Фармакология, клиническая фармакология

На правах рукописи

Амосова Евдокия Наумовна

Антиметастатическая активность препаратов

Природного происхождения

фармакология, клиническая фармакология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Томск – 2007

Работа выполнена в ГУ Научно-исследовательском институте фармакологии Томского научного центра СО РАМН

Научные консультанты:

доктор медицинских наук, Гольдберг Евгений Данилович

профессор, академик РАМН,

заслуженный деятель науки РФ

доктор биологических наук, Зуева Елена Петровна

профессор

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, Плотникова Татьяна Макаровна

профессор

доктор медицинских наук, Пузырев Валерий Павлович

профессор, академик РАМН,

заслуженный деятель науки РФ

доктор биологических наук Поветьва Татьяна Николаевна

Ведущая организация:ГУ НИИ онкологии Томского научного центра

СО РАМН

Защита состоится «______» ________________ 2007 г. в _______часов на

заседании диссертационного совета Д 001.031.01 при ГУ НИИ фармакологии Томского научного центра СО РАМН (634028, г. Томск, пр. Ленина, 3).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ НИИ фармакологии

Томского научного центра СО РАМН.

Автореферат разослан «_____» _______________ 2007 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета,

доктор медицинских наук,

профессор, заслуженный деятель науки РФ Удут В.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время смертность населения от онкологических заболеваний занимает одно из ведущих мест [Greenlee R.T. et al., 2000; Hill M.J., 2001; Gonzalez-Diego P. et al., 2000]. В России в 2000 г. диагноз «злокачественное новообразование» установлен 448 602 больным, при этом заболеваемость составила 309 человек на 100 тысяч населения [Чиссов В.И. и др., 2002]. Показатели общей онкологической смертности в последние годы мало изменились, за исключением некоторого снижения при раке молочной железы [Хансон К.П. и др., 1996]. В Европе максимальные показатели смертности от рака зарегистрированы в 1988 г., в 1997 г. отмечено их уменьшение на 9,1 %. Считают, что некоторое снижение смертности от рака произошло в связи с профилактическими мерами (рак легкого), внедрением программ скрининга (рак молочной железы) и успехами лечения (лимфомы, гормональнозависимые опухоли) [Толкушин А.Г. и др., 2006; Levi F. et al., 2002]. Для больных местнораспространенными и метастатическими формами рака прогноз за последние годы не улучшился [Хансон К.П. и др., 1996; Cameron M., 2000], а пациенты с этими формами рака составляют значительную группу.

Хирургическое удаление опухоли продолжает оставаться основным способом лечения злокачественных новообразований [Тришкин В.А., 1996; Ананьев В.С. и др., 2006]. Успех применения этого метода во многом зависит от своевременности проведения операции, а удаление опухоли на ранних стадиях болезни позволяет добиться стойкого выздоровления у 70-80 % пациентов [Агеенко А.И. и др., 1982]. Однако даже в случае радикально выполненной операции больные часто погибают от метастазов и рецидивов.

Распространение опухолевых клеток в организме и их рост - это сложный многоэтапный процесс, который зависит, с одной стороны, от свойств этих клеток и находится под влиянием первичного опухолевого узла, а с другой - от состояния противоопухолевой резистентности организма [Балицкий К.П. и др., 1991; Терещенко И.П., Кашулина А.П., 1995]. Использование традиционных методов лечения (хирургического, лучевого, химиотерапевтического и их комбинаций) часто приводит к снижению резистентности организма, а эффективность этих воздействий во многом определяется развитием метастатического процесса.

Среди факторов, способных вызвать ослабление противоопухолевой резистентности организма, в первую очередь следует назвать стрессорные нагрузки. Развитие опухоли некоторые авторы рассматривают как состояние хронического стресса [Шапот В.С., Шелепов В.П., 1983], а хирургическое удаление опухолевого узла, являясь мощным стрессорным фактором, нередко приводит к ещё большему изменению противоопухолевой резистентности, в связи с чем возрастает опасность как рецидивирования опухоли, так и увеличения скорости роста метастазов.

Противоопухолевая резистентность организма во многом определяется состоянием нейроэндокринной и иммунной систем. При оценке нейрогуморального статуса у животных с метастазирующими опухолями обнаружены фазные изменения нервных и эндокринных механизмов в динамике роста опухоли: на ранних этапах роста опухоли наблюдается активация гипофизарно-надпочечниковой и симпатоадреналовой систем, что может стимулировать процесс метастазирования опухолевых клеток; в период, предшествующий появлению метастазов, отмечается стабилизация нейрогормональных показателей [Балицкий К.П. и др., 1991]. В поздние сроки, когда опухоль достигает больших размеров и начинает некротизироваться, вызывая интоксикацию организма, бурно развиваются метастазы, наблюдается спад нейрогормональной активности. Существенное влияние на выявленные в динамике роста опухоли нейрогуморальные изменения оказывают хирургическое удаление опухоли и эмоционально-болевой стресс, в ряде случаев эти воздействия могут стимулировать процесс метастазирования [Балицкий К.П., Шмалько Ю.П., 1987].

