CC BY
94
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Вадим Сергеевич Покровский1, Нина Александровна Лесная2, Наталия Владимировна Андронова3, Елена Михайловна Трещалина4
ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМБИНАЦИЙ АРАНОЗЫ С ЦИСПЛАТИНОМ И ИНГИБИТОРАМИ ТОПОИЗОМЕРАЗ НА ПОДКОЖНЫХ ГЕТЕРОТРАНСПЛАНТАТАХ РАКА ЛЕГКОГО ЧЕЛОВЕКА
‘Аспирант, лаборатория комбинированной терапии опухолей НИИ экспериментальной диагностики и терапии опухоли РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН (‘‘5478, РФ, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24). 2К. б. н., старший научный сотрудник, лаборатория комбинированной терапии опухолей НИИ экспериментальной диагностики и терапии опухоли РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН (‘‘5478, РФ, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24).
3К. м. н., ведущий научный сотрудник, лаборатория комбинированной терапии опухолей НИИ экспериментальной диагностики и терапии опухоли РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН (‘‘5478, РФ, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24).
4 Д. м. .н., профессор, заведующая, лаборатория комбинированной терапии опухолей НИИ экспериментальной диагностики и терапии опухоли РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН (‘‘5478, РФ, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24).
Адрес для переписки: 115478, РФ, г. Москва, Каширское шоссе, д. 24, НИИ экспериментальной диагностики и терапии опухоли РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН, лаборатория комбинированной терапии опухолей, Покровский Вадим Сергеевич; e-mail: [email protected]
Представлены результаты изучения комбинаций аранозы с цисплатином, этопозидом, иринотека-ном или топотеканом на подкожных гетеротрансплантатах эпителиоподобного рака легкого человека РЛ4 у мышей-самцов Balb/c nude, полученных из культуры клеток линии А549. Препараты вводили вну-трибрюшинно последовательно в следующих дозах: араноза — 100 мг/кг, цисплатин — 2,0 или 2,5 мг/кг, этопозид — 5 мг/кг, топотекан — 0,5 мг/кг 2 раза на 2-е и 4-е сутки, иринотекан — 20 мг/кг однократно на 2-е сутки. Показана существенная противоопухолевая активность всех изученных комбинаций при удовлетворительной переносимости по сравнению с монотерапией аранозой или топотеканом, а также комбинациями этопозида с цисплатином, иринотекана с цисплатином или топотекана с цисплатином.
Ключевые слова: гетеротрансплантаты рака легкого человека, иммунодефицитные мыши, араноза, ингибиторы топоизомераз, эффективность, переносимость.
Рак легкого (РЛ) занимает первое место в структуре онкологической заболеваемости мужчин в России и в мире и часто обусловливает необходимость назначения химиотерапии. Одним из путей повышения эффективности химиотерапии как мелкоклеточного рака легкого (МРЛ), так и немелкоклеточного РЛ является поиск новых комбинаций. К числу эффективных при РЛ препаратов относятся комплексные соединения платины, ингибиторы топоизомеразы I (иринотекан, топотекан) и
© Покровский В. С., Лесная Н. А., Андронова Н. В.,
Трещалина Е. М., 2010
УДК 616.24-006.6-092.9:615.277.3.076.9
II (этопозид, тенипозид), а также производные нитрозо-мочевины. В частности, на гетеротрансплантатах (ксено-графтах) МРЛ человека была показана эффективность комбинации этопозид + цисплатин (ЕР), подтвердившаяся при клинических испытаниях [1; 2].
В отделении химиотерапии РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН была разработана трехкомпонентная комбинация нимустин + этопозид + цисплатин, проявившая выраженную противоопухолевую активность при МРЛ и, особенно, при метастазировании в головной мозг. Недостатки указанной комбинации связаны с характерной для производных нитрозомочевины отсроченной кумулятивной ми-елосупрессией и необходимостью длительного контроля
кроветворной функции [3]. Один из путей минимизации указанного недостатка схем с включением традиционных нитрозопроизводных — замена их новым отечественным препаратом аранозой (Ar). Он выгодно отличается от других нитрозопроизводных относительно мягкой гематологической токсичностью и описанной в доклинических и клинических исследованиях эффективностью в сочетании с другими препаратами [4—6].
