UOC Radiologia Universitaria ASL Latina Ospedale ICOT

Transcript

1 Progetto di ricerca dottorato IXX ciclo Dottoranda: Dottoressa Chiara Zini Supervisore: Professor Andrea Laghi UOC Radiologia Universitaria ASL Latina Ospedale ICOT

2 Relazione progetto di ricerca Titolo: Ferumoxytol (Rienso) come mezzo di contrasto in risonanza magnetica per la valutazione linfonodale: studio in vitro ed in vivo. Rationale: Studi clinici e preclinici hanno dimostrato che l attività proinfiammatoria dei leucociti è in grado di intervenire sullo sviluppo e sulla progressione di alcuni tumori solidi come il carcinoma del polmone, della mammella, del colon, della prostata, dell ovaio, della tiroide, alcune patologie tumorali pediatriche e i linfomi. (1 4). I macrofagi tumore associati (Tumor Associated Macrophages- TAM) giocano un ruolo importante secernendo fattori di crescita che supportano la proliferazione di cellule neoplastiche, che promuovono l angiogenesi e la diffusione metastatica (1,2,4 11). Il grado di infiltrazione dei TAM è stato correlato con l aggressività del tumore e con peggiore outcome clinico (4,12 14). Recentemente sono stati sviluppati farmaci target per i TAM ed alcuni di essi sono già in fase di studio clinico (15 17). In questo scenario, diventa importante individuare i pazienti con infiltrazione TAM in modo da instaurare e monitorare una terapia TAM-mirata. La valutazione di questi pazienti beneficia di tecniche di radiologia non invasive che possono essere ripetute nel tempo senza complicanze, al contrario del prelievo bioptico.le ultrasmall superparamagnetic iron oxide nanoparticle (USPIO) possono essere utilizzate per lo studio dell infiltrazione dei TAM con risonanza magnetica (RM) (18,19). Gli USPIO si accumulano a livello dell interstizio, dove vengono fagocitate dai TAM (20). L acquisizione delle immagini T2 pesate a 24 ore di distanza dall iniezione degli USPIO è in grado di individuare i TAM marcati con gli USPIO come evidenziato da studi di istopatologia (18,21). Studio in vitro Obiettivo primario: Valutare le iterazioni di diverse popolazioni macrofagiche (THP1 M1 e M2) nei confronti di Feromuxitol (Rienso ). Design dello studio in vitro: Le cellule THP-1 vengono separate in macrofagi utilizzando 320 nm PMA secondo il metodo di Tjiu modificato (11). Per la polarizzazione M1, le cellule sono trattate con PMA per 6 ore e poi messe in coltura con PMA e LPS (10 ng/ml) e IFNγ (20 ng/ml) per altre 42 ore. Per la polarizzazione M2, le cellule sono trattate con PMA per 6 ore e poi messe in coltura con PMA e IL-4 (20 ng/ml) e IL-13 (20 ng/ml) per altre 42 ore. Saranno inoltre isolati macrofagi di controllo, che non riceveranno stimoli, che saranno dalle cellule THP-1 con incubazione con PMA per 48 ore. Per valutare l appropriata polarizzazione M1 verrà utilizzato il gene marker M1, inducible nitric oxide synthase (inos), e il gene marker M2, mannose receptor C type 1 (MRC1). Sarà quindi valutato l uptake delle USPIO nei confronti delle popolazioni macrofagiche M1 e M2. I macrofagi verranno quindi incubati con ferumoxytol (400 µg Fe/mL) per 16 ore con il trattamento 2-d utilizzando uno stimolo polarizzante a 37 C in 5% CO2.

