Детально про сарколізін - сарколізін
Сарколізин - Sarcolysinum.
Синоніми: С.В.3007, Мерфалан, Merphalan, NSC-14 210, Phenylalanin Lost, Phenylalanine nitrogen mustard, Phenylamine mustard, Phenylamino nitrogen mustard, PAM, Racemelphalane, Racemelphalanum, Sarcochlorine, Sarcoclorin, Sarcolysin.
Вперше сарколізін синтезували незалежно один від одного радянський і англійські дослідники. Препарат відноситься до алкилирующим з`єднанням фупп хлоретіламінов, яка реакционноспособна і відповідальна за реакцію алкілування. В основу структури сарколизина покладено принцип поєднання цитотоксической алкілуючі групи і біологічно активної угруповання, що грає важливу роль метаболіту в обміні в пухлинної тканини. Особливістю будови сарколизина є те, що в якості "носія" хлоретіламінних груп використана незамінна амінокислота фенілаланін. А амінокислоти вкрай необхідні для побудови білка, з інтенсивним синтезом якого, як відомо, пов`язане зростання пухлин. Важливою властивістю є здатність амінокислот проникати через мембрани пухлинних клітин в 4-5 разів легше, ніж через мембрани нормальних клітин, що може створити умови для виборчого накопичення в опухали.
Ці обгрунтування і послужили причиною для синтезу алкилірующих з`єднань на основі фенілаланіну: в СРСР - сарколизина (D, L- форма), а за кордоном - мелфалана (L-форма).
За хімічною будовою сарколізін є гідрохлоридом DL-q- аміно-р-п-ди (2-хлоретил) амінофенілпропіоновой кислоти. Це білий або злегка жовтуватий кристалічний порошок, розчинний у воді, метанолі, кислотах, підставах, важко розчинний в етанолі, не розчинний в ефірі і хлороформі.
Фармакологічні властивості і протипухлинну дію. Одним з істотних переваг сарколизина є його відносно низька токсичність - на порядок нижче, ніж у Ембіхін. Після застосування летальних доз препарату найбільш виражені зміни кровотворення, які проявляються зменшенням вмісту лімфоцитів, гранулоцитів і тромбоцитів крові, а також пригніченням всіх паростків кровотворення в кістковому мозку. Пригнічення лімфопоезу тримається довше, ніж кісткового мозку. Іноді розвиваються ураження травного каналу - гіперемія слизової оболонки, діарея, геморагії. В органах і тканинах з активною клітинної проліферації спостерігаються явища деструкції та атрофії. У печінці, нирках і серці - білкова зерниста дистрофія.
Сарколізин проявив в експерименті високу антибластичних активність на широкому спектрі перевівних злоякісних пухлин, аж до повного розсмоктування деяких з них, і виборче дію на пухлинну тканину. До сарколізін високочутливі пухлини у гризунів, деякі саркоми, пухлини епітеліального і лімфоїдного походження.
Високочутлива до сарколізін культура клітин раку яєчника (CaOv) людини. У культурі тканин препарат викликає також повну зупинку зростання ряду сарком людини, тоді як культури нормальних тканин не наражалися незворотних ушкоджень.
Серед інших хлоретіламінов сарколізін виділяється не тільки значною протипухлинну активність, але і більш високою вибірковістю специфічної дії. Вона проявляється не тільки в тому, що при правильно підібраних дозах і режимі не спостерігається загибелі тварин або відсутні видимі токсичні прояви препарату, але, головне, в тому, що при повній загибелі пухлинної тканини в життєво важливих внутрішніх органах не спостерігається необоротних морфологічних змін, за винятком помірної атрофії кровотворних органів, які незабаром після закінчення лікування відновлюються.
Розсмоктування пухлин або незначне їх зменшення зазвичай супроводжується функціонально-структурними морфологічними змінами як паренхіми, так і строми пухлинних клітин, порушеннями обміну речовин в них, змінами активності деяких ферментів.
Однією з характерних морфологічних особливостей сарколизина є стимуляція проліферативних процесів в соедіненітельной тканини, навколишнього пухлина, а також регенерація нервових волокон. Основним небажаним побічним дією препарату є його вплив на кровотворну систему.
При одноразовому введенні МПД сарколизина вже з 2-го дня відбувається короткочасне зниження вмісту лейкоцитів за рахунок як гранулоцитів, так і лімфоцитів. Максимальна депресія відзначається на 5-й день. З 6-го дня вміст лейкоцитів поступово підвищується і до 8-го дня досягає фонових показників, головним чином за рахунок нейтрофілів, тоді як абсолютний вміст лімфоцитів відновлюється лише через 3 тижні. и більше.