При доклиническом изучении Ar на моделях перевиваемых опухолей мышей была выявлена высокая активность в отношении лимфолейкозов L1210, P388, а также солидных опухолей меланомы В16, аденокарциномы молочной железы Са755, аденокарциномы толстой кишки АКАТОЛ, сарком 37 и 180, эпидермоидной карциномы легкого Льюис (LLC) и др. [6]. Ar также оказалась эффективной на подкожных ксенографтах различных опухолей человека у бестимусных мышей и крыс, в том числе на лимфоме Беркитта P3HR1, меланоме Me Wo, саркоме Юинга и немелкоклеточном РЛ. Кроме того, показана умеренная эффективность Ar при однократном введении в дозе 250 мг/кг на подкожных ксенографтах РЛ4 у иммунодефицитных крыс [7].
В рамках клинических исследований у больных МРЛ в качестве терапии второй линии была изучена трехкомпонентная комбинация ArDV, включающая Ar, доксору-бицин и винкристин. Было показано, что ArDV по эффективности не уступает наиболее распространенным схемам лечения, в частности монотерапии Т (эффективность 23%, медиана продолжительности жизни 7 мес), и имеет более благоприятный профиль токсичности. Комбинация ArDV оказалась высокоэффективной при метастазах в головном мозге. Токсичность проявлялась в основном кратковременной анемией, лейкопенией и тромбоцитопенией I—II степени [4]. Таким образом, использование Ar в схемах полихимиотерапии РЛ представляется перспективным.
Ранее нами была показана высокая эффективность комбинаций PAr, TAr, ЕPAr, IPAr, TPAr, приводящая к 30—100% излечению мышей с перевиваемой LLC [8—10]. Данная серия экспериментов проведена для подтверждения полученных результатов на модели РЛ человека.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Животные. В опытах использовали 228 особей 8-недельных мышей-самцов Balb/c nude массой тела 18—22 г разведения РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН. Мышей получали и содержали в специализированном кондиционируемом виварии РОНЦ в стерильных условиях при естественном освещении на брикетированном корме и постоянном доступе к стерильной воде (конвенциональные условия содержания). Проведена серия экспериментов. Перед лечением мышей распределяли на группы (по 10—14). Одну из групп оставляли без лечения и считали контрольной (10—12 животных).
Модель опухоли. Штамм РЛ4 получен в РОНЦ из культуры клеток эпителиоподобного РЛ человека А549 хранения в Банке РОНЦ. В опытах использованы 8—15-й пассажи in vivo. Опухоль трансплантировали мышам подкожно по стандартной методике [11].
Препараты вводили внутрибрюшинно. I вводили однократно на 2-е сутки; Ar, P, Е и T — 2-кратно на 2-е и 4-е сут-
ки после трансплантации опухоли. Перед введением Р, Е, I и Т разводили в 0,9% растворе NaCl, а Ar — в 5% растворе глюкозы. Лиофилизированную Ar (ГЛЭС, РФ) вводили в 1% концентрации в разовой дозе 100 мг/кг (суммарная доза 200 мг/кг). Инъекционный раствор Р (Ebeve, Польша) вводили в 0,025% концентрации в разовых дозах 2,0 (в комбинациях IP, IPAr, TP, TPAr) или 2,5 мг/кг (в комбинациях PAr, ЕР, EPAr); суммарные дозы 4 или 5 мг/кг. Е (TEVA, Нидерланды) в виде 0,1% инъекционного раствора вводили мышам в разовой дозе 5 мг/кг (суммарная доза 10 мг/кг),
I — 0,3% инъекционного раствора (TEVA, Аргентина) однократно в дозе 20 мг/кг, лиофилизированный T (Glaxo Smith Kline, Великобритания) — в концентрации 0,008% в разовой дозе 0,5 мг/кг (суммарная доза 1 мг/кг).