Важная роль в реализации механизмов противоопухолевой резистентности принадлежит системе иммунитета. Первым барьером на пути распространения опухолевых клеток являются клетки-эффекторы, относящиеся к системе естественной резистентности: естественные клетки-киллеры, макрофаги и нейтрофилы. Они способны распознавать и вызывать отторжение небольшого числа злокачественных клеток, при этом их действие неспецифично. Накоплен большой экспериментальный и клинический материал, свидетельствующий о снижении или изменении активности иммунокомпетентных клеток с развитием опухолевого процесса, после оперативного вмешательства или проведения курса химиотерапии [Зимин Ю.И. и др., 1985; Меерсон Ф.З., Сухих Г.Т., 1985; Билынский Б.Т. 1991; Сорокин А.А., 2003; Погодина О.Н., Булычев А.Г., 2004; Эллиниди В.П. и др., 2005; Carson W.T. et al., 2001; Eremin O. et al., 2001; Paholyuk T.D. et al., 2004].

Повышения эффективности существующих способов лечения можно добиться при включении в схему лечения препаратов, обладающих антиметастатической активностью и повышающих противоопухолевую резистентность, за счет воздействия на иммунную и нейроэндокринную системы организма.

В настоящее время в онкологической практике с этой целью наряду с классическими методами лечения (хирургическим, химиотерапевтическим, лучевым) широко используются модификаторы биологических реакций – агенты, оказывающие влияние как на опухолевые клетки, так и на различные регуляторные системы организма [Herberman R.A., 1985; Навашин С.М., Вядро М.М., 1989; Чердынцева Н.В., 2002; Переводчикова Н.И., 2005]. В их число входят природные и синтетические иммуномодуляторы, цитокины и их индукторы, моноклональные антитела, дифференцирующие агенты и др. Одним из источников для пополнения этой группы могут быть препараты природного происхождения, в том числе, из лекарственных растений, содержащие богатый набор биологически активных веществ, обладающие широким спектром фармакологической активности и оказывающие существенное влияние на гомеостаз организма.

Цель исследования. Целью настоящего исследования явились экспериментальный поиск препаратов природного происхождения, обладающих антиметастатическими свойствами и увеличивающих противоопухолевую резистентность организма, и разработка способов повышения эффективности хирургических методов лечения.

Задачи исследования:

Изучить влияние препаратов природного происхождения на развитие карциномы легких Льюис и определить среди них наиболее эффективно ингибирующие процесс метастазирования.
Изучить влияние препаратов природного происхождения на развитие реакции острого стресса.
Изучить влияние препаратов природного происхождения на развитие процесса метастазирования в условиях операционного стресса и удаления первичного опухолевого узла.
Исследовать влияние наиболее эффективных антиметастатических препаратов природного происхождения на некоторые механизмы повышения противоопухолевой резистентности организма.

Научная новизна. На основании скрининговых исследований средств природного происхождения выделена группа препаратов, обладающих антиметастатическими свойствами (ИИМ > 50 %), вызывающих достоверное снижение частоты метастазирования, количества метастазов и/или их площади (тималин, препарат подорожника, экстракты бадана тихоокеанского, бархата амурского, винограда черного, водяники черной, дудника даурского, календулы лекарственной, левзеи сафлоровидной, леспедеци двуцветной, лопуха войлочного, маклеи мелкоплодной, облепихи крушиновидной, ореха маньчжурского, родиолы розовой, секуринеги полукустарниковой, солодки голой, чистотела большого, шлемника байкальского).

Показана возможность подавления процесса метастазирования при удалении опухолевого узла тималином, эпиталамином, глицирамом, препаратом подорожника и экстрактами бадана тихоокеанского, левзеи сафлоровидной, облепихи крушиновидной, одуванчика лекарственного, осины обыкновенной. У глицирама, экстрактов коры и побегов облепихи крушиновидной и одуванчика лекарственного обнаружено антирецидивное действие.

Выявлено, что тималин, эпиталамин, препарат подорожника и экстракты бадана тихоокеанского, бархата амурского, календулы лекарственной, левзеи сафлоровидной, леспедеци двуцветной, облепихи крушиновидной, ореха маньчжурского, осины обыкновенной, чистотела большого, шлемника байкальского обладают антистрессорной активностью.

Анальгетическая активность обнаружена у экстрактов бадана тихоокеанского, облепихи крушиновидной и осины обыкновенной.

Повышение противоопухолевой резистентности под действием тималина, сока подорожника, облепихи крушиновидной, шлемника байкальского связано с их влиянием на иммунную и нейроэндокринную системы организма.