Виражені і стійкі зміни виявлені при введенні сублетальні дози препарату. До сарколізін чутливі все паростки кровотворення - мієлоїдний, лімфоїдний, мегакаріоцітарний і еритроїдної. Максимальне зниження числа миелокариоцитов спостерігається на 3-4-й день, особливо ушкоджуються молоді форми, число яких на 2-й день становить лише 15%. До 4-5-му даю в кістковому мозку виявляються лише ретикулярні клітини, їх голі ядра, плазматичні і лімфоїдні елементи і одиничні змінені великі зрілі гранулоцити.
Глибокі зміни зазнає лімфоїдний паросток - депресія досягає 89%. У цей період відзначається також зниження маси вилочкової залози і селезінки, відновлення яких відбувається лише до 3-му тижні. До цього ж терміну відбувається відновлення числа мегакаріоцитів. Трохи раніше (через 2 тижні.) Нормалізується-еритропоез.
Значні деструктивно-апластические зміни виявляються в усіх нормально проліферуючих тканинах організму - селезінці, вилочкової залозі, лімфовузлах, кістковому мозку, тонкій кишці. Причому в більшості цих органів підвищується сорбція нейтрального червоного, яка свідчить про порушення їх функції. У той же час сорбционная здатність тканин печінки, легенів, нирок, насінників не змінюється.
Зміни, викликані сарколізіном в адекватних дозах в клітинах нормально проліферуючих тканин, зазвичай менш значні, ніж в чутливих пухлинах, але більш виражені, ніж у резистентних пухлинах. У тварин після введення високих доз препарату помітно порушується видільна функція нирок - знижується діурез і затримується виділення сечі, відзначається білкова дистрофія, дещо знижується антитоксична та поглотительно-видільна функції печінки, але протягом 2 тижнів. вона нормалізується.
Порушення виявляються і з боку захисних реакцій організму, його імунологічних механізмів: знижується функціональна активність і поглинальна здатність клітинних елементів сполучної тканини, зменшується вміст лімфоцитів і перехідних форм полібластов, виявляються морфологічні зміни макрофагів, знижуються їх переварюють властивості. Сарколізин пригнічує індуктивну фазу первинної імунної відповіді. Однак ці зміни оборотні.
Виражених змін з боку органів травлення препарат в МПД не викликає, але гальмує зростання сім`яників, селезінки, лімфовузлів, передміхурової залози і печінки у молодих зростаючих тварин.
Терапевтичні дози препарату у здорових тварин не викликають значних змін ЕКГ і артеріального тиску, не роблять адренолитического і холіноблокуючу дії, не змінюють масу тіла і діурез. Несуттєві і короткочасні зрушення детоксикаційної функції печінки. Вони відновлюються протягом тижня. Лише в результаті тривалого застосування препарату можуть виникати порушення ЕКГ, частоти пульсу і артеріального тиску, що свідчать про наявність дистрофічних порушень.
Вельми чутливі до сарколізін органи ендокринної системи. Навіть після введення препарату в курсовій терапевтичній дозі 1 мг / кг у тварин спостерігаються морфологічні зміни в гіпофізі, нейрогіпофіз, корі надниркових залоз, в сім`яниках, передміхуровій залозі, яєчниках, матці. Сарколізин кілька підвищує фоллікулостімулірующим функцію гіпофіза, підсилює секрецію кортикостерону, але не впливає на синтез 11-ОКС. Після одноразового введення препарату в МПД (12 мг / кг) зменшується маса вилочкової залози з інволюцією лімфоїдної тканини і виразним збільшенням її сорбційної здатності.
Менш значні зміни щитовидної залози: протягом тижня підвищується її функція, після чого знижується.
У здорових тварин сарколізін після дворазового введення в дозах 8 і 5 мг / кг викликає значне пригнічення активності холінестерази в міокарді, епітелії слизової оболонки товстої кишки і в клітинах печінки. Короткочасне зниження активності ферменту відзначається в тканинах головного мозку, тонкої кишки і клубочковом апараті нирок. В інших органах і тканинах активність ферментів істотно не змінюється.