Соблюдали следующую последовательность введения препаратов: Е—P—Ar, I—P—Ar, T—P—Ar, интервал 10—20 мин.
Оценка противоопухолевого эффекта. Эффективность лечения оценивали по стандартному критерию «treatment/control» (Т/С) < 42% [11].
Оценка переносимости лечения. О переносимости лечения препаратов судили по состоянию и поведению, достоверному уменьшению массы тела (> 30%) и гибели животных.
Статистическая обработка. Данные опытов подвергали статистической обработке по методу Стьюдента в модификации Р. Б. Стрелкова, рассчитывая доверительные интервалы средних сравниваемых величин. Достоверными считали различия при p < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Эффективность монотерапии Ar и комбинации PAr.
Оценку эффективности монотерапии Ar и комбинации PAr проводили для прогнозирования и последующей количественной оценки синергизма других комбинаций. Результаты представлены на рис. 1. В использованной разовой дозе 100 мг/кг при двукратном введении Ar была малоэффективна на РЛ4 у иммунодефицитных мышей; Т/С = 55% на 7-е сутки после окончания лечения при большом разбросе показателя. В случае применения комбинации PAr значимого противоопухолевого эффекта также не наблюдали: Т/С составило от 56 до 59% на 7—10-е сутки после лечения. Результаты анализа чувствительности РЛ4 к эффективной при клиническом применении комбинации PAr, показавшей адекватную чувствительность в эксперименте на LLC, свидетельствуют
о чрезвычайно низкой чувствительности данной модели.
Переносимость как монотерапии Ar, так и PAr была удовлетворительной: гибели от токсичности не отмечали, состояние и поведение мышей без особенностей, на 10-е сутки опыта потеря массы тела < 10%.
Эффективность монотерапии T и комбинации TAr. При монотерапии T на протяжении всего эксперимента достоверного торможения роста опухоли достичь не удалось: Т/С составило от 76 до 108%, что согласуется с данными других авторов [12]. При применении TAr отмечен значимый противоопухолевый эффект: T/Cmax = 35% на 22-й день после окончания лечения (рис. 2). Переносимость лечения была удовлетворительной: гибели не отмечали, состояние и поведение мышей без особенностей, потеря массы тела < 10%.
Рисунок 1. Сравнительная эффективность монотерапии Аг и комбинации РАг. 1 — Ar; 2 — контроль; 3 — PAr.
Сравнительная эффективность комбинаций TР и TРAr. Комбинация ТР не вызывала достоверного торможения роста опухоли: Т/С > 58% (рис. 3). Включение Аг в комбинацию ТР (сочетание ТРАг) обеспечило Т/С = 31% на 6-е сутки после окончания лечения с сохранением эффекта на значимом уровне в течение 14 сут. Однако индивидуальный разброс показателя в группе был достаточно велик, что не позволило получить достоверных отличий от контроля. Переносимость обеих комбинаций была удовлетворительной: гибели не отмечали, состояние и поведение мышей без особенностей, однако нельзя исключить общетоксического действия, так как потеря массы тела животных достигала 20%.
Эффективность комбинаций ЕР и ЕРAr. Эффективность трехкомпонентной комбинации ЕРАг сравнивали с комбинацией ЕР, которая является стандартной схемой химиотерапии МРЛ [8]. Показано (рис. 4), что аналогично РАг двухкомпонентная комбинация ЕР малоэффективна и не изменила исходно низкий ответ РЛ4 на химиотерапию — Т/С составило от 57 до 90%. Трехкомпонентная схема с включением Аг дала хороший терапевтический эффект, который проявился существенным и достоверным ингибированием роста: Т/С = 23% (р < 0,05) с сохранением на значимом уровне в течение 39 сут. Таким образом, в изученной комбинации включение Аг привело к улучшению результатов лечения. Переносимость обеих комбинаций была удовлетворительной: гибели от токсичности не отмечали, состояние и поведение мышей без особенностей, потеря массы тела животных также достигала 20%.
