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DOI: 10.1055/s-2003-42556
Thermosensitive Liposomen für die regionale Hyperthermie
Thermosensitive liposomes for regional hyperthermiaPublikationsverlauf
eingereicht: 3.7.2003
akzeptiert: 11.9.2003
Publikationsdatum:
25. September 2003 (online)
Liposomen
Liposomen sind künstlich gebildete Vesikel aus Phospholipid-Doppelschichten mit einer Größe von 50 bis 250 nm, welche ein wässriges Kompartiment einschließen. Ursprünglich dienten sie als Modellsystem für Zellmembranen in der Grundlagenforschung [1]. Innerhalb der Medizin wurden Liposomen aufgrund ihrer natürlichen Beschaffenheit und der Möglichkeit, Wirkstoffe einzuschließen, für den Arzneistofftransport weiterentwickelt. Liposomen können einerseits die Verträglichkeit von Wirkstoffen steigern - z. B. Senkung der akuten Toxizität von Amphothericin B [11] oder Senkung der Kardiotoxizität von Doxorubicin [9] - sie eröffnen aber auch die Möglichkeit, Arzneistoffe gezielt in erkranktes Gewebe zu transportieren [5].
Nach intravenöser Applikation werden Liposomen hauptsächlich in Zellen des retikuloendothelialen Systems (RES) der Leber und Milz aufgenommen [10]. Um Liposomen als Arzneistoffträger für Zellen außerhalb des RES nutzen zu können, versuchte man, die Zirkulationszeit der Liposomen im Blut zu erhöhen. Vor allem in Tumoren, die häufig sehr gut vaskularisiert sind [16] und deren Gefäße durch geweitete interendotheliale Verbindungen, einer großen Anzahl von Fenestrierungen sowie diskontinuierlicher Basalmembranen [24] besonders durchlässig sind, würde sich die Aufnahmewahrscheinlichkeit von Liposomen dadurch deutlich erhöhen. Erst 1991 entdeckte man, dass durch die kovalente Bindung von Methoxypolyethylenglykolen (mPEG) an die Liposomenmembran die frühzeitige Erkennung der Liposomen durch das RES verhindert werden kann. Solche Liposomen werden als Stealth®-Liposomen bezeichnet [19]. In klinischer Anwendung befinden sie sich bereits als Doxorubicin-Liposomen (Caelyx®).
kurzgefasst: Liposomen sind künstliche Vesikel aus Phospholipid-Doppelschichten, die sich besonders für den Arzneistofftransport eignen. In Tumorgeweben kommt es zu einer bevorzugten Anreicherung von Liposomen.
Literatur
- 1 Bangham A D, Standish M M, Watkins J C. Diffusion of univalent ions across the lamellae of swollen phospholipids. J Mol Biol. 1965; 13 238-252
- 2 Blackwell K, Vajaskovic Z, Rosen E. et al .A phase I dose-escalation study of liposomal doxorubicin, paclitaxel and hyperthermia in locally advanced breast carcinoma. Meeting abstract, ESHO Munich June 4 - 7
- 3 Cheung A Y, Gannon W E, John M. Thermodynamic therapy for the treatment of cancer,. Meeting abstract, ESHO Munich June 4 - 6, 2003
- 4 Forssen E A, Coulter D M, Proffitt R T. Selective in vivo localisation of daunorubicin small unilamellar vesicles in solid tumours. Cancer Res. 1992; 52 3255-3261
- 5 Fossheim S L, Il’yasov K A, Hennig J, Bjornerud A. Thermosensitive paramagnetic liposomes for temperature control during MR imaging-guided hyperthermia: in vitro feasibility studies. Acad Radiol. 2000; 7 1107-1115
- 6 Gaber M H, Hong K, Huang S K, Papahadjopoulos D. Thermosensitive sterically stabilized liposomes: formulation and in vitro studies on mechanism of doxorubicin release by bovine serum and human plasma. Pharm Res. 1995; 12 1407-1416
- 7 Gaber M H, Wu N Z, Hong K, Huang S K, Dewhirst M W, Papahadjopoulos D. Thermosensitive liposomes: extravasation and release of contents in tumor microvascular networks. Int J Radiat Oncol Biol Phys. 1996; 36 1177-1187
- 8 Gabizon A A. Pegylated liposomal doxorubicin: metamorphosis of an old drug into a new form of chemotherapy. Cancer Invest. 2001; 19 424-436
- 9 Gregoriadis G, Neerunjun D E. Control of the rate of hepatic uptake and catabolism of liposome-entrapped proteins injected into rats. Possible therapeutic applications. Eur J Biochem. 1974; 47 179-185
- 10 Gulati M, Bajad S, Singh S, Ferdous A J, Singh M. Development of liposomal amphotericin B formulation. J Microencapsul. 1998; 15 137-151
