CC BY
68
подвариантов и антигенных комбинаций, детализирующих С050-ассоциированные лейкозные фенотипы, потребуются углубленные исследования. Целесообразность этого подтверждается существованием достоверной связи экспрессии молекулы адгезии лейкоцитов CD50 с прогностически значимыми дифференцировочными антигенами клеток острых лейкозов.
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
1. Кадагидзе З.Г., Тупицын Н. Н., Заботина Т.Н. и др. II Вестн. ОНЦ РАМН. — 1996. — № 2. — С. 28.
2. De Fogerolles A. R. et al. И J. exp. Med.— 1991. — N 4.— P.
174, 253.
3. Dustin M. L., Shringer Т. A. II Ann. Rev. Immunol. — 1991. — Vol. 9. — P. 27.
© Коллектив авторов, 1998 УДК 616-006.04-085.322
JI. А. Седакова, Г. А. Фирсова, Е. М. Трещалина,
М. К. Мамедов, А. А. Нариманов
РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРОТИВООПУХОЛЕВОЙ АКТИВНОСТИ ЭКСТРАКТА ИЗ КОРНЕЙ POLEMONIUM CORULEUM
ОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН,
Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Москва, Республиканский онкологический научный центр Азербайджана, Баку
Экстракты из растений являются источником различных биологически активных веществ, в частности в онкологии. Многие выделенные из экстрактов алкалоиды, флавоноиды, гликозиды, терпеновые соединения, сапонины и др. послужили основой для создания лекарств, которые успешно применяются в качестве основных и симптоматических средств для лечения онкологических больных. Давно нашли свое применение в онкологии и готовые экстракты, например экстракт родиолы или элеутерококка, которые используются в качестве стимуляторов неспецифической резистентности для улучшения общего состояния больных [1,2,4—6].
В ОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН действует программа скрининга на противоопухолевую активность новых экстрактов из природных объектов, направленная на поиск полезных для онкологии препаратов. На I этапе новые экстракты проходят тестирование на противоопухолевую активность in vitro и in vivo для поиска активных противоопухолевых веществ в их составе. В рамках I этапа программы в 1996 г. на противоопухолевую активность in vivo изучен этанольный экстракт из корней Polemonium Coruleum L. (синюха голубая), полученных из ИТЭБ РАН. Основанием для изучения были результаты тестирования
4. Gunji Y., Nakamura М. et al. II Blood. — 1992. — Vol.
80. — P. 429.
5. Juan M, Vilella K. et al. II Eur. J. Immunol. — 1993 — Vol. 29, —P. 1508.
6. Miyake K., Weissman 1., Greenberg J. S. // J. exp. Med. — 1991,— N3. — P. 173,599.
7. Olwens J., Lund-Johasen F.,Terstappen L. W. // Blood. — 1995. — Vol. 85, N 9. — P. 2402—2413.
8. Steen R., Tjonnfjord G. E., Egeland Т. II J. Haemat. —
1994, —N3—4. —P. 253.
9. Teixido J., Hemler М. E. et al. II J. clin. Invest. — 1992. — Vol. 90. — P. 358.
10. Terstappen L. W., Huang S. II Blood Cells. — 1994. — Vol. 20, N 1, —P. 45—61.
11. Van Epps D. E., Bender J., Lee W. et al. И Ibid. — N2—3. — P. 411—423.
Поступила 06. 10. 97/Submitted 06. 10. 97
L.A.Sedakova, G.A.Firsova, H.M.Treschalina, M.K.Mamedov, A.A.Narimanov
ANTITUMOR ACTIVITY SCREENING OF POLEMONIUM CORULEUM EXTRACT
N.N.Blokhin CRC, RAMS;
Institute of Theoretical and Experimental Biophysics, RAS, Moscow; Azerbaijan Republican Cancer Research Center, Baku.
Vegetable extracts are a source of various biologically active agents, in particular for oncology. Many natural extracts such as alkaloids, flavonoids, glycosides, turpen compounds, saponines etc. are a basic part of drugs successfully applied as causative and symptomatic therapy in cancer patients. Rhodiola and eleutherococcus extracts are widely used as enhancers of non-specific resistance to improve general condition of cancer patients [1,2,4].
The N.N.Blokhin CRC, RAMS, carries out an antitumor activity screening program aimed to find new natural extracts to be further used as cancer drugs. Stage I involves antitumor activity testing in vitro and in vivo to find active antitumor agents in the natural extracts. Study in vivo of ethanol extract from Polemonium Coruleum L. (supplied by ITEB) was performed within this program in 1996. Rationale for this study was the agent’s marked antiproliferative activity against human lymphoma, Chinese hamster fibroblasts and murine neuroblastoma discovered at the ITEB, RAS.