Особливий інтерес становить те, що після хіміотерапії сарколізіном тварин з пухлинами багато відхилень в організмі, викликані пухлинним процесом, послаблюються або навіть зникають. При хорошому антисептичну ефект лікування зменшується диспротеїнемія, нормалізується вміст альбумінів і аг-глобулінів, іноді підвищується вміст загального білка ,, послаблюються дистрофічні зміни в печінці, поліпшуються її функції, поступово відновлюється або знижується сорбционная здатність деяких тканин, активізуються десорбціонную процеси. У тварин з розсмокталася пухлинами, підвищується онколітичних здатність сироватки і активність клітинних елементів сполучної тканини, нормалізується рівень адреналіну і активність холінестерази а більшості органів і тканин, знижується концентрація натрію в крові, а також вміст води та електролітів в пухлини.
Механізм дії. Існує кілька підходів до пояснення механізму біологічного, в тому числі і протипухлинного дій сарколизина. Зізнається, що основне: дія препарату направлена на первинне ушкодження макромолекул ДНК і порушення процесів її редуплікації.
Інша точка зору не виключає прямої дії сарколизина на нуклеїнові кислоти, але визнає цю дію як опосередковане через ферментний обмін і процеси гліколізу. І дійсно, сарколізін у здорових тварин в терапевтичних дозах викликає значні зрушення вмісту нуклеїнових кислот, особливо ДНК, не тільки в органах з активно проліферуючими тканинами, але і в головному мозку, м`язах. Найбільш виразно зміни проявляються на 3-7-й день після введення препарату. У ті ж терміни відзначається порушення цитофізіологічної активності тканин. Це свідчить про те, що однією з важливих сторін метаболізму сарколизина є його реакція з білками і нуклеїновими кислотами.
Своєрідність механізму дії сарколизина проявляється в тому, що препарат і продукти його біотрансформації включаються в метаболізм пухлинних клітин як структурні аналоги нормальних метаболітів фенілаланіну. Метаболізм препарату в основному зосереджений в області обміну нуклеїнових кислот. Під впливом сарколизина швидкість біосинтезу ДНК в нормальних тканинах, як і зміст ДНК і РНК в саркомі-45, в початковий період не змінюється, хоча виявлені певні якісні відмінності. Зокрема, знижується ступінь полімерності ДНК, а пізніше відзначається зниження швидкості біосинтезу РНК, тобто на тлі збереження середньої інтенсивності біосинтезу нуклеїнових кислот відбувається утворення дефектних форм ДНК і РНК, що в свою чергу призводить до порушення їх функцій, перш за все біосинтезу активних білків. Важковловимий спочатку втрати білків в ядрах і мітохондріях пухлинної тканини не тільки не компенсуються, а, навпаки, зростають до значних.
Пізніше при розсмоктуванні опухали відбувається зниження інтенсивності біосинтезу нуклеїнових кислот і зменшення їх змісту. У чутливих пухлинах ці зміни більш значні, ніж в стійких. Порушується специфічна зв`язок ДНК - білок в хроматині ядра клітини, знижується дихання. Відзначається значне пригнічення включення мічених попередників як в нуклеїнові кислоти, так і білки.
При введенні препарату в МПД через 1 добу синтез ДНК у всіх тканинах пригнічується на 70-85%, на 3-й день він поступово відновлюється в органах, хоча не досягає вихідного рівня. При цьому змінюються і фізико-хімічні властивості ДНК. Однак зміст РНК в тканинах органів змінюється короткочасно і не настільки виражена, за винятком слизової оболонки шлунка і тонкої кишки.
-Під впливом сарколизина виникають стійкі порушення ферментного обміну, зокрема активності фосфомоноестераз більшості органів, навіть в тих випадках, коли зміст нуклеїнових кислот змінюється незначно. Активність кислої фосфатази в більшості життєво важливих органів пригнічується, тоді як активність лужної фосфатази дещо підвищується. Роль фосфатаз в організмі не обмежується їх участю в енергетичних процесах, їм приписують властивості трансфераз, тобто ферментів, які беруть участь в клітинному розподілі і диференціювання. Ці зрушення до нуклеїновому і ферментному обміні призводять до змін структури клітин.
Характерним і досить ранньою ознакою пошкодження пухлинної тканини є порушення мітотичного поділу клітин, аж до повного зникнення митозов. Добре відомо, що клітини, що втратили здатність: до поділу, продовжують ще деякий час інтенсивно синтезувати нуклеїнові кислоти і білки (з`являються гігантські багатоядерні клітини), тобто зупинка клітинного ділення не є результатом порушення процесу біосинтезу. Дані електронному мікроскопічних і біохімічних досліджень свідчать, що причина цього полягає в пошкодженнях тих ланок метаболізму, які пов`язані з виробленням і трансформацією енергії.
