Precision low-dose brachytherapy of prostate cancer under PSMA-receptor molecular visualization

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

Brachytherapy with implantation of micro sources based on isotope 125I is a preferred treatment for localized prostate cancer without signs of germination of the gland capsule and in the absence of signs of metastases (stage cT1-T23aN0M0). Structural imaging methods (ultrasound, computed tomography, and magnetic resonance imaging) do not have high specificity in the differential diagnosis of prostate cancer. Hybrid technologies of radiation imaging (single-photon emission computed tomography/computed tomography, positron emission tomography/computed tomography, and positron emission tomography/magnetic resonance imaging) combine the advantages of high sensitivity of cross-sectional structural imaging methods (computed tomography and magnetic resonance imaging) and high specificity of molecular imaging methods (single-photon emission computed tomography and positron emission tomography) with tumorotropic radiopharmaceuticals. In this original clinical study, based on seven observations of localized prostate cancer (Gleason 6–7), it was shown that the precision of low-dose brachytherapy using 125I micro sources of localized prostate carcinomas, along with targeted biopsy, can be increased using hybrid methods of PSMA-receptor molecular imaging (single-photon emission computed tomography/ computed tomography, positron emission tomography/ computed tomography). The single-photon emission computed tomography/ computed tomography method is more accessible than positron emission tomography/ computed tomography. Moreover, when coupled with cold kits (HYNIC-PSMA), it allows research within any radioisotope diagnostics laboratory equipped with single-photon emission computed tomography/ computed tomography. The innovative technology of PSMA-navigation biopsy and brachytherapy, under the control of hybrid molecular imaging, can be used in primary and recurrent cases of localized prostate cancer, increases the accuracy and reduces the traumatic nature of procedures, and increases the medical and economic efficiency of low-dose brachytherapy with 125I micro sources. Further research is needed to improve the technology and evaluate its long-term results.

Sobre autores

Pavel Sviridov

Medical center “Doctor Plus”

Email: p_sviridov73@mail.ru
ORCID ID: 0009-0008-3362-8255
Código SPIN: 4702-3067
Rússia, Obninsk

Pavel Rumiantsev

Clinics group “My Medical Center”

Autor responsável pela correspondência
Email: pavelrum@gmail.com
ORCID ID: 0000-0002-7721-634X
Código SPIN: 7085-7976
Scopus Author ID: 110759

MD, Dr. Sci. (Med.)

Rússia, Saint Peterburg

Mikhail Degtyarev

Endocrinology Research Centre

Email: germed@mail.ru
ORCID ID: 0000-0001-5652-2607
Código SPIN: 7725-7831
Rússia, Moscow

Sergey Serzhenko

Endocrinology Research Centre

Email: vv1ld@yandex.ru
ORCID ID: 0000-0003-2326-1396
Código SPIN: 4713-8986
Rússia, Moscow

Dmitry Sanin

Medical center “Doctor Plus”; National Medical Research Radiological Center

Email: dimitresko82@yandex.ru
ORCID ID: 0009-0004-2047-4921
Código SPIN: 8939-9101

Cand. Sci. (Biol.)

Rússia, Obninsk; Obninsk

Sergey Styrov

Medical center “Doctor Plus”

Email: rizost@yandex.ru
ORCID ID: 0000-0003-4315-8855
Código SPIN: 9019-8520
Scopus Author ID: 924845
Rússia, Obninsk

Dmitry Agibalov

Medical center “Doctor Plus”

Email: agibalovd@bk.ru
ORCID ID: 0000-0003-2995-7140
Código SPIN: 6938-5804
Rússia, Obninsk

