4702
правки
Спорт-вики — википедия научного бодибилдинга
Изменения
Нет описания правки
{{Клинфарм3}}
== ХИМИОТЕРАПИЯ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙХимиотерапия злокачественных новообразований ==
В то же время противоопухолевые средства, как никакие другие, имеют очень узкий терапевтический диапазон и иногда вызывают тяжелые побочные эффекты. Поэтому для успешного применения этих препаратов необходимо знать их фармакокинетику, механизм действия и лекарственные взаимодействия.
Новые противоопухолевые средства обычно получают, испытывая действие различных природных и синтетических соединений на злокачественные новообразования у животных, обычно на лейкоз у мышей. Большинство препаратов, открытых в первые 20 лет развития химиотерапии (1950—1970-е гг.), взаимодействуют с ДНК или ее предшественниками, повреждая ДНК или нарушая ее репликацию (рис. IX. 1). В последние годы благодаря изучению патогенеза злокачественных новообразований интерес исследователей сместился от более привычных природных (например, паклитаксела) и полусинтетиче-ских полусинтетических (например, этопозида) противоопухолевых препаратов, нарушающих пролиферацию клеток, к веществам с другими механизмами действия. Так, ИЛ-2 стимулиру ет стимулирует пролиферацию NK-лимфоцитов и цитотоксических Т-лимфоцитов, в ряде случаев вызывая ремиссию при раке почки и меланоме — опухолях, устойчивых к другим препаратам. Третиноин (полностью транс-ретиноевая кислота) вызывает дифференцировку опухолевых клеток и позволяет достичь ремиссии при остром промиелоци-тарном лейкозе, даже если стандартная химиотерапия неэффективна. Близкий по строению изотретиноин (13-^исцис-ретиноевая кислота) снижает риск метахронных опухолей головы и шеи. Широкие перспективы открывает воздействие на онкогены и опухолевые антигены. Например, при хроническом миелолейкозе в результате транслокации возникает химерный ген BCR-ABL1, кодирующий белок с тирозинкиназной активностью, который стимулирует пролиферацию лейкозных клеток и блокирует их апоптоз. Ингибитор этой тирозинкиназной активности, иматиниб, существенно повышает вероятность ремиссии на развернутой стадии заболевания при устойчивости к стандартной химиотерапии. Аналогично действуют препараты, мишенью которых служат опухолевые антигены. Например, моноклональные антитела к рецептору ЕгЪВ2 эффективны при раке молочной железы. В будущем препараты, разработанные с учетом молекулярно-генетических особенностей опухоли, способны радикально изменить подход к лечению злокачественных новообразований (Kaelin, 1999). В табл. IX. 1 обобщены данные о противоопухолевых препаратах. Классификация, приводимая в гл. 52, представляется наиболее удобной для описания этих препаратов.
Однако новые препараты едва ли полностью вытеснят стандартную химиотерапию, так как ее эффективность в последние годы возросла, а побочное действие все чаще удается предотвратить или устранить. Эти успехи связаны, в частности, со следующими факторами.
3. Изучение механизмов устойчивости к противоопухолевым препаратам позволило разработать более рациональные схемы химиотерапии; высокодозную химиотерапию стали применять на более ранних этапах лечения.
Назначение только одного противоопухолевого препарата в низких дозах способствует селекции устойчивых опухолевых клеток. Устойчивость бывает избирательной, например за счет снижения активности фермента, активирующего данный препарат (в частности, для цитараби-на цитарабина это дезоксицитидинкиназа), но возможна и полирезистентность, связанная с экспрессией белков, выводящих противоопухолевые препараты из клетки, таких, как Р-гликопротеид, кодируемый геном АВСВ1. Этот белок относится к семейству АТФ-зависимых АВС-перенос-чиков, обеспечивающих устойчивость к различным природным и полусинтетическим противоопухолевым препаратам. Выяснилось, что полирезистентность могут вызывать и мутации, приводящие к развитию опухоли, например мутации гена — супрессора опухолевого роста ТР53. Этот и подобные ему гены регулируют пролиферацию клеток, и утрата функции таких генов вызывает злокачественную трансформацию. Мутации гена ТР53, его утрата или усиление экспрессии гена BCL2 (его транслокация наблюдается при лимфоме из клеток центра фолликула) нарушают апоптоз, вследствие чего опухолевые клетки не гибнут, несмотря на повреждение ДНК. По-ви-димомувидимому, сохранность механизмов апоптоза во многом определяет чувствительность к противоопухолевым препаратам, поэтому идет поиск препаратов, которые восстанавливают способность опухолевых клеток к апопто-зуапоптозу. Механизмы устойчивости к противоопухолевым препаратам подробно описаны в гл. 52.
При разработке схем химиотерапии надо учитывать ряд факторов. Во-первых, полихимиотерапия обычно более эффективна, чем монохимиотерапия, — во многом из-за того, что противоопухолевые препараты с разными точками приложения усиливают действие друг друга Во-вторых, желательно сочетать препараты, отличающиеся по механизмам устойчивости и основным побочным эффектам. В-третьих, для предотвращения рецидива опухоли необходимо назначать дозы препаратов, близкие к максимальным, при максимально частом их введении; иными словами, высокая интенсивность дозы (количество препарата, вводимое за единицу времени) -ключевой фактор успеха химиотерапии. Наконец, уничтожение опухоли требует большого числа курсов лечения, так как опухолевая масса обычно превышает 1 г ПО9 клеток), а каждый курс химиотерапии уничтожает менее 99% клеток.
Клеточный цикл. Для правильного назначения противоопухолевых препаратов важно понимать кинетику клеточной пролиферации. Многие из них действуют за счет повреждения ДНК и наиболее активны в периоде S, когда происходит репликация ДНК, тогда как другие (алкалоиды розового барвинка и таксаны) нарушают митоз, препятствуя образованию веретена деления. Такие препараты действуют лишь на делящиеся клетки, поэтому опухоли с высокой ростовой фракцией наиболее чувствительны к химиотерапии. Однако большинство противоопухолевых средств поражают и нормальные быстро делящиеся клетки (в костном мозге, волосяных фолликулах, слизистой ЖКТ), что ограничивает применение этих средств. В то же время опухали с низкой ростовой фракцией (рак толстой кишки или легкого) нередко бывают устойчивы к химиотерапии. Хотя продолжительность клеточного цикла у клеток разных типов неодинакова, деление всех клеток происходит по обшей схеме. В клеточном цикле выделяют следующие периоды (рис. IX.2): 1) G(, или пре-синтетический пресинтетический период, 2) S, или синтетический период, 3) G2, или постсинтетический период и 4) митоз. В результате митоза из клетки с двойным количеством ДНК, находившейся в периоде G2, образуются две дочерние клетки. Каждая из них может сразу начать новый клеточный цикл, вступив в период G,, или перейти в состояние покоя (период G0). Клетки некоторых тканей в периоде G0 дифференцируются и утрачивают способность к последующему делению. Многие другие клетки, особенно в медленно растущих опухолях, после длительного пребывания в покое могут снова начать делиться. Достигая контрольной точки на границе периодов G, и S, клетки с поврежденной ДНК подвергаются апоптозу, если у них сохранен ген ТР53и кодируемый им белок р53 выполняет свои контрольные функции. При мутаииях мутациях этого гена клеткам удается избежать апоптоза: они вступают в период S, делятся, и некоторые из них могут дать начало популяции клеток, обладающих лекарственной устойчивостью. Таким образом, для разработки схем химиотерапии и новых противоопухолевых препаратов необходимо знать, как протекает клеточный цикл и регулируется пролиферация нормальных и опухолевых клеток. Практические рекомендации. Лечение большинства онкологических больных требует сочетания различных методов, включая хирургическое лечение, лучевую терапию и химиотерапию. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Понятно, что не все противоопухолевые препараты и их сочетания применимы в каждом случае. Необходимо учитывать степень поражения печени и почек, костного мозга, наличие сопутствующих заболеваний и общее состояние больного. Однако нарядус наряду с этим существуют и другие факторы, хуже поддающиеся оценке, — естественное течение заболевания, готовность больного переносить длительное тяжелое лечение с его побочными эффектами, возможные отдаленные последствия лечения (как благоприятные, так и неблагоприятные).
