Pharmakokinetische, fluoreszenzmikroskopische Studie zur Gewebeaufnahme und Verteilung von 5-Aminolävulinsäure aus 5-ALA-Thermogel bei zervikaler intraepithelialer Neoplasie (CIN 1-3)
Die photodynamische Diagnostik und Therapie sind relativ neue Methoden zur Detektion und Behandlung von CIN-Läsionen. Sie erfolgen nach Applikation einer photosensibilisierenden Substanz vor der Portio und einer Illumination mittels Laserlicht einer definierten Wellenlänge. In den von uns durchgeführten Untersuchungen wurde als photosensibilisierende Substanz 5-ALA-Thermogel verwendet. Diese Präparation geht bei mehr als +31° C in einen gelartigen Zustand über. Die Lösung wird unter Zuhilfenahme einer Zervixkappe aufgebracht. Durch die Gewebetemperatur erfolgt dann die Umwandlung zum Gel. Das Ziel der Untersuchungen war die Feststellung der optimalen Applikationsdauer und der optimalen Applikationsdosis für die Durchführung der photodynamischen Therapie (PDT) bei Patientinnen mit Zervixdysplasie (CIN 1-3). Im Zeitabschnitt zwischen Dezember 2001 und April 2002 wurden 27 nicht schwangere Patientinnen mit zytologisch bzw. histologisch nachgewiesener CIN 1, CIN 2 und CIN 3 nach Beachtung von Einschluss- und Ausschlusskriterien in die Studie einbezogen. 0,5 bis 12 Stunden vor therapeutischer Konisation wurden 10 ml eines 4%, 10% oder 20%igen 5-ALA-Thermogels auf die Portio uteri aufgetragen. Weiterhin wurden bei allen Patientinnen Biopsien entnommen, die histologisch untersucht wurden. Die Biopsien von 25 Patientinnen wurden der semiquantitativen, topografischen Fluoreszenzmikroskopie und der quantitativen Fluoreszenzspektrometrie unterzogen. Die Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen zeigen, dass die PPIX-Fluoreszenz ihr Maximum bei der Applikation von 10%igem 5-ALA-Thermogel und einem Inkubationsintervall von über 2 Stunden erzielt. Eine höhere Konzentration des 5-ALAThermogels verursachte keinen weiteren Anstieg der PPIX-Fluoreszenzintensität. Aufgrund dieser Ergebnisse empfehlen wir für die PDT 10%iges 5-ALA-Thermogel, das eine maximale PPIX-Sättigung (PPIX-Fluoreszenzintensität) im Gewebe ergibt und dadurch eine maximale Effektivität für die Therapie erwarten lässt. Es sollte jedoch für eine PDT nicht nur eine maximale PPIX-Sättigung im Gewebe erzielt werden, sondern auch eine entsprechend hohe Selektivität nur für dysplastisch veränderte Zellen. In dieser Studie wurde eine statistisch signifikante höhere PPIXFluoreszenzintensität in den CIN-Arealen festgestellt im Vergleich zum normalen umgebenden Plattenepithel (p<0,05). Dies weist auf eine relativ selektive Aufnahme bzw. Konversion von 5-ALA bzw. Protoporphyrin IX aus Thermogel ins CIN-Gewebe hin. Eine statistisch signifikante Differenz zwischen CIN 1, CIN 2 und CIN 3 wurde nicht beobachtet. Nach 4-6 Stunden war eine maximale PPIX-Fluoreszenzintensität im dysplastischen Epithel zu detektieren. Aber auch im normalen Epithel fand sich eine wenn auch schwächere Fluoreszenz mit Maximum ebenfalls nach 4 bis 6 Stunden. Es wird postuliert, dass das Ansprechen auf eine PDT mit der maximalen Fluoreszenz korreliert. Daher wird für den klinischen Einsatz des 5-ALA-Thermogels ein Inkubationsintervall von 4 bis 6 Stunden empfohlen. In diesem Zeitabschnitt dürfte die durchgeführte PDT maximale Effektivität haben. Die für eine selektiv wirkende PDT relevante Inkubationszeit, nach der eine maximale Fluoreszenz-Ratio zwischen verändertem und gesundem Gewebe zu erzielen ist (Tumorselektivität) betrug 2-6 Stunden, unabhängig vom Schweregrad der CIN. Die Tumorselektivität des Photosensibilisators ist ein wichtiges Kriterium für die PDT, weil hierdurch eine selektive Therapie dysplastischer Areale unter weitgehender Schonung der gesunden Schleimhaut erwartet werden darf. Bei Analyse der stadienabhängigen Fluoreszenzratio zum normalen Gewebe zeigte sich, dass die maximale Tumorselektivität von ca. 4 bei Patientinnen mit CIN 3 nach einer Inkubation von 3-4 Stunden beobachtet wurde und gegenüber CIN 1 signifikant erhöht war. Im Vergleich zur Studie von Pahernik et al., der mit 5-ALA-Kieselgel-Lösung eine inhomogene PPIX-Fluoreszenz und eine wesentlich geringere Tumorselektivität nachgewiesen hat, konnten wir in unserer Studie belegen, dass das 5-ALA-Thermogel wohl zu einer besseren Aufrechterhaltung hoher lokaler ALA-Konzentration vor der Portio uteri führt. Das dürfte eine höhere Effektivität der PDT im klinischen Setting und eine verbesserte Selektivität bei Patientinnen mit hochgradiger CIN ergeben. In der semiquantitativen, topografischen Fluoreszenzmikroskopie zeigte sich eine statistisch signifikante Differenz in der PPIX-Fluoreszenzausprägung zwischen der CIN 1-3 und dem normalen umgebenden Plattenepithel (p<0,05). Diese Ergebnisse stimmen mit den Studienergebnissen der quantitativen Fluoreszenzspektrometrie gut überein und bestätigen die Kongruenz der subjektiven mit der quantitativen Methode. Ziel dieser Arbeit war es, die Pharmakokinetik von 5-ALA-Thermogel zu beurteilen im Hinblick auf einen klinischen Einsatz der 5-ALA PDT bei Patientinnen mit CIN. Aufgrund dieser fluoreszenzmikroskopischen und spektroskopischen Ergebnisse empfehlen wir für die PDT die Verwendung von 10%igem 5-ALA-Thermogel mit einem Zeitintervall von 4-6 Stunden.
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