An ounce of prevention: Preoperative management of inflammation may stave off cancer recurrences

A growing body of evidence suggests that traditional cancer treatments can paradoxically promote new tumor growth. Now, a team of scientists led by Dipak Panigrahy, MD, and Allison Gartung, PhD, of the Cancer Center at Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC), has demonstrated that administration of anti-inflammatory treatments that prevent inflammation as well as proresolution treatments that tamp down the body's inflammatory response to surgery or chemotherapy can promote long-term survival in experimental animal cancer models.
The paper was published online in The Journal of Clinical Investigation and has been named the Editor's Pick for the month of July.
"Cancer therapy is a double-edged sword, as dying cancer cells can trigger inflammation and promote the growth of microscopic cancerous cells," said Panigrahy. "Surgery, chemotherapy and radiation can all induce the body's inflammatory/immunosuppressive injury response. Even anesthetics can impair the resolution of inflammation."
Panigrahy and colleagues, including Charles N. Serhan, PhD, DSc, director of the Center of Experimental Therapeutics and a member of the Department of Anesthesiology, Perioperative and Pain Medicine at Brigham and Women's Hospital and Vikas P. Sukhatme, MD, ScD, Dean of Emory University School of Medicine, hypothesized that an early blockade of the inflammatory cascade and/or accelerating the resolution of inflammation could overcome the tumor-promoting unintended consequences of cancer surgery. This novel approach of blocking inflammation and/or accelerating the resolution of inflammation before a surgical procedure could also potentially benefit the more than 30 percent of patients who do not have cancer but harbor microscopic cancers -- small clusters of cancer cells that don't produce a growing tumor. Physiologic stress, including from therapeutic procedures such as surgery and anesthesia, can prompt these microscopic cancers to grow into palpable tumors.
Using a well-established animal model, the scientists found that preoperative but not postoperative administration of a nonsteroidal anti-inflammatory drug called ketorolac eliminated the spread of cancer cells in multiple tumor-resection models, resulting in significantly prolonged survival. The team also showed that preoperative administration of resolvins -- naturally occurring anti-inflammatory factors produced by the human body first discovered by Serhan and colleagues at Brigham and Women's Hospital in 2002 -- produced the same result. Moreover, they found that together, ketorolac and resolvins exhibited synergistic anti-tumor activity, preventing surgery or chemotherapy from converting dormant tumor cells into a growing tumor in animal models.
This novel approach of blocking inflammation and/or accelerating the resolution of inflammation before a surgical procedure may also benefit the more than 30 percent of patients who do not have cancer but harbor microscopic cancers -- small clusters of cancer cells that don't produce a growing tumor. Physiologic stress, including from therapeutic procedures such as surgery and anesthesia, can prompt these microscopic cancers to grow into palpable tumors.
"Collectively, our findings suggest a potential paradigm shift in our approach to resectable cancers," says Sukhatme. "Clinical trials are now urgently needed to validate these animal studies."
Co-authors included Haixia Yang, Molly M. Gilligan, Megan L. Sulciner, Jaimie Chang, Julia Piwowarski, Anna Fishbein, Dulce Soler-Ferran, Swati S. Bhasin, and Manoj Bhasin of BIDMC; Jun Yang and Bruce D. Hammock of the UC Davis Comprehensive Cancer Center at University of California, Davis; Diane R. Bielenberg, Birgitta A. Schmidt, and Steven J. Staffa of Boston Children's Hospital; Matthew A. Sparks of Duke University and Durham VA Medical Centers; Vidula Sukhatme from GlobalCures Inc.; Mark W. Kieran of Dana-Farber Cancer Institute; Sui Huang from the Institute for Systems Biology; and Vikas P. Sukhatme of Emory University School of Medicine.
The research was supported by grants from the National Cancer Institute (RO1 01CA170549, ROCA148633 and RO1GM038765); Beth Israel Deaconess Medical Center seed funds; the Credit Unions Kids at Heart Team; C.J. Buckley Pediatric Brain Tumor Fund; the Kamen Foundation; the Joe Andruzzi Foundation; National Institute of Environmental Health Science Superfund Research Program grant P42 ES004699; National Institute of Environmental Health Science grant RO1 ES002710; the Sheth family; Stop and Shop Pediatric Brain Tumor Fund; Molly's Magic Wand for Pediatric Brain Tumors; the Markoff Foundation Art-In-Giving Foundation; and Jared Branfman Sunflowers for Life.

