РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ. РАДИОЭКОЛОГИЯ, 2015, том 55, № 3, с. 260-266
МОДИФИКАЦИЯ РАДИАЦИОННЫХ ЭФФЕКТОВ
УДК 616-03:615.84:599.323.4:591.2:539.1.047
РАДИОЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА ИНГИБИТОРА NO-СИНТАЗ Т1023: II. СПОСОБНОСТЬ К СЕЛЕКТИВНОЙ ЗАЩИТЕ НОРМАЛЬНЫХ ТКАНЕЙ ПРИ ЛУЧЕВОЙ ТЕРАПИИ НОВООБРАЗОВАНИЙ
© 2015 г. М. В. Филимонова*, С. Е. Ульяненко, Л. И. Шевченко, М. Н. Кузнецова, В. М. Макарчук, Е. А. Чеснакова, А. С. Самсонова, А. С. Филимонов
Медицинский радиологический научный центр им. А.Ф. Цыба — филиал Национального медицинского исследовательского радиологического центра Министерства здравоохранения Российской Федерации, Обнинск
Проведено изучение влияния ингибитора NO-синтаз из класса ^ацил^-алкил-замещенных изо-тиомочевин соединения Т1023 при однократном введении в дозе 75 мг/кг на рост перевиваемой саркомы крыс М-1 и развитие острых лучевых реакций кожи при локальном воздействии у-излучения в дозах 32 и 36 Гр. Результаты исследований показали, что Т1023 при однократном введении не влияло на рост саркомы, не модифицировало радиочувствительность опухоли и противоопухолевую эффективность у-излучения. Вместе с тем, при обеих дозах облучения соединение Т1023 достоверно снижало тяжесть острых лучевых реакций кожи. Ингибитор NOS не изменял течение воспалительных и регенераторных процессов, но существенно ограничивал степень лучевой альтерации глубоких слоев кожи и подлежащих тканей. Полученные данные свидетельствуют, что гипоксический механизм противоопухолевого действия Т1023 позволяет этому соединению в значительной мере селективно защищать немалигнизированные ткани при лучевой терапии солидных новообразований. В этой связи это соединение можно рассматривать как перспективную основу для разработки фармакологических средств профилактики осложнений радиотерапии.
Облучение, радиопротектор, производные изотиомочевины, ингибиторы NO-синтаз, осложнения лучевой терапии, селективная защита нормальных тканей.
DOI: 10.7868/S0869803115030054
Профилактика и лечение лучевых повреждений нормальных тканей при лучевой терапии новообразований остается сложной клинической проблемой. Несмотря на совершенствование радиологической техники и методов радиотерапии в России и развитых странах мира, частота развития осложнений лучевой терапии сохраняется на уровне 10—15%, а некоторых видов — до 40% [1— 3]. Такие патологии, особенно поздние лучевые повреждения, с трудом поддаются консервативной терапии, а их радикальное лечение далеко не всегда возможно и, как правило, отличается крайне высокой сложностью. При этом развитие таких осложнений как лучевой перикардит, пнев-мо- или панкреафиброз способны самостоятельно, даже при излечении онкологического заболевания, определять негативный прогноз таких больных [3, 4].
На сегодняшний день известно значительное число соединений различных химических клас-
* Адресат для корреспонденции: 249036 Обнинск, Калужская обл., ул. Королева, 4, МРНЦ им. А.Ф. Цыба — филиал ФГБУ "Национальный медицинский исследовательский радиологический центр" МЗ РФ, лаб. радиационной фармакологии; тел.: (48439) 9-71-36; e-mail: mari_fil@mail.ru.
сов, обладающих противолучевым действием [5— 7]. Однако низкая переносимость и токсичность эффективных доз таких радиопротекторов затрудняют их использование в онкологической практике. По существу, единственным допущенным к клиническому применению в качестве средства профилактики осложнений радио- и химиотерапии некоторых видов опухолей является амифостин. Эти обстоятельства диктуют необходимость разработки противолучевых средств, более приемлемых для клинической практики, способных селективно ограничивать токсические эффекты лучевой терапии в отношении немалиг-низированных тканей [8].
Во многих экспериментальных и клинических исследованиях показано, что, вследствие несовершенства сосудистой сети новообразований, в тканях солидных опухолей имеются гипоксичные области, в которых содержание кислорода значительно ниже, чем в окружающих нормальных тканях [9]. Такое различие в оксигенации может определять как резистентность опухолей к радиационному воздействию, так и риски развития осложнений лучевой терапии. Вместе с тем это
создает потенциальные возможности для достижения в определенной мере селективной защиты немалигнизированных тканей путем индукции тканевой гипоксии фармакологическими средствами [10—12].
В наших исследованиях показано, что некоторые ^8-замещенные изотиомочевины (ИТМ), являющиеся ингибиторами синтаз оксида азота (NOS), обладают свойствами гипоксических радиопротекторов [13, 14]. Эти соединения оказывают выраженное вазопрессорное действие и в высоких дозах (1/6-1/4 ЛД16) вызывают изменения в гемодинамике, сопровождающиеся значительным и длительным ослаблением периферического кровотока. Для оценки перспективности разработки этих соединений в качестве средств профилактики осложнений радиотерапии было проведено изучение на моделях лучевой терапии опухолей радиомодифицирующих свойств соединения Т1023, которое в ряду исследованных ИТМ проявляло наиболее выраженную противолучевую активность.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА
Исследования проведены на 46 самцах белых аутбредных крыс в возрасте 3—3.5 мес. с массой тела 230—280 г. Содержались животные в клетках Т-4 в соответствии с нормами группового размещения в условиях естественного освещения с принудительной 16-кратной вентиляцией, при температуре 18—20°C и относительной влажности воздуха 40—70%, на подстилке из простерилизо-ванных древесных стружек. Животные имели свободный доступ к питьевой воде и корму и получали стандартный (ГОСТ Р50258-92) брикетированный корм ПК-120-1 (ООО "Лабора-торснаб", Россия). Экспериментальные работы с лабораторными животными выполнены на основе стандартных операционных процедур, принятых в Медицинском радиологическом научном центре им. А.Ф. Цыба (далее МРНЦ им. А.Ф. Цы-ба), которые соответствуют правилам Европейской Конвенции по защите позвоночных животных, используемых для научных целей [15].
