CC BY
56
A. A. Wainson, V. V. Mescherikova, N. N. Kasatkina
RADIOMODIFYING EFFECT OF ARGLABIN EVALUATED ON MOUSE TRANSPLANTABLE TUMORS AND SKIN
N. N. Blokhin Russian Cancer Research Center RAMS, Moscow
ABSTRACT
The chemotherapeutic agent Arglabin, produced from the wormwood Artemisia glabella at the Institute of Phytochemistry, Republic of Kazakhstan, was studied as a radiomodifying agent in experiments with local radiation of three transplantable mouse tumors and normal skin of mouse pad. Arglabin administered at the 10 mg/kg, increased regression of the Lewis lung carcinoma, solid Ehrlich carcinoma and B16 melanoma after 20 Gy irradiation with dose modification factor about 1.2. The administration of Arglabin did not aggravate radiation skin reactions. Arglabin may be considered as a radiomodifying agent deserving study in the clinical trials.
Key words: Arglabin, transplantable tumors, mouse skin, tumor growth regression, radiation reactions.
А. А. Вайнсон, В. В. Мещерикова, Н. Н. Касаткина
ИЗУЧЕНИЕ РАДИОМОДИФИЦИРУЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ ПРЕПАРАТА АРГЛАБИН ПРИ ЛОКАЛЬНОМ ОБЛУЧЕНИИ ПЕРЕВИВНЫХ ОПУХОЛЕЙ И НОРМАЛЬНОЙ ТКАНИ (КОЖИ) МЫШЕЙ
ГУ РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН, Москва
РЕЗЮМЕ
Изучено радиомодифицирующее действие препарата арглабин, получаемого из полыни гладкой, при локальном гамма-облучении 3 перевивных опухолей и кожи стопы мышей. Установлено, что при однократном облучении солидного рака Эрлиха, карциномы легких Льюиса и меланомы В16 введение арглабина в дозе 10 мг/кг за полчаса до начала облучения вызывает усиление регрессии опухолей и увеличение продолжительности жизни животных, эквивалентное примерно 20% повышения дозы излучения, но не сказывается на тяжести лучевых реакций кожи. Таким образом, арглабин может рассматриваться как препарат, избирательно усиливающий лучевое поражение опухолей.
Ключевые слова: арглабин, перевивные опухоли мышей, кожа мышей, регрессия после облучения, лучевые реакции.
ВВЕДЕНИЕ
Арглабин получен в Институте фитохимии Министерства образования и науки Казахстана из полыни гладкой и производится в качестве противоопухолевого препарата, который зарегистрирован в нескольких странах. Его клинические испытания разрешены в РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН при проведении лучевой терапии злокачественных новообразований. Задача настоящего исследования состояла в оценке радиомодифицирующего действия арглабина при облучении перевивных опухолей мышей, а также при локальном облучении кожи, рассматриваемой как пример нормальной ткани.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Арглабин. Использовали лиофилизированный порошок, выпускаемый Институтом фитохимии для при-
готовления инъекционных растворов. Препарат растворяли в физиологическом растворе в количестве 1,1 мг/мл и вводили мышам внутрибрюшинно по 5; 10; 15 и 20 мг/кг массы в объеме 0,2 мл за 20-30 мин до начала облучения. Масса тела животных в описываемых опытах составляла 20-24 г.
Опухоли. Эксперименты проведены на 3 видах опухолей: карциноме легких Льюиса, солидной карциноме Эрлиха линии ELD и меланоме В16. Опухоли получали введением в мышцу голени мышей FI (СВА х С57В1) суспензии одиночных клеток и их небольших конгломератов, полученных диспергированием опухолей в среде RPMI 1640. Клетки вводили в 0,15 мл суспензии. Опухоли прививали 10-12 животным для каждой группы, идущей в опыт, но непосредственно перед облучением из них отбирали по 8 животных, опухоли у которых были наиболее близки к средней величине. Во время облучения, которое проводили через
АРГЛАБИН
8-10 дней после перевивки, диаметр голени составлял 8-11 мм.
Измерения размеров опухолей после облучения проводили 3 раза в нед в 2 взаимно перпендикулярных направлениях по максимальному диаметру голени, а также измеряли длину растущей опухоли. Для измерений использовали цифровой пластмассовый штангенциркуль. Объемы опухоли отдельно от объема нормальных тканей голени не вычисляли. Результаты экспериментов представлены в виде динамики отношения среднего объема голени с растущей опухолью в данной группе животных к среднему объему для данной группы на день облучения, который для всех групп животных принимали за единицу.
Лучевые реакции кожи. Лучевые реакции оценивали после облучения кожи стопы задней конечности белых мышей линии Ва1Ь. Конечность облучали в дозах 20 и 25 Гр. Лучевые реакции оценивали на глаз 2 на-блюдателя 3 раза в нед в течение 40 дней после облучения, пользуясь модифицированной нами шкалой (см. таблицу), разработанной Дж. Фаулером и соавт. [1; 2].