3 Il contenuto ferroso delle cellule lisate verrà misurato utilizzando il kit Iron Assay (BioChain). La concentrazione cellulare verrà misurata utilizzando DC Protein Assay Kit. La concentrazione di USPIO sarà espressa come contenuto di ferro per milligrammo di proteine cellulari. Studio in vivo - Obiettivo primario: - Valutare la specificità (Sp) della RM con Rienso rispetto alla RM basale, utilizzando l istopatologia come gold standard. - Obiettivi secondari: - Valutare la sensibilità (Se), valore predittivo positivo (PPV) e va.lore predittivo negativo (NPV) della RM con Rienso rispetto alla RM basale. - Valutare se la sola RM con Rienso possa essere raccomandata nello studio dei linfonodi in una selezionata popolazione di pazienti oncologici. - Valutare i criteri diagnostici (Se, Sp, PPV e NPV) nel singolo linfonodo comparato con l istopatologia. - Valutare l impatto della RM con Rienso rispetto alla RM basale. Design dello studio in vivo: Con l obiettivo di comparare le performance diagnostiche della MR con Rienso rispetto alla RM basale è stato stabilito un protocollo d esame che prevede: 1- RM basale (T2*-weighted GRE assiale e sagittale TR: ms; TE: 15 ms; FA: 30 ; bandwidth, 78 Hz/pixel; number of excitations: 2; acquisition time: min; slice thickness: 5mm; gap, 10%; matrix: 230 x 512; field of view: 225 x 300 mm). 2- infusione di una fiala di Rienso (30 mg/ml ferumoxytol) 3- RM a 24 e a 36 ore dall iniezione di Rienso (T2*-weighted GRE assiale e sagittale TR: ms; TE: 15 ms; FA: 30 ; bandwidth, 78 Hz/pixel; number of excitations: 2; acquisition time: min; slice thickness: 5mm; gap, 10%; matrix: 230 x 512; field of view: 225 x 300 mm). 4- Intervento operatorio con linfoadenectomia radicale. 5- Istopatologia dei linfonodi E stata condotta una power analisys per la valutazione della quantità di pazienti necessaria per ottenere un campione significativamente statistico. Un campione di 30 pazienti garantisce un intervallo di confidenza del 95% [74%;98%]. Criteri di inclusione nel protocollo di studio sono: - Pazienti adulti (<18 anni) - Pazienti con tumori della vescica (AJCC TNM Stage IV with N+). - Pazienti con N stage ambiguocon le tecniche di radiologia standard - Pazienti in cui lo staging linfonodale influenza l approccio terapeutico/prognosi - Pazienti con intervento chirurgico di linfoadenectomia entro i 15 giorni dall esame di RM con Rienso Verranno esclusi - Pazienti con controindicazioni all esame di RM - Pazienti con controindicazioni alla somministrazione di Rienso - Pazienti sottoposti a radio/chemio terapia locoregionale in pelvi

4 -Pazienti inseriti in trial clinici -Pazienti incompatibili con lo studio Stato attuale dello studio Lo studio è stato registrato presso il sito di Takeda, produttrice del farmaco, con il numero TEMP5979. Al momento siamo in attesa dell arrivo del farmaco per l iniziare lo studio. Bibliografia [1] Bellin MF et al. Iron oxide-enhanced MR lymphography: initial experience. Eur J Radiol Jun;34(3): [2] Petersein Jet al. Liver. II: Iron oxide-based reticuloendothelial contrast agents for MR imaging. Clinical review. Magn Reson Imaging Clin N Am Feb;4(1): [3] Onishi Het al. Hepatic metastases: detection with multi-detector row CT, SPIOenhanced MR imaging, and both techniques combined. Radiology Apr;239(1): Epub 2006 Feb 16. [4] Harisinghani MG et al. Ferumoxtran-10-enhanced MR lymphangiography: does contrast-enhanced imaging alone suffice for accurate lymph node characterization? AJR Am J Roentgenol Jan;186(1): [5] Koh DM, et al. Rectal cancer: mesorectal lymph nodes at MR imaging with USPIO versus histopathologic findings - initial observations. Radiology Apr;231(1):91-9. [6] Candido J et al. Cancer-related inflammation. J Clin Immunol Jan;33 Suppl 1:S [7] Finn OJ. Immuno-oncology: understanding the function and dysfunction of the immune system in cancer. Ann Oncol Sep;23 Suppl 8:viii6-9. [8] Siveen KS et al Role of macrophages in tumour progression. Immunol Lett Apr 27;123(2): [9] Mantovani A et al. Tumour immunity: effector response to tumour and role of the microenvironment. Lancet Mar 1;371(9614): [10] Riabov V et al Role of tumor associated macrophages in tumor angiogenesis and lymphangiogenesis. Front Physiol Mar 5;5:75. ecollection [11] Galdiero MR et al. Tumor associated macrophages and neutrophils in cancer. Immunobiology Nov;218(11): [12] Biswas SK et al. Tumor-associated macrophages: functional diversity, clinical significance, and open questions. Semin Immunopathol Sep;35(5): [13] Capece D et al. The inflammatory microenvironment in hepatocellular carcinoma: a pivotal role for tumor-associated macrophages. Biomed Res Int. 2013;2013: [14] Ohno S et al. Role of tumor-associated macrophage in malignant tumors: should the location of the infiltrated macrophages be taken into account during evaluation? Anticancer Res Nov-Dec;22(6C): [15] Mantovani A et al The origin and function of tumor-associated macrophages. Immunol Today Jul;13(7): Review. [16] Qian BZ et al Macrophage diversity enhances tumor progression and metastasis. Cell Apr 2;141(1): [17] Rolny C et al. HRG inhibits tumor growth and metastasis by inducing macrophage polarization and vessel normalization through downregulation of PlGF. Cancer Cell Jan 18;19(1):31-44.