Рисунок IX. 1. Точки приложения противоопухолевых препаратов.
Таблица IX. 1. Противоопухолевые препараты
<table cellpadding="7" border="1">
<tr><td>
<p>Класс</p></td><td>
</table>
Не следует забывать, что эффективность описанных в этой главе противоопухолевых препаратов зависит от общего состояния больного. Известно, что в отсутствие истощения, тяжелых метаболических нарушений, инфекций и других сопутствующих заболеваний химиотерапия переносится лучше и приносит больше пользы, чем утя-желых больных. Хорошо, когда у больного сохраненыфункции печени и почек, а костный мозг не поврежден опухолевой инфильтрацией, предыдущей химиотерапией или облучением (особенно облучением позвоночника и костей таза). И все же химиотерапия приносит огромную пользу даже в тяжелых случаях. Способы предсказания эффективности того или иного препарата в каждом конкретном случае пока еще изучаются; вероятно, в будущем определение молекулярных маркеров опухоли позволит назначать именно те препараты, к которым она наиболее чувствительна. Фармакокинетика противоопухолевых препаратов у разных больных также неодинакова, поэтому сложно определить риск побочных эффектов. Причины этих различий не всегда ясны — могут играть роль индивидуальные различия в метаболизме препаратов, в сохранности костного мозга, а также лекарственные взаимодействия. Устранение побочных эффектов требует интенсивной поддерживающей терапии, включая переливание тромбоцитарной массы, назначение антибиотиков и колониестимулирующих факторов (гл. 54). Встречается и отсроченное поражение сердца, легких или почек, ведущее к стойкому нарушению функции органа и даже смерти больного. К счастью, следование стандартным схемам и изложенным ниже принципам позволяет свести риск этих осложнений к минимуму.
Рисунок IX.2. Клеточный цикл и активность противоопухолевых препаратов в разных его периодах. Некоторые препараты проявляют цитотоксичность во всех периодах клеточного цикла. Pratt etal., 1994.
I. Алкилирующие средства
Историческая справка. Сернистый иприт ф,Р'-дихлордиэтилсу-льфиддихлордиэтилсульфид) был синтезирован в 1854 г., но его кожно-нарывное действие описано лишь в 1887 г. В Первую мировую войну врачи уделяли основное внимание действию сернистого иприта на кожу, глаза и дыхательные пути. Позже выяснилось, что он вызывает и тяжелое системное поражение. В 1919 г. Крумбхаар и Крумбхаар опубликовали данные, согласно которым для отравления сернистым ипритом характерна лейкопения, а на аутопсии обнаруживаются аплазия костного мозга, атрофия лимфоидной ткани и изъязвление слизистой ЖКТ.
Между двумя мировыми войнами активно исследовали химические и биологические свойства азотистых ипритов (хлорэ-тиламинов). Выраженная токсичность этих веществ по отношению к лимфоидной ткани навела Гилмана, Гудмана и Догерти на мысль изучить их действие на перевиваемую лимфосаркому мышей. В 1942 г. прошли первые клинические испытания, положившие начало современной химиотерапии (Gilman, 1963).
Поскольку азотистые иприты рассматривались как боевые отравляющие вещества, в то время все исследования были засекречены. Результаты были опубликованы лишь по окончании Второй мировой войны (см. Gilman and Philips, 1946, а также более поздний обзор Ludlum and Tong, 1985).
Синтезированы тысячи производных хлорэтиламинов, но из них лишь единицы в определенных клинических ситуациях оказались лучше первого препарата этой группы — хлормети-нахлорметина. В настоящее время используются 5 основных подклассов алкилирующих средств: 1) хлорэтиламины, 2) этиленимины, 3) алкилсульфонаты, 4) производные нитрозомочевины и 5) три-азены. Химические свойства. Все алкилирующие средства имеют сильные электрофильные группы, которые путем образования кар-бкатионов или переходных комплексов взаимодействуют с нуклеофильными группами (фосфатными, сульфгидрильными, ими-дазольными, гидрокси-, карбокси- и аминогруппами) других молекул с образованием ковалентной связи. Цитотоксическое действие этих препаратов напрямую связано с алкилированием ДНК. Бифункциональные алкилирующие средства (например, хлорэтиламины) наиболее активно соединяются с атомом N-7 гуанина — возможно, их биологическое действие связано главным образом с этой реакцией. Однако алкилированию подвергаются и другие атомы азотистых оснований (особенно атомы N-1 и N-3 аденина, N-3 цитозина и 0-6 гуанина), а также фосфатные группы ДНК, аминогруппы и сульфгидрильные группы белковтриазены.
Рассмотрим взаимодействие алкилирующих средств с атомом N-7 гуанина на примере хлорметина (рис. 52.1). На первом этапе протекает реакция мономолекулярного нуклеофильного замещения (SN1) с высвобождением аниона хлора, образованием карбкатиона и замыканием одной из хлорэтильных групп в положительно заряженное этилениминовое кольцо — образуется высокоактивное промежуточное соединение (рис. 52.1, А). Третичный азот хлорметина становится нестабильным четвертичным, и промежуточное соединение быстро реагирует с нуклеофильными (электроотрицательными) участками различных молекул. Эти реакции идут по механизму бимолекулярного нуклеофильного замещения (SN2). Алкилирование азота гуанина (рис. 52.1, Б) имеет ряд важных последствий. Во-первых, гуанин находится в ДНК преимущественно в лактамной форме, что позволяет ему образовывать водородные связи с цитозином комплементарной цепи. Однако при алкилировании гуанина атом N-7 становится четвертичным, получая положительный заряд, из-за чего гуанин приобретает свойства кислоты и переходит в лактимную форму. При репликации ДНК измененный гуанин образует пару уже не с цитозином, а с тимином, что ведет к замене пары гуанин—цитозин на пару аденин—тимин. Во-вторых, алкилирование дестабилизирует имидазольное кольцо гуанина, что приводит к раскрытию кольца и отщеплению гуанина. Все эти повреждения ДНК требуют репарации. В-третьих, хлорэтиламины (например, хлорметин) способны к циклизации второй хлорэтильной группы и алкилированию второго гуанина или другой нуклеофильной группы с образованием сшивки цепей ДНК или ДНК с белком, что резко нарушает функцию ДНК. Как цитотоксичность, так и мутагенность алки-лирующих средств можно объяснить любым из перечисленных процессов, однако активность бифункциональных алкилирую-щих алкилирующих средств коррелирует именно с числом сшивок между цепями ДНК (Garcia et al., 1988). Механизм гибели поврежденных клеток до конца не ясен (см. ниже, «Механизм действия»).