В качестве опухолевой модели в работе использована перевиваемая саркома М-1, которая является неметастазирующей опухолью крыс и отличается высокой радиорезистентностью [16]. Для перевивки опухолевую ткань, взятую на 12— 14-е сут роста, измельчали до гомогенной консистенции, гомогенат фильтровали с помощью нейлонового фильтра с порами 40 мкм, определяли клеточность в камере Горяева под микроскопом CX21 (Olympus Corp., Япония) и доводили
средой 199 (Пан-Эко, Россия) до концентрации 6 х 106 клеток/мл. Проводили депиляцию шерстного покрова на внешней поверхности бедра задней правой конечности подопытных животных, куда перевивали саркому путем подкожного введения 0.2 мл клеточной суспензии (1.2 х 106 клеток).
Животных-опухоленосителей брали в опыт на 11-е сут роста саркомы, когда опухолевый узел уже сформировался у всех особей и составлял 0.6—0.9 см3. Животные были разделены на пять экспериментальных групп по 7—8 крыс в каждой: контрольная и четыре опытных. Животные контрольной группы не получали никаких воздействий. Животные первой и второй опытных групп получали локальное воздействие у-излучением (60Со) на конечность с опухолью в дозе 32 Гр. Перед облучением животных наркотизировали тио-пенталом натрия (60 мг/кг, в/б). Каждую особь помещали в специальный контейнер, из которого выводили облучаемую конечность, а тело животного покрывали свинцовым экраном. Облучение проводили на у-установке "Луч-2" (Россия) с мощностью дозы 80 мГр/с. Крысам второй опытной группы за 15—20 мин до облучения вводили Т1023 (однократно, в/б, 75 мг/кг). С животными третьей и четвертой опытных групп проводили такие же манипуляции, как в первой и второй, но облучали в этом случае в дозе 36 Гр.
В течение последующих 25 сут через каждые 2—3 дня проводили измерение линейных размеров опухолевых узлов у всех подопытных животных, а у крыс, получивших лучевое воздействие, также оценивали клинико-морфологическую картину острых лучевых повреждений кожи и ее придатков на облученной конечности. Выводили животных из опыта на 36-е сут опухолевого роста путем воздушной эмболии под эфирным наркозом.
Для анализа динамики роста саркомы проводили расчет объемов опухолевых узлов в эллиптическом приближении. Строили кривые опухолевого роста, по которым судили о противоопухолевых эффектах. Тяжесть и течение острых лучевых реакций кожи оценивали по классификации Радиотерапевтической онкологической группы и Европейской организации по исследованию и лечению рака RTOG/EORTC-95 [17, 18].
Статистическая проверка различий объемов опухолевых узлов проведена на основе рангового дисперсионного анализа Краскела—Уоллиса с использованием критериев множественного сравнения Даннета и Данна. Проверка различий степени выраженности лучевых реакций между группами, получавшими равное облучение, про-
Таблица 1. Динамика роста саркомы М-1 в экспериментальных группах
Время, сут Средний объем опухолевого узла, отн. ед. * (M ± ст)
контроль 32 Гр Т1023 + 32 Гр 36 Гр Т1023 + 36 Гр
0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
3 1.4 ± 0.3 1.3 ± 0.3 1.3 ± 0.5 1.1 ± 0.5 1.2 ± 0.3
5 2.0 ± 0.4 1.3 ± 0.3 1.1 ± 0.6 1.0 ± 0.7 1.0 ± 0.4
7 2.4 ± 0.6 1.1 ± 0.31 0.9 ± 0.51 0.6 ± 0.41 0.9 ± 0.31
10 3.1 ± 0.9 0.7 ± 0.21 0.7 ± 0.41 0.3 ± 0.31 0.6 ± 0.41
13 4.4 ± 1.5 0.4 ± 0.21, 2 0.6 ± 0.41 0.2 ± 0.31, 2 0.3 ± 0.31, 2
17 5.6 ± 2.2 0.3 ± 0.11, 2 0.4 ± 0.31, 2 0.2 ± 0.21, 2 0.3 ± 0.31, 2
25 10.6 ± 3.9 0.4 ± 0.21, 2 0.5 ± 0.51 0.3 ± 0.31, 2 0.4 ± 0.51
Примечание. * Данные нормированы на начальный (11-е сут роста) объем опухоли; 1 — статистически значимое различие с контрольной группой; 2 — статистически значимое различие с начальным объемом опухоли перед радиационным воздействием (при t = 0) для групп животных, получавших облучение.
Таблица 2. Влияние Т1023 на лучевые реакции кожи крыс при воздействии у-излучения в дозе 32 Гр
Степень лучевой реакции по классификации RTOG/EORTC-95 Доля животных, %
7 -е сут 10-е сут 13-е сут
32 Гр Т1023 + 32 Гр 32 Гр Т1023 + 32 Гр 32 Гр Т1023 + 32 Гр
0 — нет проявлений 0 0 0 0 0 0
1 — умеренная эритема, эпиляция, 87.5 87.5 12.5 62.5 0 62.5
сухой эпидер
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.