Diagnostyka fluorescencyjna nowotworów pęcherza moczowego

W obecnych czasach nowotwory złośliwe stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia i życia człowieka. Wczesne ich rozpoznanie jest ważnym problemem w praktyce lekarskiej, ponieważ pozwala na rozpoczęcie odpowiedniego postępowania leczniczego w początkowym stadium rozwoju choroby, kiedy istnieje jeszcze możliwość całkowitego wyleczenia.

Streszczenie

Wczesne rozpoznanie nowotworów pęcherza moczowego jest ważnym problemem w praktyce lekarskiej, ponieważ pozwala na rozpoczęcie odpowiedniego postępowania leczniczego w początkowym stadium rozwoju choroby, kiedy istnieje jeszcze możliwość całkowitego wyleczenia. Nowotwory nienaciekające mięśniówki pęcherza moczowego (NNPM) stanowią blisko 80% nowych rozpoznań. U około 70% chorych w przebiegu choroby występuje jeden lub więcej nawrotów, a u około 30% obserwuje się progresje nowotworu. Metoda diagnostyki fotodynamicznej wydaje się być obiecującym narzędziem w rozpoznawaniu nowotworów pęcherza moczowego niewidocznych w standardowej cystoskopii. Przedstawiono rozwój metody fotodynamicznej i obecnie stosowane urządzenia pozwalające na diagnostykę fotodynamiczną.

Rak pęcherza moczowego stanowi ponad 3% wszystkich nowotworów i na świecie zajmuje szóste miejsce pod względem częstości występowania. Nowotwory nienaciekające mięśniówki pęcherza moczowego (NNPM) stanowią 75­80% nowych rozpoznań. U blisko 3/4 chorych na NNPM w przebiegu choroby występuje jeden lub więcej nawrotów, a u 1/3 obserwuje się progresje nowotworu.

Rozpoznanie śródoperacyjne zmian o charakterze NNPM w standardowej cystoskopii z użyciem światła białego jest ograniczone i zależne od doświadczenia wykonującego ją urologa oraz stopnia zaawansowania nowotworu. Odsetek przeoczonych guzów jest odpowiedzialny za występowanie nawrotów. Współistnieje z tym duża liczba progresji zmian nowotworowych, która ma ogromny wpływ na odsetek przeżyć. Od dawna poszukiwano sposobu na uwidocznienie zmian nowotworowych w błonie śluzowej pęcherza moczowego niewidocznych w świetle białym cystoskopu.

Rozwój metody fotodynamicznej rozpoczął się w końcu XIX wieku. W roku 1899 Oscar Raab opublikował pierwszy artykuł o reakcji fotodynamicznej, a w 1900 roku równolegle z Hermanem von Tappeinerem badali in vitro wpływ akrydyny na pantofelki. W roku 1903 Tappeiner i Jesionek zastosowali metodę fotodynamiczną do leczenia nowotworów skóry, a w 1904 roku wprowadzili określenie „fotodynamiczna” w odniesieniu do zależnej od światła. W roku 1924 Policard przedstawił pierwsze doniesienie naukowe o zaobserwowaniu fluorescencji w tkankach nowotworowych ludzkich i zwierzęcych w wyniku nagromadzenia się endogennych porfiryn powstałych z zakażenia bakteriami hemolitycznymi przy naświetlaniu światłem ultrafioletowym. W latach 40. XX wieku Auler i Figge wykazali efekt większego gromadzenia się fotouczulacza ­ porfiryny w tkankach nowotworowych niż w zdrowych. Praktyczne zastosowanie metody fotodynamicznej do rozpoznawania nowotworów stało się możliwe dopiero w latach 60. i 70. XX wieku, kiedy dostępne już były lasery generujące odpowiednie światło i światłowody zapewniające jego dostarczenie w odpowiednie miejsce. W roku 1965 Whitmore przedstawił doniesienie o zastosowaniu cystoskopii z użyciem światła ultrafioletowego u chorego z guzem pęcherza moczowego. W tym okresie również prowadzono dalsze badania nad preparatami fotouczulającymi dla zapewnienia ich bezpiecznego stosowania. W latach 1974­1975 Dougherty i Kelly podawali dożylnie pochodną hematoporfiryny (HPD) i używali światła laserowego doprowadzonego światłowodem do leczenia różnych narządów wewnętrznych zarówno zwierząt, jak i ludzi. Kolejne lata to udoskonalenia fotouczulaczy, które doprowadziły do powstania Photophrinu II zaakceptowanego przez FDA do dożylnego podawania u chorych poddawanych terapii fotodynamicznej. W roku 1990 Kennedy, Potier i Pross zastosowali kwas 5­aminolewulinowy (5­ALA) jako prekursor do endogennej syntezy protoporfiryny IX. Kwas 5­aminolewulinowy można uznać za uniwersalny fotouczulacz, ze względu na możliwości stosowania go po rozpuszczeniu w formie instalacji do jam ciała czy też w formie pasty na skórę lub w formie aerozolu do drzewa oskrzelowego (ryc. 1).