Виявилося, що сарколізін в терапевтичних дозах не порушує синтезу адениловой кислоти de novo, але викликає зміни процесів її фосфорилювання до АДФ і АТФ. Не виключено, що препарат, взаємодіючи з проміжними продуктами фосфорилювання, унеможливлює трансформацію енергії окислювальних процесів в форму макроергічним зв`язку АТФ. А оскільки АТФ утворюється в клітці головним чином за рахунок реакцій сполученого фосфорилювання і служить основним джерелом енергії для всіх ендоергіческіх процесів, висловлюється припущення, що ці реакції є місцем первинної атаки препарату. Порушення енергетики клітини неминуче повинно вести до уповільнення всіх процесів, що протікають з використанням енергії АТФ, - біосинтезу нуклеїнових кислот, білків і ферментів, активного транспорту речовин і різних форм руху цитоплазми. Ці біохімічні зрушення знаходять відображення в ультраструктурі клітини. Дійсно, найбільш ранні ультрамикроскопические зміни в клітинах пухлини виявляються в мітохондріальному апараті - набухання і деформація мітохондрій, розплавлення крист, розрив внутрішньої мембрани, які виявляються раніше, ніж видимі зміни ядерних структур. Потім приєднуються порушення в ендоплазматичної мережі (фрагментація її, зменшення мембранних структур і особливо гранул рибонуклеопротеидов), а пізніше - в ядрах (потовщення внутрішньої мембрани, фрагментація, розрив оболонки з виходом ядерного вмісту в цитоплазму). Надалі регресія пухлини супроводжується збільшенням в цитоплазмі вмісту ліпідів і лізосом. Про порушення функцій мітохондрій свідчить також підвищення активності окисних ферментів.
Найбільш чутливою фазою митотического циклу при дії сарколизина є перехід G2-М і кінець постсинтетическом фази. При більш високих дозах порушується перехід S-G2 і пригнічується синтез ДНК. Зміни переходу Gi-S виникають лише під впливом летальних доз.
Фармакокінетика і метаболізм. За тривалістю перебування в крові сарколізін дещо відрізняється від хлоретіламінов аліфатичного ряду. При внутрішньовенному введенні кроликам він циркулює в крові близько двох годин, але незначна концентрація в кровоносній руслі визначається навіть через 4 ч. У крові препарат гідролізується і зв`язується з білками крові, зокрема з альбумінами.
Виявлено, що сарколізін з`єднується неміцними ефірними зв`язками з компонентами крові та гомогенату пухлин досить швидко. В умовах in vitro нативная плазма крові відразу ж пов`язує від 50 до 150 у препарату на 1 мл плазми крові, що становить 15-25% від загального його кількості. Реакція з безбілковими елементами сироватки крові, хоча і в невеликих кількостях (3,3%), також здійснюється вже в перші хвилини інкубації.
При внутрішньовенному введенні різке зниження концентрації сарколизина в сироватці крові тварин відзначається вже в перші секунди. Через 30 з визначається половина введеної дози, а через 5 хв-15-20%, що не прореагував препарату. До 20-30-й хвилині зміст сарколизина в крові не перевищує 3-4% Невелика його частина продовжує циркулювати в крові протягом 2-4 год. Динаміка зниження вмісту препарату підтверджена за допомогою 14С-сарколизина, міченого За Р-вуглецю аланина. Про це свідчить також швидке зв`язування сарколизина і його метаболітів з гомогенату чутливих пухлин, а також розподіл препарату в організмі.
Вже через 15 хв після одноразового введення сарколизина, міченого по вуглецю, тваринам з саркомою-45 радіоактивність досягає максимуму в крові, печінки, кишках і селезінці, трохи пізніше (через 30 хв) - в нирках і тільки через 1 год - в пухлини, коли зміст мітки в інших органах починає поступово знижуватися. В цей час питома радіоактивність пухлинної тканини помітно перевищує активність більшості органів. Радіоактивна мітка визначається в кістковому мозку, шлунку, матці, яєчниках, ендокринних железах- низький вміст мітки - в головному мозку. Лише через 24-48 год концентрація мічених метаболітів в пухлини і органах стає майже однаковою, за винятком тканини нирок, де високий рівень радіоактивності (в 2-4 рази вище) зберігається протягом чотирьох діб.
