コンブレタスタチンA4プロドラッグ誘発性腫瘍灌流とエネルギー状態の磁気共鳴画像法と分光法の分光法

灌流に及ぼすCombretastatin A4プロドラッグの効果と、移植されたマウス腫瘍における31P代謝産物のレベルを、核磁気共鳴画像法（MRI）および分光法（MRS）を使用して薬物治療後3時間調査しました。腫瘍のスピンエコー画像における信号強度の低い領域の領域は、薬物による治療後わずかに増加しました。信号強度が低いこれらの領域は、組織学的切片で見られる壊死に対応していましたが、それらを取り巻く拡大する領域は出血に対応していました。ガドリニウムジエチレントリアアミンペンタアセテート（GDDTPA）の取り込みとウォッシュアウトの動的MRI測定を使用して、薬物治療の前と160分後に腫瘍灌流を評価しました。灌流は、治療後の腫瘍の中央領域で大幅に減少しました。これは血管系の混乱に起因し、組織学的切片で見られる出血と一致していました。腫瘍内の平均見かけの拡散係数は変化しませんでした。これは、薬物治療後3時間の間に壊死領域の拡大がなかったことを示しています。局所的な31p-MRSは、薬物による治療後、腫瘍の細胞エネルギー状態が低下したことを示しました。腫瘍内のヌクレオシド三リン酸塩の濃度は減少し、無機リン酸濃度が増加し、薬物治療後80分間腫瘍pHが有意に減少しました。Combretastatin A4 Prodrugによるこれらの腫瘍に引き起こされる迅速で選択的かつ広範な損傷は、新しい癌化学療法剤としての薬剤の可能性を強調しています。薬物による治療に対する腫瘍の反応は、臨床環境での使用に適したMRIおよびMRS実験を使用して、非侵襲的に監視される可能性があることを示しました。

The effects of combretastatin A4 prodrug on perfusion and the levels of 31P metabolites in an implanted murine tumour were investigated for 3 h after drug treatment using nuclear magnetic resonance imaging (MRI) and spectroscopy (MRS). The area of regions of low signal intensity in spin-echo images of tumours increased slightly after treatment with the drug. These regions of low signal intensity corresponded to necrosis seen in histological sections, whereas the expanding regions surrounding them corresponded to haemorrhage. Tumour perfusion was assessed before and 160 min after drug treatment using dynamic MRI measurements of gadolinium diethylenetriaminepentaacetate (GdDTPA) uptake and washout. Perfusion decreased significantly in central regions of the tumour after treatment. This was attributed to disruption of the vasculature and was consistent with the haemorrhage seen in histological sections. The mean apparent diffusion coefficient of water within the tumour did not change, indicating that there was no expansion of necrotic regions during the 3 h after drug treatment. Localized 31P-MRS showed that there was decline in cellular energy status in the tumour after treatment with the drug. The concentrations of nucleoside triphosphates within the tumour fell, the inorganic phosphate concentration increased and there was a significant decrease in tumour pH for 80 min after drug treatment. The rapid, selective and extensive damage caused to these tumours by combretastatin A4 prodrug has highlighted the potential of the agent as a novel cancer chemotherapeutic agent. We have shown that the response of tumours to treatment with the drug may be monitored non-invasively using MRI and MRS experiments that are appropriate for use in a clinical setting.