Sergey Korenev

I. Kant Baltic Federal University

Email: korenevsv@mail.ru
ORCID ID: 0000-0003-2310-0576
Código SPIN: 5257-4476

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

Rússia, Kaliningrad

Bibliografia

  1. Sung H, Ferlay J, Siegel RL, et al. Global cancer statistics 2020: Globocan estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J Clin. 2021;71(3):209–249. doi: 10.3322/caac.21660
  2. Nyame YA, Gulati R, Tsodikov A, et al. Prostate-Specific antigen screening and recent increases in advanced prostate cancer. JNCI Cancer Spectr. 2021;5(1):pkaa098. doi: 10.1093/jncics/pkaa098
  3. Pommier P, Ferré M, Blanchard P, et al. Prostate cancer brachytherapy: SFRO guidelines 2021. Cancer Radiotherap. 2022;26(1-2):344–355. doi: 10.1016/j.canrad.2021.11.019
  4. Parker C, Castro E, Fizazi K, et al. Prostate cancer: ESMO clinical practice guidelines for diagnosis, treatment and follow-up. Ann Oncol. 2020;31(9):1119–1134. doi: 10.1016/j.annonc.2020.06.011
  5. Mottet N, van der Berg R, Briers E, et al. EAU-eanm-estro-esur-siog guidelines on prostate cancer-2020 update. Part 1: Screening, diagnosis, and local treatment with curative intent. Eur Urol. 2021;79(2):243–262. doi: 10.1016/j.eururo.2020.09.042
  6. Nosov DA, Volkova MI, Gladkov OA, et al. Practical recommendations for the treatment of prostate cancer. Malignant Tumors. Practical recommendations RUSSCO. 2022;12(#3s2):607–626. (In Russ). doi: 10.18027/2224-5057-2022-12-3s2-607-626
  7. Tsumura H, Tanaka N, Oguchi T, et al. Comparative effectiveness of low-dose-rate brachytherapy with or without external beam radiotherapy in favorable and unfavorable intermediate-risk prostate cancer. Sci Rep. 2022;12(1):11023. doi: 10.1038/s41598-022-15028-6
  8. Tanaka N, Asakawa I, Hasegawa M, Fujimoto K. Low-dose-rate brachytherapy for prostate cancer: A 15-year experience in Japan. Int J Urol. 2020;27(1):17–23. doi: 10.1111/iju.14098
  9. Fellin G, Mirri MA, Santoro L, et al. Low dose rate brachytherapy (LDR-BT) as monotherapy for early stage prostate cancer in Italy: Practice and outcome analysis in a series of 2237 patients from 11 institutions. Br J Radiol. 2016;89(1065):20150981. doi: 10.1259/bjr.20150981
  10. Okamoto K, Okuyama K, Kohno N, Tsugawa T. Clinical outcomes of low-dose-rate brachytherapy based radiotherapy for intermediate risk prostate cancer. J Contemp Brachytherapy. 2020;12(1):6–11. doi: 10.5114/jcb.2020.92405
  11. Cunha JA, Flynn R, Bélanger C, et al. Brachytherapy future directions. Semin Radiat Oncol. 2020;30(1):94–106. doi: 10.1016/j.semradonc.2019.09.001
  12. Afshar-Oromieh A. PSMA-ligand imaging in the diagnosis of prostate cancer. In: Clinical Nuclear Medicine: Second Edition. Springer International Publishing; 2020. Р. 755–763. doi: 10.1007/978-3-030-39457-8_25
  13. Zippel C, Ronski SC, Bohnet-Joschko S, et al. Current status of PSMA-radiotracers for prostate cancer: Data analysis of prospective trials listed on clinicaltrials.gov. Pharmaceuticals. 2020;13(1):12. doi: 10.3390/ph13010012
  14. Zyryanov AV, Oshchepkov VN, Sviridov PV, et al. Recommendations for the treatment of prostate cancer with low-dose permanent interstitial radiation therapy (brachytherapy). Expert meeting of the Association of Brachytherapists of Russia (OBR), October 4, 2014, Moscow. Experimental Clin Urol. 2015;(2):37–46. (In Russ).
  15. Kasivisvanathan V, Rannikko AS, Borghi M, et al. MRI-targeted or standard biopsy for prostate-cancer diagnosis. N Engl J Med. 2018;378(19):1767–1777 doi: 10.1056/nejmoa1801993
  16. Sazuka T, Imamoto T, Namekawa T, et al. Analysis of preoperative detection for apex prostate cancer by transrectal biopsy. Prostate Cancer. 2013;2013:705865. doi: 10.1155/2013/705865
  17. Tewes S, Peters I, Tiemeyer A, et al. Evaluation of MRI/ Ultrasound fusion-guided prostate biopsy using transrectal and transperineal approaches. Biomed Res Int. 2017;2017:2176471. doi: 10.1155/2017/2176471
  18. Qiu DX, Li J, Zhang JW, et al. Dual-tracer PET/CT-targeted, mpMRI-targeted, systematic biopsy, and combined biopsy for the diagnosis of prostate cancer: A pilot study. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2022;49(8):2821–2832. doi: 10.1007/s00259-021-05636-1
  19. Donato P, Morton A, Yaxley J, et al. 68Ga-PSMA PET/CT better characterizes localised prostate cancer after MRI and transperineal prostate biopsy: Is 68Ga-PSMA PET/CT guided biopsy the future? Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2020;47(8):1843–1851. doi: 10.1007/s00259-019-04620-0
  20. Zhang LL, Li WC, Xu Z, et al. 68Ga-PSMA PET/CT targeted biopsy for the diagnosis of clinically significant prostate cancer compared with transrectal ultrasound guided biopsy: A prospective randomized single-centre study. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2021;48(2):483–492. doi: 10.1007/s00259-020-04863-2
  21. Duan H, Ghanouni P, Daniel B, et al. A pilot study of 68Ga-PSMA11 and 68Ga-RM2 PET/MRI for biopsy guidance in patients with suspected prostate cancer. J Nuclear Med. 2022;64(5):744–750. doi: 10.2967/jnumed.122.264448
  22. Chin J, Rumble RB, Kollmeier M, et al. Brachytherapy for patients with prostate cancer: American Society of Clinical Oncology / Cancer Care Ontario joint guideline update. J Clin Oncol. 2017;35(15):1737–1745. doi: 10.1200/JCO.2016.72.0466
  23. Basu S, Alavi A. SPECT-CT and PET-CT in oncology: An overview. Curr Med Imaging Rev. 2011;7(3):202–209. doi: 10.2174/157340511796411168
  24. Soldatov A, von Klot CA, Walacides D, et al. Patterns of progression after 68Ga-PSMA-Ligand PET/CT-Guided radiation therapy for recurrent prostate cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2019;103(1):95–104. doi: 10.1016/j.ijrobp.2018.08.066
  25. Werner P, Neumann C, Eiber M, et al. [99cmTc]Tc-PSMA-I&S-SPECT/CT: experience in prostate cancer imaging in an outpatient center. EJNMMI Res. 2020;10(1):45. doi: 10.1186/s13550-020-00635-z
  26. Berliner C, Steinhelfer L, Chantadisai M, et al. Delayed imaging improves lesion detectability in [99mTc]Tc-PSMA-I&S SPECT/CT in recurrentprostate cancer. J Nucl Med. 2023;64(7):1036–1042. doi: 10.2967/jnumed.122.265252
  27. Rumyantsev PO. The increasing role of functional imaging methods for navigation of remote radiotherapy and brachytherapy on the example of prostate cancer. Digital Diagnostics. 2022;2(4):488–497. (In Russ). doi: 10.17816/DD96197
  28. Patent RUS № RU 2788859 С2. Agibalov DYu, Degtyarev MV, Rumyantsev PO, et al. Method of targeted brachytherapy of prostate cancer under the navigation of hybrid PSMA-receptor scintigraphy. Available from: https://yandex.ru/patents/doc/RU2788859C2_20230125. Accessed: 15.08.2023.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 9. Changes in prostate-specific antigen levels in individual patients. (RUS)