Все хлорэтиламины неустойчивы, хотя и в различной степени, поэтому при использовании каждого из этих препаратов надо учитывать его химические свойства. Так, хлорметин крайне нестабилен и почти полностью вступает в химические реакции уже через несколько минут после введения. Другие препараты, например хлорамбуцил, достаточно устойчивы для приема внутрь. Действие циклофосфамида проявляется только после его активации микросомальными ферментами печени.
Этиленимины (например, ТиоТЭФ) реагируют по механизму бимолекулярного нуклеофильного замещения (SN2); поскольку раскрытие этилениминового кольца катализируется ионами Н+, они более активны при низком pH. Структурно-функциональная зависимость. Алкилирующие средства — неоднородная группа соединений, которые способны in vivo вызывать присоединение алкильных групп к ДНК и другим макромолекулам. Активность препарата зависит от его физических и химических свойств — липофильности, способности проникать через биологические мембраны, Kd, устойчивости в водном растворе и сродства к различным участкам макромолекул. Некоторые наиболее эффективные препараты, например циклофосфамид и производные нитрозомочевины, приобретают способность к алкилированию лишь in vivo в результате сложных химических превращений.
Хлорэтиламины, или азотистые иприты, можно рассматривать как аналоги сернистого иприта, в котором сера замещена азотом: их активность обеспечивают также две хлорэтильные группы. В прошлом широко применялся хлорметин, но затем были получены его модификации с большей устойчивостью и избирательностью действия, а потому и менее токсичные. Чтобы создать устойчивые препараты для приема внутрь, активный фрагмент хлорметина соединяли с аминокислотами (например, с фенилаланином — так был получен мелфалан), замешенным бензольным кольцом (например, с фенилбутиратом — так был получен хлорамбуцил), пиримидинами (например, с урацилом) и другими веществами (рис. 52.2). Хотя высокой избирательности достичь не удалось, некоторые из полученных препаратов обладали важными преимуществами перед хлорметином.
Относительно устойчивые хлорэтиламины удалось получить путем соединения с замещенным бензольным кольцом. За счет смещения к нему электронной плотности от азота у этих веществ сильно снижена способность к образованию этилениминового кольца и карбкатионов, что позволяет им не сразу реаги-ровать реагировать с макромолекулами крови и других тканей, а распределяться по всему организму. Среди ароматических хлорэтилами-нов основное значение имеют хлорамбуцил и мелфалан, эти препараты можно назначать внутрь.
Роль метаболической активации в действии алкилируюших средств хорошо видна на примере циклофосфамида, наиболее широко применяемого препарата из этой группы. При его разработке исходили из двух предположений. Во-первых, что замещение метильной группы хлорметина оксазафосфориновым кольцом снизит реактивность, так как хлорэтильные группы не смогут ионизироваться, пока не будет расщеплена фосфоамид-ная связь в этом кольце. Во-вторых, что в опухолях повышена активность фосфатаз и фосфамидаз, способных расщеплять ок-сазафосфориновое оксазафосфориновое кольцо, обеспечивая таким образом избирательную активацию препарата в опухолевых клетках. Как и предполагалось, циклофосфамид обладает достаточной устойчивостью в водном растворе, а его алкилируюшая, цитотокси-цитотоксическая и мутагенная активность in vitro оказались слабыми. В то лее время при введении онкологическим больным и экспериментальным животным препарат проявлял выраженную противоопухолевую активность, а кроме того, обладал мутагенным и канцерогенным действием. Однако гипотеза об активации циклофосфамида фосфатазами и фосфамидазами оказалась неверной. В действительности он гидроксилируется микросомальными ферментами печени (рис. 52.3), и затем его активные метаболиты попадают в опухолевые клетки (см. ниже). Избирательное действие циклофосфамида на некоторые опухоли частично объясняется способностью нормальных тканей, например ткани печени, разрушать эти метаболиты с помощью альдегиддегидрогеназы и других ферментов.
Рисунок 52.2. Хлорэтиламины (азотистые иприты), применяемые в клинике.
Дакарбазин активируется микросомальными ферментами печени путем отщепления от атома азота одной из метильных групп. В опухолевых клетках от образовавшегося вещества спонтанно отделяется алкилирующий фрагмент — катион метилдиазония. Близкий по строению триазен темозоломид активируется спонтанно; этот препарат применяется при глиомах и меланоме (Agarwala and Kirkwood, 2000). Его структурная формула следующая:
Рисунок 52.3. Метаболизм циклофосфамида.
Ифосфамид, как и циклофосфамид, содержит оксазафосфо-риновое кольцо. Оба препарата содержат по две хлорэтильные группы, но у и фосфа мида одна из них связана с азотом оксаза-фосфоринового кольца, тогда как у циклофосфамида обе группы связаны с внециклическим азотом. Ифосфамид также активируется в печени путем гид роке ил ирован ия, однако его активация происходит медленнее. При этом значительная часть хлорэтиль-ных групп окисляется до хлораиетальдегида. Очевидно, с этим связаны необходимость применения более высоких доз ифосфа-мида и фосфамида и некоторые различия в спектре противоопухолевой активности.
Производное триазена дакарбазин (5-(3,3-диметил-1-триазе-но)-имидазол-4-карбоксамид] вначале считался антиметаболитом, однако он действует как алкилирующее средство. Его структурная формула следующая:
К производным нитрозомочевины относятся кармустин 11,3-бис-(2-хлорэтил)-1 -нитрозомочевина], ломустин [ 1 -(2-хло-рэтил)-3-циклогексил-1-нитрозомочевина], его метильное производное семустин, а также противоопухолевый антибиотик стрептозоцин. Эти препараты спонтанно распадаются на алкилирующий и карбамоилирующий фрагменты (рис. 52.4). Структурная формула кармустина следующая:
Все производные нитрозомочевины, обладающие противоопухолевой активностью, спонтанно распадаются, выделяя алкилирующий фрагмент — хлорэтильный карбкатион. Это сильсильный электрофил, быстро связывающийся с различными молекулами, включая гуанин, цитозин и аденин (Ludlum, 1990). После присоединения к ДНК он может отщеплять хлор и образовывать сшивки внутри одной цепи или между двумя цепями ДНК. Эта реакция протекает относительно медленно, и ДНК может быть восстановлена метилгуанин-ДНК-метилтрансферазой (Dolan et al., 1990). Усиленный синтез данного фермента в глиомах сопровождается устойчивостью к производным нитрозомочевины и препаратам, метилирующим ДНК (дакарбазину, темозоломиду и прокарбазину). Как и в случае хлорэтиламинов, цитотоксичность производных нитрозомочевины связывают со сшивкой цепей ДНК (Hemminki and Ludlum, 1984). Кроме карбкатиона при распаде кармустина, ломустина и семустина образуется замещенный изоцианат, карбамоилирующий остатки лизина в белках. В результате последней реакции, по-видимому, инактивируются ряд ферментов, участвующих в репарации ДНК.
Рисунок 52.4. Механизм действия кармустина.