Препарат і продукти його біотрансформації виводяться нирками. Питома активність сечі починає підвищуватися на 5-й хвилині паралельно зі зниженням радіоактивності крові. Максимальних величин вона досягає на 30-й хвилині, після чого поступово і рівномірно зменшується.
Виявлено статеві і тимчасові відмінності в розподілі 14С- сарколизина. У самців концентрація мітки в печінці, слизовій оболонці тонкої кишки через 1 год в 2 рази вище, ніж у самок. Виводиться препарат у самців повільніше. Неоднакова фармакодинамика в ранковий і вечірній час: вранці включення радіоактивності вище, ніж увечері, що, мабуть, залежить від біоритмів і коливань мітотичної активності тканин.
Виборчого включення ІС-сарколизина в білки пухлинних клітин не виявлено, хоча максимальна активність в пухлини тримається довше, ніж в інтактних органах. Цікавим є і те, що в тканини чутливого штаму саркоми-45 виявляється менший вміст радіоактивної мітки, ніж в стійкому її подштамме.
Показання до застосування препарату. Хороші результати отримані при терапії сарколізіном семиноми яєчка (особливо при наявності метастазів), лімфо і ретікулосаркому, гемангіоендотеліому, мієломної хвороби, раку яєчників, кісткових ретікулосаркому і пухлини Юінга. Лікувальний ефект може бути отриманий при лімфоепітеліального пухлини Шминке, в окремих випадках - при холангіоцеллюлярном раку печінки, метастази злоякісної меланоми (регионарное введення препарату).
Спосіб застосування та дози. Сарколізин може застосовуватися внутрішньовенно, внутрішньоартеріально, внутрішньопорожнинне (внутрішньочеревно або внутриплеврально), а також перорально в таблетках. Добова доза сарколизина для дорослої людини масою 60-70 кг становить в середньому 0,03-0,04 г, (30- 40 мг), тобто 0,5-0,7 мг / кг. Хворим, маса яких 50 кг і менше, а також дітям дозу знижують, виходячи з розрахунку 0,3-0,4 мг / кг. У клініці використовують кілька режимів введення препарату:
1. Переривистий режим. Сарколізин вводять по 30-40 мг 1 раз на тиждень-на курс лікування 4-7 введень. Перші 2 рази призначають зазвичай по 0,02 г (20 мг), а потім по 30 мг препарату.
Дрібно-протяжний режим. Сарколізин вводять щодня або через день в невеликих дозах (по 10-15 мг). Іноді призначають препарат у високих разових дозах - по 80-100 мг 1 раз в 2-3 тижні. На курс лікування дорослому хворому призначають 150 мг сарколизина, але не більше 250-300 мг.
При наявності в серозних порожнинах ексудату сарколізін вводять внутрішньопорожнинної після анестезії 0,5% розчином новокаїну і евакуації ексудату. Внутрішньочеревно вводять по 40-100 мг, а внутриплеврально по 20-30 мг препарату. Для регіонарної перфузії пухлин кінцівок вводять по 25- 40 мг на 1 см3 об`єму тканин перфузованої області. Розчини для ін`єкцій готують безпосередньо перед введенням.
Побічна дія. Основним токсичним проявом препарату є пригнічення кістковомозкового кровотворення, яке зачіпає всі паростки - тромбоцитопоез, еритропоез і лейкопоез, причому найбільш чутливим є мієлопоез. У хворих можуть розвиватися лейкопенія, тромбоцитопенія і анемія, які частіше бувають відстроченими.
При передозуванні сарколизина можливі підвищення температури тіла, нудота, блювота, анорексія, поява петехій на шкірі. При перекальном застосуванні іноді відзначається подразнення слизової оболонки порожнини рота.
Протипоказання. Термінальні стадії хвороби, кахексія, виражена анемія, лейкопенія, тяжкі ураження печінки, нирок, порушення серцево-судинної системи.
Форма випуску та зберігання. Сарколізин для внутрішньовенних ін`єкцій випускається у вигляді порошку у флаконах ємністю 20 мл, що містять по 20 мг препарату, а для перорального застосування - у вигляді таблеток по 0,01 г (10 мг), в упаковці 25 таблеток. Зберігають препарат в холодильнику.
Препарат виробляється в Росії і США.
- Наступна сторінка
Сарколізин