5 [18] Forssell J et al. High macrophage infiltration along the tumor front correlates with improved survival in colon cancer. Clin Cancer Res Mar 1;13(5): [19] Galarneau H et al. Increased glioma growth in mice depleted of macrophages. Cancer Res Sep 15;67(18): [20] Ong RM et al. Cytotoxicity of accelerated white MTA and Malaysian white Portland cement on stem cells from human exfoliated deciduous teeth (SHED): An in vitro study. Singapore Dent J Dec;33(1): [21] Sica A et al. Macrophage plasticity and polarization: in vivo veritas. J Clin Invest Mar 1;122(3): [22] Venneri MA et al. Identification of proangiogenic TIE2-expressing monocytes (TEMs) in human peripheral blood and cancer. Blood Jun 15;109(12):

6 Elenco pubblicazioni Dottoressa Chiara Zini anno (aggiornate al ) 1. Tarnoki AD, Tarnoki DL, Medda E, Cotichini R, Stazi MA, Fagnani C, Nistica L, Lucatelli P, Boatta E, Zini C, Fanelli F, Baracchini C, Meneghetti G, Schillaci G, Osztovits J, Jermendy G, Kiss RB, Prà da IN, Karlinger K, Lannert A, Metneki J, Molnar AA, Garami Z, Berczi V, Halasz I, Baffy G. Bioimpedance analysis of body composition in an international twin cohort. Obes Res Clin Pract May-Jun;8(3):e Medda E, Fagnani C, Schillaci G, Tarnoki AD, Tarnoki DL, Baracchini C, Meneghetti G, Fanelli F, Alaeddin A, Pucci G, Alviti S, Cotichini R, Brescianini S, Boatta E, Lucatelli P, Nisticò L, Penna L, Salemi M, Toccaceli V, Zini C, Garami Z, Stazi MA. Heritability of arterial stiffness and carotid intima-media thickness: an Italian twin study. Nutr Metab Cardiovasc Dis May;24(5): Tsoumakidou G, Borensztein M, Zini C, Garnon J, Gangi A. Postablation Insufficiency Fracture of the Iliac Crest: Management by Percutaneous Screw Fixation. Cardiovasc Intervent Radiol Nov Lucatelli P, Tarnoki AD, Tarnoki DL, Giannoni MF, Gazzetti M, Boatta E, Zini C, Cotichini R, Baracchini C, Meneghetti G, Nisticó L, Fagnani C, Karlinger K, Horvath T, Molnar AA, Garami Z, Medda E, Stazi MA, Berczi V, Fanelli F. Genetic and environmental effects on carotid flow velocities: An international twin study. Atherosclerosis Dec;231(2): Tarnoki AD, Tarnoki DL, Bogl LH, Medda E, Fagnani C, Nisticò L, Stazi MA, Brescianini S, Lucatelli P, Boatta E, Zini C, Fanelli F, Baracchini C, Meneghetti G, Osztovits J, Jermendy G, Kiss RG, Preda I, Karlinger K, Lannert A, Molnar AA, Littvay L, Garami Z, Berczi V, Pucci G, Baffy G, Schillaci G, Pietiläinen KH. Association of body mass index with arterial stiffness and blood pressure components: A twin study. Atherosclerosis Aug;229(2): Epub 2013 May Panebianco V, Barchetti F, Sciarra A, Marcantonio A, Zini C, Salciccia S, Collettini F, Gentile V, Hamm B, Catalano C. In vivo 3D neuroanatomical evaluation of periprostatic nerve plexus with 3T-MR Diffusion Tensor Imaging. Eur J Radiol Jun Tarnoki DL, Tarnoki AD, Medda E, Littvay L, Lazar Z, Toccaceli V, Fagnani C, Stazi MA, Nisticó L, Brescianini S, Penna L, Lucatelli P, Boatta E, Zini C, Fanelli F, Baracchini C, Meneghetti G, Koller A, Osztovits J, Jermendy G, Preda I, Kiss RG, Karlinger K, Lannert A, Horvath T, Schillaci G, Molnar AA, Garami Z, Berczi V, Horvath I. Genetic influence on the relation between exhaled nitric oxide and pulse wave reflection. J Breath Res Jun.

7 8. Tarnoki DL, Tarnoki AD, Lazar Z, Medda E, Littvay L, Cotichini R, Fagnani C, Stazi MA, Nisticó L, Lucatelli P, Boatta E, Zini C, Fanelli F, Baracchini C, Meneghetti G, Jermendy G, Préda I, Kiss RG, Karlinger K, Lannert A, Schillaci G, Molnar AA, Garami Z, Berczi V, Horvath I. Genetic and environmental factors on the relation of lung function and arterial stiffness. Respir Med Jun. 9. Chiara Zini, Mario Corona, Emanuele Boatta, Massimiliano Allegritti, Andrea Wlderk, Fabrizio Fanelli Celiac injury due to arcuate ligament: an endovascular approach. Cardiovasc Intervent Radiol Jun;36(3): Mario Corona, Chiara Zini, Massimiliano Allegritti, Emanuele Boatta, Pierleone Lucatelli, Fabrizio Fanelli, Alessandro Cannavale, Andrea Wlderk, Carlo Cirelli, Filippo Maria Salvatori. Minimally invasive treatment of gastric leak after sleeve gastrectomy Radiol Med Jun 26.