Поскольку действие хлорэтиламинов начинается с образования положительно заряженного этилениминового кольца, не удивительно, что стабильные этиленимины также обладают противоопухолевой активностью. Ряд соединений из этой группы, включая триэтиленмеламин и ТиоТЭФ, применяется в клинике. В стандартных дозах практически единственным побочным действием ТиоТЭФ является угнетение кроветворения, поэтому он широко используется при высокодозной химиотерапии. Альтре-тамин (гексаметилмеламин) рассматривается в этом разделе из-за его структурного сходства с триэтиленмеламином. Альтре-тамин активируется микросомальными ферментами печени (Friedman, 2001), которые деметилируют его с выделением формальдегида. Выявлена связь между степенью деметилирования и противоопухолевой активностью препарата у мышей.
Механизм действия
Мы рассмотрим механизмы действия всех алкилирую-щих средств в одном разделе. Хотя в их действии много общего, следует указать на ряд важных различий. Цитотокснческое действие. Основной фармакологический эффект алкилируюших средств — нарушение репликации ДНК и деления клеток. Способность этих препаратов повреждать ДНК в быстро делящихся клетках объясняет как их противоопухолевое действие, так и многие побочные эффекты. В первую очередь страдают ткани с высоким пролиферативным индексом, но некоторые препараты повреждают и те ткани, где этот индекс невелик (печень, почки), а также зрелые лимфоциты. Хотя алкилированию подвергаются и покоящиеся клетки, цитотоксичность резко усиливается, если ДНК по вреждается повреждается во время подготовки клетки к делению. Если системы репарации успевают устранить повреждение ДНК до начала деления, то гибели клетки не происходит.
В отличие от многих других противоопухолевых препаратов апеллирующие средства действуют на клетки во всех периодах клеточного цикла. Тем не менее это действие обычно проявляется при вступлении клетки в период S — клеточный цикл останавливается. На синхронизированной культуре клеток можно выявить, что клетки несколько более чувствительны к хлорэти-ламинам в конце периода G [ и в периоде S, чем в митозе, в периоде G2 и в начале периода G,. Дело в том, что неспаренные нуклеотиды сильнее подвержены алкилированию, чем нуклеотиды в спирализованной ДНК, а во время репликации цепи ДНК на отдельных участках расплетаются.
Механизм проникновения алкилирующих средств в клетки-мишени изучен недостаточно. Хлорметин, по-видимому, попадает в клетки опухолей мышей путем активного транспорта, как аналог холина. Мелфалан, будучи аналогом фенилаланина, переносится по меньшей мере двумя системами активного транспорта, в норме переносящими лейцин и другие нейтральные аминокислоты. Липофильные препараты (производные нитрозомочевины, кармустин и ломустин) проникают в клетки путем диффузии.
Механизмы устойчивости. К алкилирующим средствам часто развивается устойчивость; нередко она оказывается перекрестной, но так бывает не всегда, поэтому сочетание различных алкилирующих средств при высокодозной химиотерапии теоретически обосновано. Механизмы устойчивости до конца не ясны, однако ее связывают с развитием в опухолевых клетках специфических биохимических изменений (Tew et al., 2001), включая: 1) снижение активного транспорта препарата (например, хлорметина и мелфалана), 2) увеличение синтеза нуклеофиль- ных нуклеофильных вешеств, прежде всего тиолов (например, глутатиона), которые связывают и инактивируют электрофилъные метаболиты алкилируюших средств, 3) повышение активности ферментов парации ДНК (например, метилгуанин-ДНК-метилтрансферазы, отшепляющей от ДНК алкильные группы после действия производных нитрозомочевины) и 4) ускоренное окисление аль-дегиддегидрогеназой альдегиддегидрогеназой активных метаболитов циклофосфамида в неактивные кето- и карбоксипроизводные (рис. 52.3).
Для преодоления лекарственной устойчивости предложен ряд веществ, включая соединения, истощающие запасы глутатиона (L-бутионинсульфоксимин); тиолы, которые избирательно связывают активные метаболиты алкилирующих средств в здоровых тканях, снижая токсичность (амифостин); ингибиторы метилгуанин-ДНК-метилтрансферазы (О-6-бензипгуанин) и ингибиторы глутатионтрансфераз — ферментов, ускоряющих конъюгацию тиолов с алкилирующими средствами (этакриновая кислота). Хотя все эти вещества активны при некоторых экспериментальных опухолях, их клиническая эффективность пока не доказана. Только О-6-бензилгуанин (в сочетании с карму-стином или прокарбазином) проходит испытания 2-й фазы при злокачественных глиомах (Schilsky et al., 2000).
Другие органы поражаются реже, чем костный мозг и слизистые, но возникающие в них изменения могут быть необратимыми и даже вести к смерти. Все алкилирующие средства вызывают пневмосклероз, при высокодозной химиотерапии встречается поражение эндотелия с развитием вено-окклюзивной болезни печени, длительное лечение производными нитрозомочевины чревато почечной недостаточностью, ифосфамид в высоких дозах часто поражает ЦНС, вызывая эпилептические припадки, кому и иногда смерть. Все эти препараты могут стать причиной вторичных лейкозов, особенно прокарбазин (метилирующее средство) и производные нитрозомочевины. При метаболизме циклофосфамида и ифосфамида образуется акролеин, вызывающий поражение почек и тяжелый геморрагический цистит. Предотвратить последний помогает месна (2-меркапто-этансульфонат) — она содержит сульфгидрильную группу и связывает акролеин в моче.
Нестабильные алкилирующие средства — хлорметин и производные нитрозомочевины — обладают сильным кожно-нарывным действием (благодаря чему хлорметин с успехом применяется местно при опухолях кожи, например грибовидном микозе), при длительном использовании вызывают флебит, а при попадании в ткани — изъязвление. Большинство алкилирующих средств вызывают алопецию.
Поражение ЦНС проявляется тошнотой и рвотой, особенно после в/в введения хлорметина или кармустина. Наиболее ней-ротоксичен ифосфамид: он вызывает угнетение сознания вплоть до комы, эпилептические припадки и паралич. Это объясняют образованием хлорацетальдегида из хлорэтильной группы, связанной с оксазафосфориновым кольцом. Высокие дозы бусульфана также иногда вызывают эпилептические припадки; кроме того, он ускоряет элиминацию противосудорожного препарата фенитоина (гл. 21).
Хлорметин (мехлорэтамина гидрохлорид, мустарген, эм-бихин) — первый хлорэтиламин, нашедший клиническое применение, и самый активный препарат из этой группы.
Фармакокинетика. При соприкосновении с мягкими тканями хлорметин вызывает тяжелые местные реакции, поэтому в большинстве случаев его вводят в/в. В воде и биологических жидкостях он быстро разрушается, взаимодействуя с водой и други-другими нуклеофильными молекулами (скорость реакции сильно зависит от pH), поэтому его Т1/2 очень мал.