Materials and Methods. The tumor panel for in vivo screening consisted of 1 leukemia, 4 solid tumors of different origin such as lymphatic leukemia P-388 (P-388), sarcoma 180 (S-I80), breast adenocarcinoma Ca-755, melanoma B-16, Lewis lung epidermoid carcinoma (3LL). Three of these strains, i.e. S-180, B-16 and 3LL are used to test biological reaction
Таблица 1 Table 1
Результаты скрининга этанольного экстракта из корней Polemonium Coruleum на мышах с перевиваемыми опухолями Screening results of ethanol extract of Polemonium Coruleum in mice with transplantable tumors
Диапазон доз, мг/кг Количество введений Максимальное торможение роста опухоли (увеличение продолжительности жизни), %
Р-388 Ca-755 C-180 B-16 3LL
10—50 5 (0) 96 (36) 66 46 52
10—50 2 (0) 99(50) 81 59 60
50, 75 1 (0) 55 42 - -
100 1 (0) (п = 4) - - - -
150—1500 1 Гибель от токсичности Death from toxicity - - - -
Dose range, mg/kg No. of administrations Р-388 Ca-755 C-180 B-16 3LL
Maximal tumor growth inhibition (increase in life span), %
Примечание. Введение внутрибрюшинное, при 5-кратном режиме интервал 24 ч, при 2-кратном — 96 ч; лучшие результаты получены при введении разовой дозы 20 мг/кг; при введении разовых доз 50, 75 и 100 мг/кг наступала дозозависимая гибель от токсичности, дозы от 150 до 1500 мг/кг приводили к 100% гибели мышей.
Note. Intraperitoneal administration, 5-dose administration at a 24-h interval; 2-dose administration at a 96-h interval; best results after a single dose 20 mg/kg; dose-dependent deaths from toxicity occurred after single administrations of 50, 75 and 100 mg/kg, doses 150 to 1500 mg/kg resulted in a 100% mouse death.
в ИТЭБ РАН, показавшие выраженную антипролифератив-ную активность экстракта в отношении клеток лимфомы человека, фибробластов китайского хомячка и нейробласто-мы мышей.
Материалы и методы. Панель опухолевых штаммов для скрининга ш vivo включала 1 лейкоз и 4 солидные опухоли различного гистогенеза: лим-фолейкоз Р-388 (Р-388), саркома 180 (С-180), адснокарцинома молочной железы Са-755, меланома В-16, эпидермоидная карцинома легкого Льюис (ЗЬЬ).Три из использованных штаммов С-180, В-16 и 3LL составляют панель для тестирования модификаторов биологических реакций (МБР) на противоопухолевую активность [3]. Штаммы опухолей получены из лаборатории опухолевых штаммов ОНЦ, пассированы на линейных мышах. Линейные и гибридные мыши-самки получены из питомника РАМН «Столбовая» и содержались в виварии ОНЦ.
Экстракт в высушенном виде представляет собой гигроскопичный хорошо растворимый в воде порошок бледно-желтого цвета однородной консистенции. Водный раствор экстракта имеет pH 6,2.
Основные ингредиенты экстракта: тритерпеновые сапонины, до 30% которых содержится в корнях растения, эфирные и жирные масла, органические кислоты, смолы до 1,28%, липиды, белки, крахмал, 7 веществ фенольной природы, в том числе флавоноиды кверцетин, кемпферол и кума-рины. Кроме того, в корневищах и корнях содержится большой набор макро- и микроэлементов, причем растение накапливает в ощутимых количествах такие биологически важные элементы, как железо, серебро, марганец, медь, кобальт и является также свсрхконцснтратором хрома.
В опытах использованы растворы экстракта различных концентраций в диапазоне доз от 10 до 1500 мг/кг. Испытаны 3 курса: однократное введение, 2-кратное с интервалом 96 ч и 5-кратнос с ежедневным введением. Путь введения — внутрибрюшинный.
Опыты поставлены по методике, предложенной для изучения противоопухолевой активности МБР природного происхождения [6]. Результаты экспериментов статистически обработаны и считались достоверными при Р < 0,05.
Результаты. Из табл. 1 видно, что экстракт неэффективен при лечении мышей с Р-388. При применении однократных доз, начиная с дозы 50 мг/кг, мыши погибали в 1-е сутки после введения. Отмечена дозозависимая гибель мышей при применении доз от 50 до 150 мг/кг. Дозы от 150 до 1500 мг/кг были абсолютно смертельными.
modifiers (BRM) for antitumor activity [3]. The tumor strains were supplied by the Tumor Strain Laboratory of the CRC and passaged on lineage mice. The lineage and hybrid female mice were supplied by the Stolbovaya nursery and kept in the CRC vivarium.