Rycina 1	Wzór chemiczny kwasu 5­aminolewulinowego

Pierwsze doniesienia o zastosowaniu kwasu 5­ALA w diagnostyce nowotworów pęcherza moczowego przedstawili w 1996 roku Kriegmair i wsp. z zespołu Groshadern Klinikum Monachium, kierowanego przez Alfonsa Hofstettera, oceniając w okresie 5 lat czułość metody w rozpoznawaniu nowotworów w grupie 104 chorych na 97% w porównaniu do 72% cystoskopii światła białego. W Polsce pierwsze doniesienia o zastosowaniu kwasu 5­ALA do diagnostyki nowotworów pęcherza ukazały się w 1997 roku (Jeromin, Lipiński).

Rycina 2	Kwas 5­ALA produkcji Medac GmbH, Niemcy

Kwas 5­ALA ma zdolność do selektywnego gromadzenia się w komórkach nowotworowych (ryc. 2). Umożliwia to uwidocznienie w świetle fluorescencyjnym małych albo płaskich, nie wyrastających do światła pęcherza guzów, co zwiększa wykrywalność raka pęcherza ­ daje o 20­30% większą liczbę rozpoznań niż w normalnej cytoskopii w świetle białym.

W roku 2003 wprowadzono do diagnostyki nowotworów pęcherza moczowego heksyl kwasu 5­aminolewulinowego (Hexvix®). Obecnie preparat ten jest zarejestrowany w krajach Unii Europejskiej i ogólnie dostępny także w Polsce. Opakowanie Hexvix® zawiera fiolkę z 85 mg suchej substancji oraz 50 ml rozpuszczalnika. Przygotowanie preparatu do instylacji dopęcherzowej wymaga rozpuszczenia suchej substancji w specjalnie przygotowanym płynie i po dokładnym wymieszaniu można przystąpić do podania jej poprzez wprowadzony do uprzednio opróżnionego pęcherza cewnik. Przygotowywany do diagnostyki fotodynamicznej chory powinien utrzymać w pęcherzu podany preparat przez co najmniej 60 min, jakkolwiek okres 90 min wydaje się, na podstawie własnych doświadczeń, pozwalać na uzyskanie wyraźniejszych obrazów fluorescencji (ryc. 3).

Rycina 3	Heksyl kwasu 5­aminolewulinowego (Hexvix®), GE Healthcare, Wielka Brytania

Obserwacji błony śluzowej pęcherza dokonuje się przy użyciu optyki wyposażonej w odpowiednie filtry, pozwalającej na uwidocznienie obszarów fluorescencji przy stosowaniu światła o długości fali 405 nm. Zarówno optyka, jak i generatory światła stosowane do diagnostyki fotodynamicznej są produkowane przez wielu wytwórców aparatury endoskopowej (ryc. 4).

Rycina 4	Optyka 12° wyposażona w odpowiednie filtry do obserwacji błony śluzowej pęcherza moczowego w świetle 405 nm

W II Klinice Urologii Uniwersytetu Medycznego w Łodzi wykorzystuje się urządzenia generujące światło o długości fali 405 nm zarówno firmy Wolf, jak i Storz (ryc. 5 i ryc. 6). Od 1996 roku do chwili obecnej przeprowadzono ponad 1600 zabiegów diagnostyki fotodynamicznej u chorych z podejrzeniem nowotworu pęcherza moczowego oraz z nawrotowym nowotwo­ rem pęcherza moczowego (ryc. 7). Metodę fotodynamiczną stosuje się również do kontroli w trakcie przezcewkowej elektroresekcji guzów pęcherza moczowego. Takie postępowanie przeprowadzono u ponad 100 chorych.

Rycina 5	Zestaw firmy Wolf do cystoskopii fluorescencyjnej (źródło światła, kamera)

Rycina 6	Zestaw firmy Storz do cystoskopii fluorescencyjnej (źródło światła, kamera)

Rycina 7

Obraz błony śluzowej pęcherza moczowego po aplikacji fotouczulacza (cystoskopia fluorescencyjna ­ diagnostyka fotodynamiczna ­ PDD) w świetle białym oraz w świetle ultrafioletowym. W świetle białym nie stwierdzono zmian podejrzanych o nowotworowe poza blizną po TURBT w dolnym prawym kwadrancie obrazu. W świetle ultrafioletowym blizna odgraniczona wyraźnie od pozostałej części błony śluzowej oraz widoczna zmiana koloru różowego; pobrano wycinek i zniszczono zmianę prądem diatermicznym ­ histopatologicznie Cis

Metoda fotodynamicznej diagnostyki nowotworów jest najdokładniejszym sposobem obrazowania tkanki nowotworowej pozwalającym, w odróżnieniu od zwykłej cystoskopii, na uwidocznienie wszelkich ognisk nowotworowych w najwcześniejszych fazach powstawania. Powinna zatem zostać uznana za metodę z wyboru w przypadku diagnostycznej cystoskopii, a w przyszłości także za jedyne pewne badanie przesiewowe. Może również stanowić idealne uzupełnienie do kontroli elektroresekcji przezcewkowej zmian nowotworowych w świetle pęcherza, zapewniając możliwość całkowitego i dokładnego zniszczenia zmian egzofitycznych widocznych w świetle białym, jak i widocznych wyłącznie w świetle ultrafioletowym.