Таблица 52.1. Основные побочные эффекты высоких доз цитостатиков
<table cellpadding="7" border="1">
<tr><td>
<p>Препарат</p></td><td>
<p>Максимальная переносимая доза (суммарная), мг/м<sup>2</sup></p></td><td>
<p>Отношение к стандартной дозе</p></td><td>
<p>Органы, поражаемые в первую очередь"</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Циклофосфамид</p></td><td>
<p>7000</p></td><td>
<p>7</p></td><td>
<p>Сердце,печень”</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Ифосфамид</p></td><td>
<p>16 000</p></td><td>
<p>2,7</p></td><td>
<p>Почки, ЦНС, печень<sup>6</sup></p></td></tr>
<tr><td>
<p>ТиоТЭФ</p></td><td>
<p>1000</p></td><td>
<p>18</p></td><td>
<p>ЖКТ, ЦНС, печень<sup>6</sup></p></td></tr>
<tr><td>
<p>Мелфалан</p></td><td>
<p>180</p></td><td>
<p>5,6</p></td><td>
<p>ЖКТ, печень<sup>6</sup></p></td></tr>
<tr><td>
<p>Бусульфан</p></td><td>
<p>640</p></td><td>
<p>9</p></td><td>
<p>ЖКТ, печень<sup>6</sup></p></td></tr>
<tr><td>
<p>Кармустин</p></td><td>
<p>1050</p></td><td>
<p>5,3</p></td><td>
<p>Легкие,печень<sup>6</sup></p></td></tr>
<tr><td>
<p>Цисплатин</p></td><td>
<p>200</p></td><td>
<p>2</p></td><td>
<p>Почки;нейропатия</p></td></tr>
<tr><td>
<p>Карбоплатин</p></td><td>
<p>2000</p></td><td>
<p>5</p></td><td>
<p>Почки,печень<sup>6</sup>;</p>
<p>нейропатия</p></td></tr>
</table>
Применение. Хлорметин применяют главным образом в составе схемы МОРР (хлорметин, винкристин, прокарбазин и преднизон) при лимфогранулематозе (DeVita et al., 1972). Препарат вводят в/в струйно по 6 мг/м2 в 1-й и 8-й дни каждого курса, курсы повторяют через 28 сут. В других схемах хлорметин вытеснили циклофосфамид, мелфалан и другие, более стабильные алкилирующие средства.
Побочные эффекты. Основные ранние побочные эффекты хлорметина — тошнота, рвота, слезотечение и угнетение кроветворения. Лейкопения и тромбоцитопения препятствуют применению высоких разовых доз.
Как и все алкилирующие средства, хлорметин влияет на репродуктивную функцию, у мужчин вызывая олигозооспермию, а у женщин — нарушения менструального цикла вплоть до аменореи. Из-за риска тератогенного действия хлорметин и другие алкилирующие средства не назначают в I триместре беременности и лишь в крайних случаях применяют во II и в III триместрах. Кормление грудью следует прекратить до начала лечения.
Попадание хлорметина в подкожную клетчатку вызывает болезненное уплотнение, которое сохраняется длительное время. В тяжелых случаях развиваются некроз и отторжение тканей. При попадании препарата под кожу надо быстро ввести в это место 2-5% раствор тиосульфата натрия и в течение 6— 12 ч периодически прикладывать лед. Тиосульфат активно реагирует с хлорметином, предотвращая его взаимодействие с тканями.
Циклофосфамид
Механизм действия. По цитотоксическому действию циклофосфамид в целом сходен с другими алкилирующими средствами, однако имеет и некоторые особенности. Препарат редко приводит к тромбоцитопении, но вызывает выраженную алопецию. Ни в стандартных, ни в высоких дозах циклофосфамид не обладает тяжелой ранней или отсроченной нейротоксичностью, хотя может вызвать тошноту и рвоту. Он не оказывает кожно-нарыв-ного действия и при попадании на кожу не вызывает раздражения.
Фармакокинетика. Циклофосфамид хорошо всасывается при приеме внутрь. Как говорилось выше, циклофосфамид активируется микросомальными ферментами печени. Вначале происходит гидроксилирование с образованием 4-гидроксицикло-фосфамида, который находится в равновесии со своим ациклическим таутомером, альдофосфамилом (рис. 52.3). По данным исследований, проведенных in vitro на микросомальных ферментах печени человека и на трансфицированных клетках, синтезирующих различные изоферменты цитохрома Р450, циклофосфамид активируется изоферментами подсемейства II В, а близкий построению ифосфамид — изоферментами подсемейства IIIA (Chang et al., 1993). Вероятно, с этим связаны некоторые различия в спектре противоопухолевой активности и побочном действии, а также более медленная активация ифосфа-мида in vivo. В печени и в опухолевых клетках часть 4-гидрокси-циклофосфамида окисляется до неактивных метаболитов (кар-боксифосфамида и 4-кетоциклофосфамида) под действием аль-дегиддегидрогеназы и, возможно, других ферментов. По-види-мому, эти реакции уменьшают повреждение печени. Основная часть 4-гидроксициклофосфамида и альдофосфамида попадает в кровь и достигает клеток-мишеней. В опухолевых клетках аль-дофосфамид спонтанно расщепляется на фосфорамидный азотистый иприт и акролеин. Первый обеспечивает противоопухолевую активность, со вторым же связывают развитие геморрагического цистита. Предотвратить последний или снизить его тяжесть позволяет в/в введение месны — тиола, быстро связывающего акролеин в кислой среде мочевых путей (Tew et al2001).
Индукторы микросомальных ферментов печени, например фенобарбитал, ускоряют активацию препарата, но не влияют на его эффективность и побочное действие.
При в/в введении лишь небольшая часть циклофосфамида выводится с калом и мочой в неизмененном виде. Максимальная сывороточная концентрация достигается через 1 ч после приема внутрь, Т 1/2 составляет около 7 ч.
Применение. Циклофосфамид назначают внутрь и в/в. Рекомендуемые дозы сильно разнятся, поэтому при выборе доз, способа и последовательности введения циклофосфамида и других противоопухолевых препаратов следует опираться на результаты клинических испытаний. При злокачественных новообразованиях с высокой чувствительностью к химиотерапии — лимфомах и хронических лейкозах — возможна монотерапия циклофосфа-мидом (100 мг/м2/сут внутрь в течение 14 сут). При лимфомах и раке молочной железы его назначают совместно с другими препаратами по 500 мг/м2 в/в каждые 3—4 нед; если лечение длится долго, дозу корректируют в зависимости от числа нейтрофилов: оно не должно опускаться ниже 500—1000 мкл-1. Для высокодозной химиотерапии с трансплантацией костного мозга или стволовых клеток крови общая доза составляет 5—7 г/м2 за 3 сут. В этом случае возможны стоматит, геморрагический колит и цистит (для профилактики и лечения последнего назначают месну и диуретики); реже наблюдается поражение легких, почек, печени и сердца.
Спектр активности циклофосфамида очень широк. Это неотъемлемый компонент многих схем лечения лимфом; монотерапия циклофосфамидом позволяет достичь полной ремиссии и, по-видимому, излечения при лимфоме Беркитта. В сочетании с метотрексатом и фторурацилом (или доксорубицином) его часто назначают в качестве адъювантной химиотерапии при раке молочной железы. Кроме того, препарат активен при миеломной болезни, хроническом лимфолейкозе, раке легкого, яичников, шейки матки, а также при солидных опухолях у детей, включая нейробластому и ретинобластому.
Важное преимущество циклофосфамида — возможность приема внутрь и, соответственно, длительного применения небольших доз. Среди других алкилирующих средств по активности он занимает промежуточное положение: менее активен, чем вводимый в/в хлорметин, но более активен, чем принимаемый внутрь хлорамбуцил.
Ввиду мощного иммуносупрессивного действия представляет значительный интерес использование циклофосфамида для профилактики отторжения трансплантата, при аутоиммунных заболеваниях (включая грануле-матоз Вегенера и ревматоидный артрит), а также при нефротическом синдроме у детей. Однако применять препарат следует с осторожностью: не только из-за ранних побочных действий, но и из-за риска бесплодия, вторичных лейкозов и тератогенного действия.