The dry cxtract is a hydroscopic, easily water soluble, whitish-yellow homogeneous powder. Extract water solution has pH 6.2.
The extract main components include triturpcnc saponincs (up to 30% in roots), essential and fatty oils, organic acids, resins up to 1.28%, lipids, proteins, starch, 7 phenol compounds including flavonoids qucrzctine, ccmpfcrol, cumarins. Besides, the roots and rhizomes contain a large range of macro- and microelements including substances of biological significance such as iron, silver, manganese, coppcr, cobalt, and high-concentra-tion chromium.
We used extract solutions at various concentrations ranging from 10 to 1500 mg/kg. Three modes of administration were tested such as single administration, two administrations at a 96-h interval and 5 administrations daily. All administrations were made intraperitoneally.
The experiments were performed according to methods for antitumor activity study of natural BRM [6]. Statistical analysis of results was performed on a p<0.05 assumption of statistical significance.
Results. Table 1 summarizes screening results. As seen the extract was not active against P-388. The mice died within the first 24 hours following administration of a single dose 50 mg/kg. The mouse death rate was dose dependent after extract administration at doses 50 to 150 mg/kg. Doses ranging from 150 to 1500 mg/kg were absolutely fatal.
High antitumor effect was discovered in Ca-755-bearing mice after administration of the extract by two- and five-dose schedules (table 2). Maximal effect of 96-99% tumor growth inhibition (TGI) and 36-50% increase in life span (ILS) was achieved. These figures demonstrated statistical significance as compared with untreated control (p < 0.05). The best effect and no death from toxicity were detected when the extract was administered 2 times at a single dose 20 mg/kg, cycle dose 40 mg/kg.
The extract antitumor activity was also found against 3 other solid tumor strains (see table 1). The inhibition reached
Таблица 2 Table 2
Эффективность этанольного экстракта из корней Polemonium Coruleum при 5-кратном внутрибрюшинном введении мышам с солидной аденокарциномой молочной железы Са-755
Effect of Polemonium Coruleum ethanol extract as administered intraperitoneally 5 times to mice with solid breast adenocarcinoma Ca-755
Схема опыта Противоопухолевый эффект
доза мг/кг интервал,ч количество введений на 1 —7—14-е сутки после окончания лечения СПЖ, дни УПЖ, %
Vcp, мм3 ТРО, %
М ± d*
Контроль/Control 636±318 3202±1980 6631±3025 28,0 ± 3,0 (n = 8)
10 24 5 191±180 1176+1525 2985±1900 70 63 55 38,0 ±9,1(n = 7) 36
20 24 5 203** 677** 1205** 68 79 82 42,0 ± 10,2(n = 8) 50***
20 96 2 22** 140** 414** 96 96 94 42,0 ± 7,4(n =7) 50***
50**** 96 2 5** 40** 304±218 99 99 95***(n=4) 38,0 ± 13,3(n =7) 36
Mean±d*
Vm, mm3 TGI, %
dose, mg/kg dose interval, h No. of administrations day 1-7-14 after treatment cessation MLS, d ILS, %
Experiment design Antitumor effect
Примечание. * — значение средней арифметической с доверительным интервалом; ** — большой разброс; *** — различия с контролем достоверны, р < 0,05; **** — одна мышь пала от токсичности на 5-е сутки после окончания курса лечения.
Note. *, mean with confidence interval; **, large scatter; ***, significant difference in comparison with control, p < 0.05; ****, one mouse died due to toxicity on day 5 from treatment cessation.
На мышах с Са-755 (табл. 2) получен высокий противоопухолевый эффект при применении экстракта в 2-и 5-кратном режиме введения. Максимальный эффект составил соответственно 96—99% торможения роста опухоли и 36—50% увеличения продолжительности жизни (УПЖ). Эти цифры достоверны по сравнению с показателями контроля без лечения (р < 0,05). Лучшие результаты при отсутствии гибели от токсичности получены в режиме 2-кратно-го применения экстракта, разовая доза 20 мг/кг, курсовая доза 40 мг/кг.
Противоопухолевая активность экстракта проявлялась в отношении 3 других штаммов солидных опухолей (см. табл. 1). При лечении С-180 ингибирование роста достигало 81%, 31Х — 60%, В-16 — 59%. На этих моделях терапевтическая схема с использованием 2-кратного введения экстракта в разовой дозе 20 мг/кг была более эффективна и нетоксична. 5- дневный курс с использованием разовых доз 10 и 20 мг/кг был менее эффективен, чем 2-кратный
81% in C-180, 60% in 3LL, 59% in B-16. The schedule of two administrations at a single dose 20 mg/kg was more efficient and low toxic. The 5-day cycles with single dosage 10 and 20 mg/kg was less effective than the two-administration schedule both as to tumor growth inhibition and increase of life span. The extract single administration at 50 mg/kg was nontoxic and low efficient while the 2- and 5-dose cycles at the same dosage demonstrated no advantage over the 20 mg/kg dosage and resulted in fatal cases in several experiments. The dose 75 mg/kg as administered once was highly toxic in all experiments.