De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)

Een greintje preventie: Preoperatief beheer van ontstekingen kan recidieven van kanker voorkomen
Een groeiend aantal aanwijzingen suggereert dat traditionele kankerbehandelingen paradoxaal genoeg nieuwe tumorgroei kunnen bevorderen. Nu heeft een team van wetenschappers onder leiding van Dipak Panigrahy, MD en Allison Gartung, PhD, van het Kankercentrum van Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC), aangetoond dat toediening van ontstekingsremmende behandelingen die ontstekingen voorkomen, evenals proresolutiebehandelingen die de ontstekingsreactie van het lichaam op chirurgie of chemotherapie verminderen, kan de overleving op lange termijn in experimentele modellen van dierkanker bevorderen.
De krant werd online gepubliceerd in The Journal of Clinical Investigation en werd de Editor's Pick genoemd voor de maand juli.
"Kankertherapie is een tweesnijdend zwaard, omdat stervende kankercellen ontstekingen kunnen veroorzaken en de groei van microscopische kankercellen kunnen bevorderen," zei Panigrahy. "Chirurgie, chemotherapie en bestraling kunnen allemaal de ontstekingsreactie / immunosuppressieve letselreactie van het lichaam induceren. Zelfs anesthetica kan de resolutie van ontstekingen aantasten."
Panigrahy en collega's, waaronder Charles N. Serhan, PhD, DSc, directeur van het Centre of Experimental Therapeutics en lid van de afdeling Anesthesiologie, Perioperative and Pain Medicine bij Brigham and Women's Hospital en Vikas P. Sukhatme, MD, ScD, Dean van Emory University School of Medicine, de hypothese dat een vroege blokkade van de inflammatoire cascade en / of het versnellen van de oplossing van ontsteking de tumorbevorderende onbedoelde gevolgen van kankerchirurgie zou kunnen overwinnen. Deze nieuwe benadering van het blokkeren van ontstekingen en / of het versnellen van de oplossing van ontstekingen vóór een chirurgische ingreep kan mogelijk ook profiteren van de meer dan 30 procent van de patiënten die geen kanker hebben maar microscopische kankers herbergen - kleine clusters van kankercellen die niet produceren een groeiende tumor. Fysiologische stress, inclusief van therapeutische procedures zoals chirurgie en anesthesie, kan ertoe leiden dat deze microscopische kankers uitgroeien tot voelbare tumoren.
Met behulp van een goed ontwikkeld diermodel ontdekten de wetenschappers dat preoperatieve maar niet postoperatieve toediening van een niet-steroïde ontstekingsremmend geneesmiddel genaamd ketorolac de verspreiding van kankercellen in meerdere tumorresectiemodellen elimineerde, wat resulteerde in een aanzienlijk langere overleving. Het team toonde ook aan dat preoperatieve toediening van resolvins - van nature voorkomende ontstekingsremmende factoren geproduceerd door het menselijk lichaam voor het eerst ontdekt door Serhan en collega's in Brigham en Women's Hospital in 2002 - hetzelfde resultaat opleverde. Bovendien ontdekten ze dat ketorolac en resolvins samen synergetische antitumoractiviteit vertoonden, waardoor chirurgie of chemotherapie niet langer slapende tumorcellen in diermodellen kon omzetten.
Deze nieuwe benadering van het blokkeren van ontstekingen en / of het versnellen van de oplossing van ontstekingen vóór een chirurgische procedure kan ook de meer dan 30 procent van de patiënten helpen die geen kanker hebben maar microscopische kankers herbergen - kleine clusters van kankercellen die geen groeiende tumor. Fysiologische stress, inclusief van therapeutische procedures zoals chirurgie en anesthesie, kan ertoe leiden dat deze microscopische kankers uitgroeien tot voelbare tumoren.
"Samen suggereren onze bevindingen een mogelijke paradigmaverschuiving in onze aanpak van resecteerbare kankers", zegt Sukhatme. "Klinische proeven zijn nu dringend nodig om deze dierstudies te valideren."
Co-auteurs omvatten Haixia Yang, Molly M. Gilligan, Megan L. Sulciner, Jaimie Chang, Julia Piwowarski, Anna Fishbein, Dulce Soler-Ferran, Swati S. Bhasin en Manoj Bhasin van BIDMC; Jun Yang en Bruce D. Hammock van het UC Davis Comprehensive Cancer Center aan de University of California, Davis; Diane R. Bielenberg, Birgitta A. Schmidt, en Steven J. Staffa van Boston Children's Hospital; Matthew A. Sparks van Duke University en Durham VA Medical Centres; Vidula Sukhatme van GlobalCures Inc .; Mark W. Kieran van Dana-Farber Cancer Institute; Sui Huang van het Institute for Systems Biology; en Vikas P. Sukhatme van Emory University School of Medicine.
Het onderzoek werd ondersteund door subsidies van het National Cancer Institute (RO1 01CA170549, ROCA148633 en RO1GM038765); Beth Israel Deaconess Medical Center zaadfondsen; de Credit Unions Kids at Heart Team; C.J. Buckley Pediatric Brain Tumor Fund; de Kamen Foundation; de Joe Andruzzi Foundation; National Institute of Environmental Health Science Superfund Research Program-subsidie P42 ES004699; National Institute of Environmental Health Science-subsidie RO1 ES002710; de familie Sheth; Stop and Shop Pediatric Brain Tumor Fund; Molly's toverstaf voor pediatrische hersentumoren; de Markoff Foundation Art-In-Giving Foundation; en Jared Branfman Sunflowers for Life.