Эффективность комбинаций № и IРAr. При комбинации 1Р получен минимально значимый результат: Т/С = 42% (рис. 5). Добавление Аг к 1Р привело к существенному повышению эффективности, Т/С = 16% (р < 0,05) на 17-е сутки после окончания лечения. При этом противоопухолевый эффект сохранялся на значимом уровне в течение 33 сут при удовлетворитель-
Рисунок 2. Сравнительная эффективность монотерапии T и комбинации TAr. 1 — Т; 2 — контроль; 3 — TAr.
ной переносимости комбинаций. Одним из побочных эффектов IPAr была умеренная диарея (желудочнокишечная токсичность), сопоставимая с таковой в группе сравнения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведенное исследование показало, что выбранная модель подкожных ксенографтов РЛ человека (РЛ4) практически не чувствительна к монотерапии Ar или T, а также к двойным сочетаниям ЕP, PAr или TP в использованных дозах и схемах лечения. Только двухкомпонентные комбинации IP, TAr и трехкомпонентные комбинации с включением Ar ^PAr, IPAr, TPAr) дают выраженный
Сутки после трансплантации опухоли
Рисунок 3. Сравнительная эффективность комбинаций ТР и ТРАг. 1 — ТР; 2 — контроль; 3 — ТPAr.
Сутки после трансплантации опухоли
Рисунок 4. Сравнительная эффективность комбинаций EP и EPAr. 1 — контроль; 2 — ЕР; 3 — ЕPAr.
синергизм и/или аддитивный эффект при сопоставимой переносимости. Полученные данные позволяют считать отобранные двух- и трехкомпонентные комбинации с Ar перспективными для дальнейшего изучения.
ЛИТЕРАТУРА
1. In vitro and in vivo effects of cisplatin and etoposide in combination on small cell lung cancer cell lines / Kondo H., Kanzawa F., Nishio K., Saito S., Saijo N. // Jpn. J. Cancer Res. — 1994. — Vol. 85, N 10. — P. 1050—1056.
2. Phase III trial of irinotecan/cisplatin compared with etoposide/ cisplatin in extensive-stage small-cell lung cancer: clinical and pharma-cogenomic results from SWOG S0124 / Lara P. N. Jr., Natale R., Crowley J., Lenz H. J., Redman M. W., Carleton J. E., Jett J., Langer C. J.,
Сутки после трансплантации опухоли
Рисунок 5. Сравнительная эффективность комбинаций IP и IPAr. 1 — контроль; 2 — IP; 3 — IPAr.
Kuebler J. P., Dakhil S. R., Chansky K., Gandara D. R. // J. Clin. Oncol. — 2009. — Vol. 20, N 15. — P. 2530—2535.
3. Семина О. В. Новые производные нитрозомочевины в лечении мелкоклеточного рака легкого: Автореф. дис... канд. мед. наук. — М., 2003. — 27 с.
4. Кузьминов А. Е. Разработка новых режимов комбинированной химиотерапии диссеминированного мелкоклеточного рака легкого: Автореф. дис... канд. мед. наук. — М., 2007. — 28 с.
5. Опыт применения лекарственных комбинаций на основе аранозы в лечении диссеминированной меланомы кожи / Манзюк Л. В., Бородкина А. Г., Артамонова Е. В., Надеждина Т. М., Токарева З. И., Халястов И. Н. // Вестн. РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН. — 2000. — № 2. — С. 27—30.
6. Новый противоопухолевый препарат араноза / Муханов В. И., Платонова Г. Н., Перетолчина Н. М., Клеянкина В. В., Лопатин П. В., Чинаева А. Д., Краснова М. А., Травина Л. А., Кикоть Б. С., Тетерят-ник Н. А., Недорезова Т. П., Соколова И. С., Кукушкина Г. В. // Хи-миотер. опухолей в СССР. — 1980. — №. 32. — С. 133—139.
7. Бухарова И. К., Ревазова Е. С., Мороз Л. В. Чувствительность к аранозе некоторых гетеротрансплантатов опухолей человека у бестимусных мышей и крыс // Химиотер. опухолей в СССР. — 1986. — № 45. — С. 164—167.