Практическая значимость работы. На основании скрининговых исследований выделена группа препаратов природного происхождения, обладающих антиметастатическими свойствами, и отобраны средства, подавляющие процесс метастазирования при удалении опухолевого узла и хирургических вмешательствах. Определена роль иммунной и нейроэндокринной систем организма в механизмах повышения противоопухолевой резистентности под действием тималина, эпиталамина, препарата подорожника, экстракта облепихи крушиновидной. Результаты экспериментального исследования являются основанием для изучения возможности использования препаратов природного происхождения как средств дополнительной терапии у больных со злокачественными новообразованиями при хирургическом способе лечения.

Результаты работы явились основой для создания методических указаний по доклиническому изучению средств, обладающих способностью ингибировать процесс метастазирования и повышать эффективность цитостатической терапии злокачественных опухолей [Руководство …, Москва, 2005].

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на Всесоюзной конференции “Вопросы экспериментальной и клинической онкологии” (Томск, 1982); III Всероссийском съезде онкологов (Ростов-на-Дону, 1986); Всесоюзной конференции “Новые лекарственные препараты из растений Сибири и Дальнего Востока” (Томск, 1986, 1989); Всесоюзном симпозиуме “ Метастазирование злокачественных опухолей. Новые подходы” (Киев, 1987, 1991); Всесоюзной конференции “Актуальные проблемы экспериментальной химиотерапии опухолей” (Черноголовка, 1987); Республиканской конференции по медицинской ботанике (Киев, 1988, 1994); Всесоюзной конференции “Оценка фармакологической активности химических соединений: принципы и подходы” (Москва, 1989); I съезде Российского научного общества фармакологов (Волгоград, 1995); I Всероссийской конференции по ботаническому ресурсоведению (Санкт-Петербург, 1996); I съезде онкологов стран СНГ (Москва, 1996); 3 съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 1997); Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство», (Москва, 1992, 1995, 1996, 1997, 1998, 2000, 2001); Международном симпозиуме “China-Russia International Conference on Pharmacology” (Harbin, China, 2005); VI Всероссийской научно-практической конференции с международным участием “Отечественные противоопухолевые препараты” (Москва, 2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 87 работ, из них 26 в журналах, рекомендованных “Перечнем …” ВАК Минобрнауки России и 1 – за рубежом.

Объём и структура работы. Диссертация изложена на 380 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, выводов и списка использованной литературы. Работа иллюстрирована 167 таблицами и 34 рисунками, библиографический указатель включает 424 источников, из них 283 отечественных и 142 иностранных.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эксперименты выполнены на линейных и беспородных мышах и крысах обоего пола (линии и количество указаны в таблице 1). Животных 1 категории получали из питомников: «Столбовая» (г. Москва), «Рассвет» (г. Томск), лаборатории экспериментального биомоделирования ГУ НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН (г. Томск, сертификат имеется) и содержали в соответствии с правилами, принятыми Европейской Конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных научных целей (Страсбург, 1986). Распределение животных по сериям экспериментов в зависимости от цели исследования приведено в таблице 1.

Таблица 1

Распределение животных по сериям экспериментов

Цель исследования	Вид и линия животных	Количество животных
Оценка влияния препаратов природного происхождения на метастазирование карциномы легких Льюис	Мыши: С57Вl/6, F₁(СВА х С57Вl/6), F₁(DВА/₂ х С57Вl/6)
Оценка влияния препаратов природного происхождения на развитие реакции острого стресса	Мыши: беспородные, Balb/с, С57Вl/6
Оценка влияния препаратов природного происхождения на метастазирование карциномы легких Льюис в условиях удаления опухолевого узла	Мыши: С57Вl/6, F₁(СВА х С57Вl/6), F₁(DВА/₂ х С57Вl/6)
Оценка влияния препаратов природного происхождения на метастазирование лимфосаркомы Плисса в условиях операционного стресса	Крысы: беспородные и линии Wistar
Оценка влияния препаратов природного происхождения на болевую чувствительность мышей	Мыши: беспородные, СВА, Balb/с, F₁(СВА х С57Вl/6)

Примечание. Исследование механизма действия препаратов природного происхождения на противоопухолевую резистентность организма проводили в экспериментах на животных, у которых оценивали влияние изучаемых средств на метастазирование.

На этапе скрининговых исследований оценивали действие изучаемых средств как на развитие опухолевого узла и выраженность процесса метастазирования карциномы легких Льюис у мышей, так и на эффективность цитостатического лечения. При проведении химиотерапии использовали циклофосфан, который вводили внутримышечно на 10-14 сутки после трансплантации опухолевых клеток в режиме, вызывающем умеренное торможение опухолевого процесса и выраженную лейкопению (125 мг/кг; 100 мг/кг х 2, с интервалом между введениями 96 ч).