Побочные эффекты. Циклофосфамид в составе любой схемы химиотерапии часто вызывает тошноту и рвоту, угнетение кроветворения (меньше всего он снижает число тромбоцитов), стоматит и алопецию; изредка развивается пневмосклероз. Введение циклофосфамида в/в не осложняется тромбофлебитом; не опасно и попадание препарата в подкожную клетчатку. У 5— 10% больных возникает асептический геморрагический цистит, по-видимому, связанный с раздражающим действием акролеина (см. выше). Одновременное назначение месны значительно снижает риск цистита (Brock and Pohl, 1986); рекомендуется также обильное питье. При появлении гематурии или болезленного мочеиспускания препарат следует сразу же отменить, Еще одно осложнение — синдром гиперсекреции АДГ, обычно возникающий при дозах более 50 мг/кг (DeFronzo et al., 1973). Поскольку такие больные обычно получают интенсивную ин-фузионную терапию, важно помнить о риске водной интоксикации.
Ифосфамид
Ифосфамид, структурный изомер циклофосфамида, также активируется в печени путем гидроксилирования оксазафосфоринового кольца. Он появился в начале 1970-х тт., но из-за побочного действия (тяжелого геморрагического цистита) применялся редко. Теперь благодаря назначению месны и инфузионной терапии этот недостаток в значительной мере преодолен. Применение. В сочетании с другими препаратами ифосфамид широко применяют при саркомах (у детей и у взрослых), а также при опухолях яичка. Кроме того, в клинических испытаниях была показана его эффективность при раке легкого, шейки матки и лимфомах. Препарат часто используют для высокодозной химиотерапии с трансплантацией костного мозга или стволовых клеток в общей дозе 12—14 г/м2, однако при этом иногда возникают тяжелые поражения ЦНС, вплоть до комы и смерти. Такое действие ифосфамида связывают с его метаболитом хлорацетальдегидом (Colvin, 1982). Кроме геморрагического цистита препарат вызывает тошноту, рвоту, потерю аппетита, лейкопению, поражение ЦНС (в стандартных дозах — сонливость и оглушенность) и почек (Brade et al., 1987).
Ифосфамид вводят в/в (за 30 мин или медленнее) по 1,2 г/м2/сут в течение 5 сут. Вместе с ифосфамидом, а также через 4 ч и через 8 ч после его введения в/в струйно вводят месну, ее разовая доза составляет 20% дозы ифосфамида, общая доза — 60%. Другой вариант — однократное введение месны вместе с ифосфамидом в той же дозе, что и ифосфамид. Показано также обильное питье или инфузионная терапия (не менее 2 л/сут). Курсы химиотерапии повторяют через 3—4 нед. Фармакокинетика. При дозах 3,8—5 г/м2 Щ2 ифосфамида составляет около 15 ч, для стандартных доз этот показатель несколько ниже.
Побочные эффекты. Ифосфамид обладает тем же побочным действием, что и циклофосфамид, но чаще вызывает тромбоцитопе-нию, поражение ЦНС и мочевых путей (в отсутствие месны).
Мелфалан
Механизм действия. По механизму действия мелфалан (бис-хло-рэтиламинофенилаланин) мало отличается от других хлорэти-ламинов. Он не оказывает кожно-нарывного действия. Фармакокинетика. Всасывание мелфалана при приеме внутрь неполное и колеблется в пределах 50—80%. мелфалана составляет 45—90 мин. На 10—15% препарат выводится с мочой в неизмененном виде (Alberts et al., 1979b).
Применение. При миеломной болезни мелфалан назначают внутрь по 6 мг/сут в течение 2—3 нед; в это время необходимо внимательно следить за картиной крови. Далее делают перерыв продолжительностью до 4 нед. Когда число лейкоцитов и тромбоцитов начнет расти, переходят к поддерживающей терапии (2—4 мг/сут). Для достижения оптимального результата требуется достаточно сильное угнетение кроветворения (число лейкоцитов надо поддерживать в пределах 2500—3500 мкл'1). При в/в введении обычно используют дозу 16 мг/м (вводят за 15— 20 мин). Эту дозу вводят 4 раза с интервалами в 2 нед, а затем, в зависимости от эффекта и переносимости, — с интервалами в 4 нед; при лейкопении и нарушении функции почек дозу снижают.
Хотя по спектру активности мелфалан близок к другим алки-лирующим средствам, благодаря возможности приема внутрь он особенно удобен при миеломной болезни.
Побочные эффекты. Подобно другим алкилирующие средствам, мелфалан прежде всего угнетает кроветворение. Тошнота и рвота встречаются редко. Стандартные дозы мелфалана не вызывают алопецию. Поражение печени и почек также не отмечено.
Хлорамбуцил
Механизм действия. По действию на костный мозг, лимфоидную ткань и слизистые хлорамбуцил близок к другим хлорэти-ламинам. Возможно поражение ЦНС, но только на фоне высоких доз. При приеме внутрь в дозах 20 мг/сут и более хлорамбуцил может вызывать тошноту и рвоту.
Фармакокинетика. Хлорамбуцил хорошо всасывается при приеме внутрь, ЩЦ составляет около 1,5 ч. Препарат почти полностью метаболизируется (Alberts et al., 1979а).
Применение. Стандартная доза хлорамбуцила составляет 0,1— 0,2 мг/кг/сут (обычно 4—10 мг) внутрь в один прием в течение по меньшей мере 3—6 нед. При достижении ремиссии или развитии лейкопении дозу снижают. В зависимости от течения заболевания иногда назначают поддерживающую терапию по 2 мг/сут. Есть и другие схемы лечения.
В обычных дозах хлорамбуцил — наименее активный из хло-рэтиламинов. Его обычно применяют для лечения хронического лимфолейкоза и макроглобулинемии Вальденстрема. При миеломной болезни препарат обладает почти такой же эффективностью, как мелфалан и циклофосфамид. Сообщалось также об успешном лечении аутоиммунных заболеваний — васку-лита на фоне ревматоидного артрита, а также аутоиммунной гемолитической анемии с Холодовыми антителами.
Побочные эффекты. При хроническом лимфолейкозе лечение хлорамбуцилом нередко длится годами. Эффект достигается постепенно и часто не сопровождается существенным угнетением кроветворения.
Хотя длительное применение высоких доз хлорамбуцила может вызвать тяжелую гипоплазию костного мозга, обычно этот препарат вызывает лишь умеренную лейкопению, которая развивается постепенно и быстро проходит после его отмены. Изредка наблюдаются желудочно-кишечные нарушения, азооспермия, аменорея, пневмосклероз, эпилептические припадки, дерматит и поражение печени. По данным Национальной исследовательской группы по эритремии, проводившей крупное контролируемое испытание хлорамбуцила, препарат значительно увеличивает риск вторичных лейкозов и других злокачественных новообразований при лечении эритремии; тот же эффект отмечался и при длительной адъювантной химиотерапии рака молочной железы (Lemer, 1978).
Этиленимины и метилмеламины
ТиоТЭФ, триэтиленмеламин и альтретамин
Механизм действия. Сейчас при стандартной химиотерапии вместо этилениминов почти всегда назначают хлорэтиламины, а этиленимины применяются лишь по специальным показаниям. ТиоТЭФ (триэтилентиофосфора-мид) используется для внутрипузырного введения при раке мочевого пузыря и в составе экспериментальных схем высокодозной химиотерапии (Kletzel et al., 1992). Альтретамин (гексаметилмеламин) применяется как препарат резерва при раке яичников.