8. A new triplet of combined chemotherapy with irinotecan, cisplatin and aranoza for lung cancer therapy / Pokrovsky V. S., Lesnaya N. A., Romanenko V. I., Treshalina H. M. // Abstract book of 20th International Congress of Anti-Cancer Treatment. — Paris, 2009. — P. 379.
9. Результаты доклинического изучения эффективности и переносимости комбинации топотекан + араноза на модели карциномы легкого Льюис / Покровский В. С., Лесная Н. А., Романенко В. И., Трещалина Е. М. // Сиб. онкол. журн. — 2009. — № 1. — С. 159.
10. Эффективность и переносимость тройной комбинации с включением этопозида, цисплатина и аранозы при лечении эпидер-моидной карциномы легкого Льюис у мышей / Лесная Н. А., Покровский В. С., Романенко В. И., Трещалина Е. М. // Рос. биотер. журн. — 2009. — № 2. — С. 79—84.
11. Chabner В. A., Longo D. L. Cancer Chemotherapy and Biotherapy: Principles and Practice. — 3rd ed. — Philadelphia: Lippincott-Raven, 2001. — P. 678—699.
12. Hardman W. E., Moyer M. P., Cameron I. L. Efficacy of treatment of colon, lung and breast human carcinoma xenografts with: doxorubicin, cisplatin, irinotecan or topotecan // Anticancer Res. — 1999. — Vol. 19. — P. 2269—2274.
Поступила 30.09.2009
Vadim Sergeyevich Pokrovsky1, Nina Alexandrnvna Lesnaya2, Natalia Vladimirovna Andronova3, Elena Mikhailovna Treschalina4
EFFICACY OF ARANOZA COMBINED WITH CISPLATIN AND TOPOISOMERASE INHIBITORS IN HUMAN LUNG CANCER SUBCUTANEOUS XENOGRAFTS
1 Postgraduate Student, Tumor Combination Therapy Laboratory,
Tumor Experimental Diagnosis and Therapy Research Institute, N. N. Blokhin RCRC RAMS (24, Kashirskoye sh., Moscow, 115478, Russian Federation)
2 DSc, PhD, Senior Researcher, Tumor Combination. Therapy Laboratory,
Tumor Experimental Diagnosis and Therapy Research Institute, N. N. Blokhin RCRC RAMS (24, Kashirskoye sh., Moscow, 115478, Russian Federation)
3 MD, PhD, Leading Researcher, Tumor Combination Therapy Laboratory,
Tumor Experimental Diagnosis and. Therapy Research. Institute, N. N. Blokhin RCRC RAMS (24, Kashirskoye sh., Moscow, 115478, Russian Federation.)
4 MD, PhD, Professor, Head, Tumor Combination. Therapy Laboratory,
Tumor Experimental Diagnosis and. Therapy Research. Institute, N. N. Blokhin RCRC RAMS (24, Kashirskoye sh., Moscow, 115478, Russian Federation.)
Address for correspondence: Pokrovsky Vadim Sergeyevich, Tumor Combination Therapy Laboratory, Tumor Experimental Diagnosis and Therapy Research Institute, N. N. Blokhin RCRC RAMS, 24, Kashirskoye sh., Moscow, 115478, Russian Federation; e-mail: [email protected]
The paper analyzes results of administration of aranoza combined with cisplatin, etoposide, irinotecan or topotecan to male Balb/c nude mice bearing human lung cancer xenografts, strain RL4 (cell line A549). Aranoza 100 mg/kg, cisplatin 2.0 or 2.5 mg/kg, etoposide 5 mg/kg, topotecan 0.5 mg/kg twice on days 2 and 4, irinotecan 20 mg/kg once on day 2 were administered intraperitoneally consecutively. All the combinations demonstrated a considerable antitumor activity and satisfactory tolerance as compared to single aranoza or topotecan, as well as to etoposide—cisplatin, irinotecan—cisplatin and topotecan—cisplatin combinations.
Key words: human lung cancer xenografts, nude mice, aranoza, topoisomerase inhibitors, efficacy, tolerance.