Шкала тяжести лучевых реакций кожи конечности мышей
Индекс Картина поражения
реакции При нарастании лучевой реакции При спаде лучевой реакции
0,1-0/5 Незначительные отличия от нормы Небольшие измен снял шерстного покрова; при индексе 0,5 шерсть сильно изрежена
0,75 Легкое покраснение, которое не может быть спутано с нормой Легкое покраснение, шерсть покрывает не более половины поверхности ступни
1,0 Явное покраснение низа или верха лапки либо небольшой отек Четко видно покраснение верха ступни, шерсть почти отсутствует, по периферии ступни сухое шелушение
1,25 Резкое покраснение, легкий отек или нарушение целостности покровов, появление чешуек Лапка очень красная, верх ступни без шерсти, может быть распухшим
1,5 Нарушение целостности кожи, явный отек, низ ступни покрыт чешуйками Ступня покрыта корочкой, опухла, на ней может быть небольшой етруп
Облучение. Облучение проводили на кобальтовой гамма-установке «Агат-Р». Мощность дозы излучения в момент проведения экспериментов составляла 1,66-1,0 Гр/мин и определялась расположением животных относительно источника, менявшимся в разных опытах, а также его распадом.
Для обеспечения крутого спада дозы вне поля облучения, в котором должны были находиться только конечности животных, тело животных экранировали дополнительными свинцовыми блоками толщиной 10 см. Система дополнительного экранирования была рассчитана и изготовлена во ВНИИ технической физики и автоматизации и позволяла производить локальное облучение конечностей одновременно у 8 животных.
Во время облучения животные находились в пеналах из полистирола, причем опухоль или стопу мышей со стороны источника прикрывали восковыми полусферами толщиной 4 мм с целью достижения более равномерного распределения поглощенной дозы по глубине (создания электронного равновесия в облучаемой ткани). Перед помещением животных в пеналы
33
их подвергали наркотизации препаратами, применяемыми в ветеринарии.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты, полученные при использовании арглабина во время облучения перевивных опухолей, свидетельствуют об усилении их лучевого поражения. На это указывает как торможение роста опухолей (рис.
1, 3 и 4), так и увеличение продолжительности жизни мышей по сравнению с животными, не получавшими арглабин (рис. 2).
16
Рис. 1. Динамика роста карциномы легкого Льюиса мышей после локального гамма-облучения опухолей в дозе 20 Гр в комбинации с арглабином, введенным внутрибрюшинно за полчаса до облучения в разной концентрации и облучения в дозе 25 Гр
Рис. 2. Динамика гибели мышей с карциномой легкого Льюиса после локального облучения опухоли на фоне внутрибрюшинного введения арглабина в разной концентрации
Как видно из рис. 1, при облучении карциномы легких Льюиса в дозе 20 Гр радиосенсибилизирующее действие арглабина увеличивалось с его концентрацией от 5 до 20 мг/кг массы животного. Регрессия опухолей, облученных на фоне 20 мг/кг арглабина, приближалась к регрессии опухолей, облученных в дозе 25 Гр без применения арглабина. Одновременно у животных увеличивалась и продолжительность жизни (см. рис. 2).
Сенсибилизирующее действие арглабина, вводимого животным в дозе 10 мг/кг массы, подтвердилось
7,0
Дни после облучения
Рис. 3. Динамика роста солидной карциномы Эрлиха (линия ELD) мышей последнего локального гамма-облучения опухолей или после облучения на фоне введения 10 мг/кг арглабина
Дни после облучения
Рис. 4. Динамика роста меланомы В16 мышей после одного локального гамма-облучения опухолей в дозе 20 Гр или после облучения на фоне введения 10 мг/кг арглабина
при облучении солидного рака Эрлиха линии ELD (см. рис. 3). В этом случае оно соответствовало примерно 25% повышения дозы (динамика регрессии после облучения в дозе 20 Гр на фоне введения арглабина соответствует регрессии после 25 Гр без арглабина), а такой эффект представляет значительный клинический интерес. Для карциномы легких Льюиса при той же концентрации арглабина эффект был несколько ниже, но при введении в количестве 20 мг/кг эффект также соответствовал 25% увеличению дозы излучения (см. рис. 4). Таким образом, арглабин может рассматри-
б 10 14 18 22 26 30 34 38
Дни после облучения
Рис. 5. Тяжесть лучевых реакций кожи стопы мышей после локального гамма-облучения в дозе 20 и 25 Гр на фоне и без введения 10 мг/кг арглабина
ваться как препарат, обладающий радиосенсибилизирующим действием в отношении злокачественных опухолей.
При изучении влияния арглабина на лучевые реакции кожи стопы мышей, облученной в дозе 20 и 25 Гр, установлена практическая идентичность кривых нарастания и спада тяжести поражения у животных с предварительным введением арглабина и мышей, облученных без применения препарата, что указывает на отсутствие его сенсибилизирующего действия в отношении кожи (рис. 5). Заметим, что поражение кожи рассматривается как универсальная реакция нормальных тканей на облучение, модификация которой с помощью различных агентов в отношении других нормальных тканей обычно бывает меньше. Таким образом, введение животным арглабина не увеличило тяжести лучевых реакций нормальных тканей.
ВЫВОДЫ
Полученные данные свидетельствуют, что арглабин может рассматриваться как препарат, обладающий радиосенсибилизирующим действием для опухолей и не усиливающий лучевых реакций нормальных тканей. Проведение клинических испытаний препарата арглабин при лучевой терапии злокачественных новообразований вполне обосновано.
ЛИТЕРАТУРА
1. Fowler J. Е, Kragkt К., Ellis R. Е. etal. The effect of divided doses of 15 MeV electrons on the skin response of mice // Int. J. Radiat. Biol. — 1965. — Vol. 9. — P. 241-252.
2. Вайнсон А. А. Радиозащитный эффект общей газовой гипоксии при локальном облучении кожи // Мед. Радиология — 1981. — Т. 26, № 1. — С. 22-25.