Микросомальные ферменты печени быстро превращают ТиоТЭФ в триэтиленфосфорамид (Ng and Wax-man, 1991). Протонирование азота этилениминовых колец и их раскрытие приводит к активации обоих веществ с последующим образованием сшивок цепей ДНК. Фармакокинетика. При стандартных дозах (до 80 мг/м2) фармакокинетика ТиоТЭФ у детей и у взрослых почти одинакова. Уже через 5 мин после в/в введения ТиоТЭФ сывороточная концентрация триэтиленфосфорамида выше, чем концентрация исходного препарата. Т,/2 составляет 1,2—2 ч для TиоТЭФ и 3—24 ч для триэтиленфосфорамида. Те же величины получены и при высокодозной терапии (300 мг/м2/сут в течение 3 сут) у детей (Kletzel et al., 1992). Менее 10% введеннойдозы выделяется с мочой в виде ТиоТЭФ или триэтиленфосфорамида. Остальная часть препарата метаболизируется, реагирует с макромолекулами или спонтанно разрушается.
Побочные эффекты. По побочным эффектам ТиоТЭФ близок к другим алкилирующим средствам. Он вызывает угнетение кроветворения и, в меньшей степени, стоматит. Цитопения развивается несколько позже, чем на фоне циклофосфамида: число лейкоцитов достигает минимума на 2-й неделе, число тромбоцитов — на 3-й.
Алкилсульфонаты
Бусульфан
Механизм действия. Угнетение кроветворения — практически единственное побочное действие стандартных доз бусульфана, что отличает его от других противоопухолевых препаратов. В низких дозах он избирательно поражает клетки гранулоцитарного ряда, поэтому основным показанием к бусульфану служит развернутая фаза хронического миелолейкоза. Однако при повышении дозы возможно развитие анемии и тромбоцитопении; иногда возникает тяжелая стойкая панцитопения. Низкие дозы бусульфана почти не повреждают лимфоидную ткань и слизистую ЖКТ. На фоне высоких доз возможны пневмосклероз и вено-окклюзивная болезнь печени. Фармакокинетика. Бусульфан хорошо всасывается при приеме внутрь по 2—6 мг/сут; Т1/2 составляет 2—3 ч. Почти весь препарат выводится почками в виде метансуль-фоновой кислоты. У детей и подростков до 18 лет клиренс бусульфана выше, чем у взрослых, поэтому они переносят более интенсивную высокодозную терапию (Vassal et al., 1993).
Применение. Доза бусульфана, назначаемая при хроническом миелолейкозе, зависит от числа лейкоцитов и тяжести состояния, обычно начинают с 2—8 мг/сут внутрь. На 2—3-й неделе лечения снижается число лейкоцитов, затем уменьшается селезенка. Ориентируясь на клинические и гематологические показатели, дозу корректируют с целью снижения числа лейкоцитов ниже 10 000 мюг1. В дальнейшем возможна поддерживающая терапия по 1—3 мг/сут.
Несмотря на эффективность при хроническом миелолейкозе (первоначальный курс лечения вызывает ремиссию у 85—90% больных), бусульфан в значительной мере вытеснили препараты интерферона а и гидроксимоче-вина.
Бусульфан помогает и при других миелопролифера-тивных заболеваниях, включая эритремию и сублейке-мический миелоз. Высокодозная химиотерапия бусуль-фаном (640 мг/м2) и циклофосфамидом с успехом применяется для подготовки к трансплантации костного мозга при остром миелолейкозе (Santos et al., 1983). В этом случае препараты разделяют на несколько доз и дают на протяжении 3—4 сут, чтобы снизить риск острого поражения ЦНС, проявляющегося, в частности, эпилептическими припадками. Это осложнение может развиться через несколько часов после введения препарата. Как указывалось выше, бусульфан ускоряет метаболизм фени-тоина.
Побочные эффекты. Основное побочное действие бусульфана — угнетение кроветворения, особую опасность представляет стойкая тромбоцитопения. Реже встречаются тошнота, рвота понос, бесплодие и аменорея, описаны случаи тератогенного действия. Бусульфан повышает риск вторичных лейкозов. Вначале лечения хронического миелолейкоза происходят массовая гибель опухолевых клеток и высвобождение пуринов, что ведет к гиперурикемии и может вызывать поражение почек из-за отложения уратов в канальцах (синдром распада опухоли); избежать этого позволяет одновременное назначение ап-лопуринола. Отмечен также ряд необычных осложнений, причина которых не ясна, — катаракта, гинекомастия, хейлит, глоссит, ангидроз, пневмосклероз и гиперпигментация кожи, напоминающая первичную надпочечниковую недостаточность (Tew et al., 2001).
Производные нитрозомочевины
Производные нитрозомочевины играют большую роль в лечении опухолей головного мозга и ЖКТ. Они действуют как бифункциональные алкилирующие средства, но по фармакологическим свойствам и побочным эффектам отличаются от хлорэтиламинов. Большое внимание привлекают кармустин и ломустин: будучи липофиль-ными, они способны проникать через гематоэнцефали-ческий барьер, что крайне важно при лечении опухолей головного мозга. К сожалению, все производные нитрозомочевины (кроме стрептозоцина) сильно угнетают кроветворение, что ограничивает их применение. Кроме того, длительное лечение этими препаратами, особенно семустином, может вести к почечной недостаточности. Как и другие алкилирующие средства, они — сильные канцерогены.
Особый интерес вызывает противоопухолевый антибиотик стрептозоцин, представляющий собой глюкозу, в которой атом С-2 связан с метилнитрозомочевиной. Он имеет высокое сродство к р-клеткам островков поджелудочной железы и вызывает сахарный диабет у экспериментальных животных. Стрептозоцин назначают при злокачественной инсулиноме и карциноиде. Сама метил-нитрозомочевина активна при некоторых опухолях и вызывает отсроченное угнетение кроветворения. Ее характерное свойство — карбамоилирование остатков лизина в белках (рис. 52.4). Однако стрептозоцин не угнетает кроветворение и обладает лишь слабой карбамоилирую-шей активностью. Чтобы добиться тканевой специфичности и снизить токсичность, были синтезированы комплексы нитрозомочевины с различными молекулами-пе-реносчиками. Например, хлорозотоцин (соединение глюкозы с хлорнитрозомочсвиной) не вызывает сахарный диабет и, в отличие от большинства производных нитрозомочевины, мало угнетает кроветворение и обладает слабой карбамоилируюшей активностью; впрочем, по эффективности он также не превосходит другие препараты этой группы.
Кармустин
Механизм действия. Основа действия кармустина — алкил иро ван ие атома 0-6 гуанина. Препарат активен во всех периодах клеточного цикла. Ему свойственно отсроченное угнетение кроветворения: лейкопения и тромбоцитопения достигают максимума на 4—6-й неделях. Осложнения высокодозной химиотерапии кармусгином — вено-окклюзивная болезнь печени, пневмосклероз, почечная недостаточность и вторичные лейкозы (Tewetal., 2001).