Baixar (886KB)
Metadados
3. Fig. 1. Stages of dosimetry planning of brachytherapy localized prostate cancer using 125I microsources considering SPECT/CT with 99mTc-HYNIC-PSMA: (a) topometric marking and (b) topometric marking and dosimetry planning of brachytherapy.

Baixar (404KB)
Metadados
4. Fig. 2. Patient Zh., 8 years old, SPECT/CT with 99mTc-HYNIC-PSMA, axial projection: Site of radiopharmaceutical accumulation in the transition zone of the middle part of the right prostate lobe.

Baixar (104KB)
Metadados
5. Fig. 3. Patient Z., 7 years old, SPECT/CT with 99mTc-HYNIC-PSMA: Sites of radiopharmaceutical accumulation in transitory zones of both lobes at the border of the middle third and the apex of the prostate gland.

Baixar (99KB)
Metadados
6. Fig. 4. Patient K., 73 years old, SPECT /CT with 99mTc-HYNIC-PSMA, (a) frontal and (b) axial sections: Sites of radiopharmaceutical accumulation in the anterior part of the transition zone in the apex of the right lobe, posterolateral part of the peripheral zone at the level of the base of the left lobe, and posterolateral part of the peripheral zones at the level of the base and middle third of the left lobe of the prostate gland; physiological accumulation of radiopharmaceuticals in the bladder.

Baixar (174KB)
Metadados
7. Fig. 5. Patient F., 68 years old, SPECT/CT with 99mTc-HYNIC-PSMA: Sites of radiopharmaceutical accumulation at the border of the central zone and the posterolateral part of the peripheral zone on the right side at the level of the base of the right prostate lobe. The scan visualizes multiple rods in the prostate gland, implanted during previous brachytherapy.

Baixar (106KB)
Metadados
8. Fig. 6. Patient G., 70 years old, SPECT/CT with 99mTc-HYNIC-PSMA: Site of radiopharmaceutical accumulation in the posterolateral part of the peripheral zone of the middle part of the right prostate lobe. Multiple rods in the prostate gland were implanted during previous brachytherapy.

Baixar (99KB)
Metadados
9. Fig. 7. Patient M., 65 years old, SPECT/CT with 99mTc-HYNIC-PSMA: Site of radiopharmaceutical accumulation in the transition zone (at the border of the middle third and the base) of the left prostate lobe.

Baixar (108KB)
Metadados
10. Fig. 8. Patient M., 69 years old, PET/CT with 68Ga-PSMA-11: Sites of radiopharmaceutical accumulation in the prostate gland, multifocal tumor.

Baixar (102KB)
Metadados
11. Fig. 9. Changes in prostate-specific antigen levels in individual patients.

Baixar (205KB)
Metadados
12. Fig. 10. Algorithm for selecting patients for low-dose brachytherapy, emphasizing increasing precision under PSMA-receptor molecular imaging guide. ku, contrast enhancement; LDR, low-dose rate; PSMA, prostate-specific membrane antigen.

Baixar (353KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Eco-Vector, 2023

Creative Commons License
Este artigo é disponível sob a Licença Creative Commons Atribuição–NãoComercial–SemDerivações 4.0 Internacional.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».