Death from toxicity of mice with solid tumors occurred on days 1,5-7 and 10 from therapy start. The time of death suggests that there are two toxicity peaks, i.e. early neurocircu-latory toxicity and delayed hemotoxicity.
Conclusion. Antitumor activity screening of extract from roots of Polemonium Coruleum demonstrated cytotoxic activity resulting in mouse death after extract admin-
курс, как по ингибированию роста опухоли, так и по продолжительности жизни мышей. Однократное введение экстракта в дозе 50 мг/кг было нетоксичным и малоэффективным, а применение этой дозы в 2- и 5-кратном режиме не давало терапевтического выигрыша в сравнении с дозой 20 мг/кг, но в ряде опытов сопровождалось единичной гибелью от токсичности. Применение дозы 75 мг/кг в однократном режиме было высокотоксичным во всех опытах.
Гибель мышей с солидными опухолями от токсичности наступала на 1, 5 — 7-й и 10-й дни от начала терапии. Сроки гибели позволяют предположить два пика токсичности: раннюю нейроциркуляторную токсичность и отсроченную гематотоксичность.
Заключение. В результате скрининга на противоопухолевую активность экстракта из корней Роктопшт Сопйешп (синюхи голубой) установлено, что препарат, несомненно, содержит цитотоксическое начало, которое приводит мышей к гибели при применении высоких доз. Экстракт оказался неэффективен в отношении лимфолейкоза Р-388, но проявлял значимый противоопухолевый эффект в отношении 4 солидных опухолей, 3 из которых входят в панель опухолевых штаммов для потенциальных МБР.
Диапазон эффективных доз экстракта при 2- и 5-кратном курсе лечения находится в пределах 10 — 50 мг/кг. Оптимальный режим предусматривает 2-кратное введение в разовой дозе 20 мг/кг. Данные о переносимости экстракта позволяют предположить, что основной механизм гибели мышей — развитие нейро- и гематотоксичности. Этот вид токсичности характерен для сапонинов и терпеновых гликозидов.
Из представленных результатов следует, что экстракт не содержит активных компонентов, которые можно рассматривать как потенциальные противоопухолевые вещества, в связи с чем его фракционирование с целью поиска потенциально активных противоопухолевых компонентов неперспективно.
В плане дальнейшего изучения найденных эффектов представляет интерес исследование экстракта в качестве МБР с противоопухолевым действием.
istration at high dosage. The extract was not active against lymphatic leukemia P-388 though demonstrated a marked antitumor effect against 4 solid tumors 3 of which were included in the potential BRM screening panel.
The range of effective dosage is 10 to 50 mg/kg as administered by 2- or 5-dose schedule. Optimal regimen is 2 administrations at a single dose 20 mg/kg. The tolerance tests showed neuro- and hemotoxicities to be main causes of mouse deaths. These toxicities are characteristic of saponines and turpen glycosides.
Our findings demonstrated the extract to contain no components with potential antitumor activity and its fractionating in order to find potentially active antitumor components is not reasonable.
The extract may be studied further as a potential BRM with an antitumor effect.
ЛИТЕРАТУРА /REFERENCES
1. Купин В. И. Биологически активные модификаторы иммунитета в комплексном лечении злокачественных новообразований: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. — М., 1985. — С. 22.
2. Саратиков А, С., Краснов Е. А. Родиола розовая — ценное лекарственное растение. — Томск, 1987. — С. 254.
3. Трещалина Е. М., Седакова Л. А., Фирсова Г. А. //Антибиотики и химиотерапия. — 1990. — Т. 35, № 2. — С. 26—29.
4. Удинцев С. Н., Яременко К. В. Использование свойства экстракта родиолы стимулировать процессы регенерации для повышения избирательности противоопухолевого действия циклофосфана. Новые лекарственные препараты из растений Сибири и Дальнего Востока. — Томск, 1986. — С. 151—152.
5. Цейтлин Г. Я. Применение экстракта элеутерококка при спленэктомии у детей, больных лимфогранулематозом: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. — М., 1981. — С. 21.
6. Blanko F. F., Kupin V. I. //International Cancer Congress, 14-th: Abstract of Lectures Symposia and Communications. — Budapest, 1986. — Vol. 2. — P. 2525, P659.
Поступила 03. 03. 98/Submitted 03. 03. 98
