использовать те же поверхностные или интерстициальные методы или опираться на перфузию крови. Во время процесса перфузии кровь пациента удаляется из организма, нагревается и возвращается в кровеносные сосуды, которые ведут непосредственно в нужную часть тела. Как правило, химиотерапевтические препараты применяются одновременно.

Одним из специализированных типов такого подхода является непрерывная перитонеальная перфузия, которая используется для лечения сложных новообразований внутри брюшной полости, в том числе первичной мезотелиомы брюшной полости и рака желудка. Горячие химиотерапевтические препараты закачивают непосредственно в брюшную полость, чтобы убить раковые клетки.

• Общая гипертермия

Нагревается весь организм до температуры от 39 до 43 °С и выше. Метод, как правило, используется для лечения метастатического рака. Включает в себя использование инфракрасных гипертермических куполов, под которые помещается все тело пациента, за исключением головы. К другим способам можно отнести помещение пациента в очень горячую камеру или укутывание в нагретые влажные одеяла. Из редких методов используют специальные гидрокостюмы с постоянным подогревом или погружение в горячий воск.

Для каких видов рака может применяться гипертермия?

В одиночку гипертермия продемонстрировала уникальную способность терапии злокачественных новообразований. Также известно, что методика значительно увеличивает эффективность других методов лечения.

В сочетании с радиоактивным излучением гипертермия особенно эффективна в присутствии большого количества кислорода при условии одновременного воздействия не менее, чем в течение часа.

В последние десять лет гипертермия в сочетании с облучением была использована с лечебной целью у больных со следующими диагнозами:

• ранняя стадия рака молочной железы;
• при локализации рака на голове и шее;
• рак простаты.

Известные научные издания свидетельствуют об улучшении у 38 % пациентов при раке мочевого пузыря в сочетании с химиотерапией, по сравнению с применением только химиотерапии. У больных раком молочной железы результат показал улучшенную реакцию у 18 % пациентов.

Какие существуют еще типы рака, которые показывают значительное улучшение при лечении гипертермией?

• Меланома и рак кожи.
• Саркома мягких тканей.
• Рак мочевого пузыря.
• Рак шейки матки.
• Рак прямой кишки.
• Злокачественные опухоли подмышечной области и грудной стенки.
• Метастазы в лимфоузлах.

Исследования в России показали интересные результаты с высокой гипертермией в 43,5-44°C, когда метод применяли в отношении:

• рака пищевода;
• рака гортани;
• рака печени;
• при ВИЧ-инфекции и расстройствах иммунной системы.

Абляция опухолей — одна из разновидностей гипертермии

Радиочастотная абляция (РЧА), вероятно, наиболее часто используемая разновидность локальной гипертермии. Для повышения температуры применяются радиоволны высокой частоты.

• Тонкий игольчатый зонд вводится в опухоль на короткое время, как правило, от 10 до 30 минут.
• Размещение зонда регулируется с помощью ультразвука, МРТ или КТ.
• Наконечник зонда выдает высокочастотный ток, который способен создать тепло между 40 и 60°С, что вызывает гибель клеток в пределах определенной области.
• Мертвые клетки не удаляются, становятся рубцовой тканью и рассасываются с течением времени.

РЧА наиболее часто используется для лечения опухолей, которые не могут быть удалены хирургическим способом, или у пациентов, которые по разным причинам не операбельны. Процедура может быть выполнена амбулаторно. Повторения абляции возможно для опухолей, способных к рецидивам. Также РЧА может быть добавлена к другим лечебным мероприятиям, в том числе оперативному удалению новообразования, лучевой терапии, химиотерапии, инфузионной терапии, алкогольной абляции или химиоэмболизации.

РЧА может быть использована для лечения опухолей, достигших в диаметре вплоть до 5 см.  Методика наиболее эффективна для лечения образований в печени, почках и легких. В настоящее время изучается ее применение в других областях тела. Долгосрочная эффективность после лечения гипертермической абляцией пока не известна, но первые результаты обнадеживают.

Возможные осложнения и побочные эффекты гипертермии

Применение высоких температур может привести к ожогам тканей, повреждению органа-мишени, особенно в случаях регионарного лечения. Степень поражений будет варьироваться в зависимости от времени воздействия, температуры и вида тканей. Самыми чувствительными к этому методу являются ткани головного мозга и легких.

Сочетаемость с радиоактивным облучением или химиотерапией обладает достаточно сильной токсичностью, что выражается, как правило, через несколько часов после процедуры и может вызывать порой довольно тяжелые расстройства.