- 11 Hahn G M, Braun J, Har-Kedar I. Thermochemotherapy: synergism between hyperthermia (42 - 43 degrees) and adriamycin (of bleomycin) in mammalian cell inactivation. Proc Natl Acad Sci USA. 1975; 72 937-940
- 12 Hehr T, Wust P, Bamberg M, Budach W. Current and potential role of thermoradiotherapy for solid tumours. Onkologie. 2003; 26 295-302
- 13 Hildebrandt B, Wust P, Ahlers O. et al . The cellular and molecular basis of hyperthermia. Crit Rev Oncol Hematol. 2002; 43 33-56
- 14 Issels R D. Hyperthermia combined with chemotherapy - biological rationale, clinical application, and treatment results. Onkologie. 1999; 22 374-381
- 15 Jain R K. Delivery of molecules, particles and cells to solid tumours. Ann Biomed Eng. 1996; 24 457-473
- 16 Kong G, Dewhirst M W. Hyperthermia and liposomes. Int J Hyperthermia. 1999; 15 345-370
- 17 Kouloulias V E, Dardoufas C E, Kouvaris J R. et al . Liposomal doxorubicin in conjunction with reirradiation and local hyperthermia treatment in recurrent breast cancer: a phase I/II trial. Clin Cancer Res. 2002; 8 374-382
- 18 Lasic D D, Martin F J, Gabizon A, Huang S K, Papahadjopoulos D. Sterically stabilized liposomes: a hypothesis on the molecular origin of the extended circulation times. Biochim Biophys Acta. 1991; 1070 187-192
- 19 Lindner L H, Dreyling M, Wendtner C M, Sauer H, Hiddemann W, Issels R D. PEG-liposomal doxorubicin, etoposide, ifosfamide and regional hyperthermia (EILA + RHT) in the treatment of high risk soft tissue sarcomas: A phase I/II-study,. Meeting abstract, ESHO Munich June 4 - 7, 2003
- 20 Lopez A M, Wallace L, Dorr R T, Koff M, Hersh E M, Alberts D S. Topical DMSO treatment for pegylated liposomal doxorubicin-induced palmar-plantar erythrodysesthesia. Cancer Chemother Pharmacol. 1999; 44 303-306
- 21 Lyass O, Uziely B, Ben-Yosef R. et al . A Correlation of toxicity with pharmacokinetics of pegylated liposomal doxorubicin (Doxil) in metastatic breast carcinoma. Cancer. 2000; 89 1037-1047
- 22 Maruyama K, Unezaki S, Takahashi N, Iwatsuru M. Enhanced delivery of doxorubicin to tumor by long-circulating thermosensitive liposomes and local hyperthermia. Biochim Biophys Acta. 1993; 1149 209-216
- 23 Murray L, Carmichael J. Targeting solid tumours: challanges disappointments and opportunities. Adv Drug Del Rev. 1995; 17 117-127
- 24 Needham D, Anyarambhatla G, Kong G, Dewhirst M W. A new temperature-sensitive liposome for use with mild hyperthermia: characterization and testing in a human tumor xenograft model. Cancer Res. 2000; 60 1197-1201
- 25 Needham D, Dewhirst M W. The development and testing of a new temperature-sensitive drug delivery system for the treatment of solid tumors. Adv Drug Deliv Rev. 2001; 53 285-305
- 26 Schagon O. Liposomen als potenzielle Arzneistoffträger: Variation der biopharmazeutischen Eigenschaften durch 1.2-Dipalmitoyl-sn-glycero-3-phospho-oligo-glycerine. Dissertation, Technische Universität Braunschweig 1996
- 27 Reinl H M, Lindner L H, Schneider P. et al .New thermosensitive liposomes for MR-guided hyperthermia,. Meeting abstract, ISMRM Toronto 2003
- 28 van der Zee J. Heating the patient: a promising approach?. Ann Oncol. 2002; 13 1173-1184
- 29 Wendtner C M, Abdel-Rahman S, Krych M. et al . Response to neoadjuvant chemotherapy combined with regional hyperthermia predicts long-term survival for adult patients with retroperitoneal and visceral high-risk soft tissue sarcomas. J Clin Oncol. 2002; 20 3156-3164
- 30 Wust P, Hildebrandt B, Sreenivasa G. et al . Hyperthermia in combined treatment of cancer. Lancet Oncol. 2002; 3 487-497
- 31 Yatvin M B, Weinstein J N, Dennis W H, Blumenthal R. Design of liposomes for enhanced local release of drugs by hyperthermia. Science. 1978; 202 1290-1293
Dr. med. Lars H. Lindner
AG Liposomen der KKG Hyperthermie, Medizinische Klinik und Poliklinik III/GSF, Klinikum Großhadern, Ludwig-Maximilians-Universität
Marchioninistraße 15
81377 München
eMail: Lars.Lindner@med3.med.uni-muenchen.de