Mięsak prążkowanokomórkowy (RMS) to guz mięśni szkieletowych, który najczęściej występuje u dzieci i młodych dorosłych1. Choroba miejscowa jest często leczona za pomocą leczenia multimodalnego, w tym chemioterapii, promieniowania jonizującego i chirurgii. Stosowanie wielolekowych schematów chemioterapii jest bardziej rozpowszechnione u pacjentów pediatrycznych, z lepszymi wynikami w porównaniu z ich dorosłymi odpowiednikami2; Jednak pomimo trwających wysiłków badawczych, 5-letni wskaźnik przeżycia utrzymuje się na poziomie około 30% w najbardziej agresywnej postaci choroby3,4. Standardem leczenia w chemioterapii jest schemat wielolekowy, który obejmuje winkrystynę, cyklofosfamid i aktynomycynę D. W przypadku nawrotu lub nawrotu choroby stosuje się alternatywne chemioterapie, w tym standardową (wolną) doksorubicynę (FD) i ifosfamid1. Podczas gdy wszystkie te chemioterapie mają toksyczność ogólnoustrojową, kardiotoksyczność doksorubicyny narzuca ograniczenie dawki na całe życie5-7. Aby zwiększyć ilość leku dostarczanego do guza i zminimalizować toksyczność ogólnoustrojową, opracowano alternatywne preparaty, w tym kapsułkowanie liposomalne. Może to być doksorubicyna nieuczulona termoczuła, która została zatwierdzona do leczenia raka piersi i raka wątrobowokomórkowego, lub doksorubicyna termoczuła, dla której trwają badania kliniczne8,9,10,11,12,13. Alternatywne metody dostarczania liposomalnych leków kapsułkowanych, takie jak liposomy wielopęcherzykowe i liposomy ukierunkowane na ligandy, zostały ocenione i są obiecujące w leczeniu nowotworów9. W tym badaniu dodanie ciepła ma wieloczynnikowy wpływ, w tym uwalnianie leku14. Połączenie hipertermii (HT) generowanej za pomocą skoncentrowanych ultradźwięków o wysokiej intensywności pod kontrolą rezonansu magnetycznego (MRgHIFU) i termoczułej liposomalnej doksorubicyny (TLD) jest nowatorskim multimodalnym podejściem terapeutycznym do stosowania tego toksycznego, ale skutecznego leku w leczeniu RMS, przy jednoczesnym zminimalizowaniu toksyczności ograniczającej dawkę i potencjalnym zwiększeniu odpowiedzi immunologicznej na nowotwór.
Doksorubicyna szybko uwalnia się z TLD w temperaturach >39 °C, znacznie powyżej średniej temperatury ludzkiego ciała wynoszącej 37 °C, ale nie na tyle wysoko, aby spowodować uszkodzenie tkanek lub ablację; zaczyna to następować przy 43 °C, ale następuje szybciej, gdy temperatury zbliżają się do 60 °C15. Do generowania HT in vivo stosowano różne metody, w tym lasery, mikrofale, ablację prądem o częstotliwości radiowej i skoncentrowane ultradźwięki, z których wiele to inwazyjne metody ogrzewania16. MRgHIFU to nieinwazyjna, niejonizująca metoda ogrzewania, która ułatwia precyzyjne ustawienie temperatury w tkance docelowej in situ. Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MR) zapewnia obrazowanie w czasie rzeczywistym, w którym można użyć oprogramowania komputerowego do obliczenia pomiaru termometrycznego tkanki podczas leczenia; Następnie dane te mogą być wykorzystane do sterowania terapią ultradźwiękową w czasie rzeczywistym, aby osiągnąć i utrzymać żądaną nastawę temperatury17. MRgHIFU został przetestowany na różnych typach tkanek i może być stosowany w szerokim zakresie zabiegów termicznych, od łagodnego HT do ablacji, a także klinicznie do skutecznego leczenia bolesnych przerzutów do kości18. Ponadto wykazano, że HT powoduje cytotoksyczność guza, moduluje ekspresję białka i zmienia odpowiedź immunologiczną w mikrośrodowisku guza19,20,21,22. W jednym badaniu połączono łagodną HT z TLD, a następnie ablację MRgHIFU, w synergicznym modelu szczurzym R123, co spowodowało martwicę rdzenia guza i dostarczenie leku na obrzeża. Tradycyjnie radioterapia była stosowana jako terapia wspomagająca w celu uszkodzenia komórek nowotworowych i zmniejszenia miejscowego nawrotu choroby. Jednak jego użycie jest ograniczone przez dożywotnie dawkowanie i obrażenia poza celem1. Tak więc, HT jest wyjątkowy, ponieważ może powodować niektóre z tych samych efektów bez tych samych toksyczności lub ograniczeń.
Przedkliniczne modele zwierzęce dla RMS obejmują syngeniczne modele immunokompetentne i ksenoprzeszczepy pochodzące od pacjentów (PDX) u gospodarzy z obniżoną odpornością. Podczas gdy modele z obniżoną odpornością pozwalają na wzrost ludzkich guzów, brakuje im odpowiedniego mikrośrodowiska guza i mają ograniczoną zdolność do badania odpowiedzi immunologicznej24. Mutacja aktywująca FGFR4 jest obiecującym markerem złego rokowania i potencjalnym celem terapeutycznym u dorosłych i dzieci RMS1,25. W syngenicznych modelach RMS opracowanych w laboratorium Gladdy, guzy są w stanie rosnąć w immunokompetentnym gospodarzu, który rozwija wrodzoną i adaptacyjną odpowiedź immunologiczną na nowotwór26. Ponieważ HT wpływa na odpowiedź immunologiczną, obserwacja zmian w mysiej odpowiedzi immunologicznej jest cenną zaletą tego modelu nowotworu. Aby przetestować zarówno odpowiedź guza na TLD w porównaniu z FD, jak i zmianę odpowiedzi immunologicznej guza zarówno na chemioterapię, jak i HT, opracowano i zastosowano protokół leczenia syngenicznych mysich guzów RMS in vivo przy użyciu MRgHIFU i TLD, na czym koncentruje się to badanie.