Фармакокинетика. Кармустин нестабилен в водном растворе и в биологических жидкостях. Т1/2 при в/в введении колеблется от 15 до 90 мин и более (Levin et al., 1978). В течение 24 ч с мочой уделяется 30—80% препарата в виде метаболитов. Алкилирущие фрагменты кармустина (хлорэтильные карбкатионы) быстро появляются в СМЖ, где их концентрация достигает 15-30% сывороточной концентрации (Oliverio, 1976).
Применение. Кармустин обычно вводят в/в за 1—2 ч в до-зе j50—200 мг/м2; курсы повторяют через 6 нед. При сочетании с другими противоопухолевыми препаратами дозу кармустина снижают на 25—50%.
По спектру активности кармустин напоминает другие алкилирующие средства. Он эффективен при лимфогранулематозе, в меньшей степени — при лимфомах и мие-ломной болезни. Благодаря способности проникать через гематоэнцефалический барьер препарат входит в состав комбинированного лечения злокачественных глиом и метастазов в головной мозг. Сообщалось об эффективности кармустина при меланоме и опухолях ЖКТ.
Стрептозоцин Стрептозоцин — это антибиотик, продуцируемый Streptomy-ces achromogenes. Он активен во всех периодах клеточного цикла и применяется главным образом при злокачественных инсулиномах.
фармакокинетика. После в/в инфузии стрептозоцина в дозе 200—1600 мг/м2 его максимальная сывороточная концентрация достигает 30—40 мкг/мл. Тсоставляет около 15 мин. Лишь 10—20% препарата выводится с мочой (Schein et al., 1973). Применение. Стрептозоцин вводят в/в. Возможны две схемы применения стрептозоцина: 1) по 500 мг/м21 раз в сутки в течение 5 сут, затем каждые 6 нед курс повторяют, 2) по 1000 мг/м2 1 раз в неделю в течение 2 нед с последующим повышением недельной дозы; максимальная доза составляет 1500 мг/м2/нед.
Стрептозоцин применяют в основном при злокачественных инсулиномах. Он значительно увеличивает годичную выживаемость, в случае ремиссии медиана выживаемости увеличивается вдвое.
Побочные эффекты. Стрептозоцин часто вызывает тошноту; примерно в 2/3 случаев наблюдаются поражения печени и почек, обычно обратимые. Нефротоксическое действие связано с повреждением проксимальных канальцев: оно зависит от дозы, носит кумулятивный характер и может быть смертельным. Для его раннего выявления следует регулярно определять белок в моче. Стрептозоцин нельзя сочетать с нефротоксичными препаратами. У 20% больных возможно угнетение кроветворения — анемия, лейкопения и тромбоцитопения.
Триазены
Дакарбазин и темозоломид
Дакарбазин после активации в печени способен метилировать ДНК. В печени он превращается в монометилтриазеноимида-золкарбоксамид. Темозоломид спонтанно превращается в то же соединение. Эти препараты активны во всех периодах клеточного цикла. Устойчивость к ним связывают с отщеплением ме-тильных групп от гуанина с помощью метилгуанин-ДНК-ме-тилтрансферазы.
Фармакокинетика. Дакарбазин вводят в/в, его начальный Тyj составляет около 20 мин, а конечный — около 5 ч (Loo et al., 1976). Т|/2 возрастает при печеночной и почечной недостаточности. Около половины препарата выводится почками в неизмененном виде путем канальцевой секреции. Повышение концентрации в моче 5-аминоимидазол-4-карбоксамида (промежуточного продукта при синтезе пуринов) связано с катаболизмом дакарбазина, а не с нарушением обменных процессов. Концентрация дакарбазина в СМЖ составляет около 14% сывороточной концентрации (Friedman, 2001).
Применение. При меланоме дакарбазин вводят по 3,5 мг/кг/сут в/в в течение 10 сут; курс повторяется каждые 4 нед. Другая схема — 250 мг/м2/сут в течение 5 сут каждые 3 нед. Попадание препарата в подкожную клетчатку вызывает некроз тканей и сильную боль.
Дакарбазин применяют в составе схем полихимиотерапии при меланоме, лимфогранулематозе и саркомах у взрослых. Темозоломид эффективен при злокачественных глиомах (Ne-wlands et al., 1992; Agarwala and Kirkwood, 2000).
Побочные эффекты. Дакарбазин и темозоломид вызывают тошноту и рвоту более чем у 90% больных, эти симптомы появляются через 1—2 ч после введения и могут сохраняться до 12 ч. Угнетение кроветворения (лейкопения и тромбоцитопения) обычно умеренное или слабое. На фоне дакарбазина возможен гриппоподобный синдром, включающий недомогание, озноб, лихорадку и миалгию. Иногда наблюдаются алопеция, приливы, поражение печени, ЦНС и кожи.
II. Антиметаболиты Антагонисты фолиевой кислоты
Антагонисты фолиевой кислоты, главным из которых является метотрексат, занимают особое место среди противоопухолевых препаратов: с их помощью были получены первые полные, хотя и краткосрочные, ремиссии при лейкозах (Farber et al., 1948) и впервые удалось излечить солидную опухоль — хориокарциному (Hertz, 1963). Эти успехи послужили мощным стимулом к дальнейшему развитию химиотерапии. Интерес к антагонистам фолиевой кислоты еще больше повысили достижения высокодозной химиотерапии в сочетании с фолинатом кальция, снижавшим токсичность препаратов. Благодаря этому расширился спектр противоопухолевой активности метотрексата; теперь его назначают, например, при остеогенной саркоме, на которую препарат в стандартных дозах не действовал.
Когда выяснилось, что кроме дигидрофолатредуктазы метотрексат напрямую ингибирует ферменты синтеза пуринов и тимидилатсинтазу, коферментами которых служат восстановленные фолаты, был начат поиск антагонистов фолиевой кислоты, избирательно ингибирующих эти ферменты (рис. 52.5). Путем замены атомов N-5, N-8 и N-10 и модификации боковых цепей молекулы метотрексата удалось синтезировать препараты, сохранившие свойственную ему способность образовывать внутри клетки стойкие полиглутаматы, однако лучше проникающие в опухоль (Messmann and Allegra, 2001): ралтит-рексед, ингибитор тимидилатсинтазы; лометрексол, ингибитор синтеза пуринов, и пеметрексед, сочетающий оба механизма действия (Calvete et al., 1994; Beardsley et al., 1986; Chen etal., 1999).
Метотрексат не только оказывает цитотокснческое действие, но и угнетает клеточный иммунитет, благодаря чему с успехом применяется как иммунодепрессант при псориазе (McDonald, 1981; гл. 65), а также при аллотрансплантации костного мозга, трансплантации органов, дерматомиозите, ревматоидном артрите, гранулематозе Вегенера и болезни Крона (Messmann and Allegra, 2001; Feagan et al., 1995; гл. 53).
Структурно-функциональная зависимость. Фолиевая кислота — это витамин, из которого образуются восстановленные фолаты (производные ТГФК), служащие переносчиками одноуглеродных групп при синтезе предшественников нуклеиновых кислот — дТМФ и пуринов. Функции фолиевой кислоты и ее применение подробно описаны в гл. 54.
Антагонисты фолиевой кислоты в первую очередь ингибируют дигидрофолатредуктазу (рис. 52.5). Это уменьшает запасы восстановленных фолатов, необходимых для синтеза дТМФ и пуринов, и вызывает накопление полиглутаматов дигидрофо-лиевой кислоты, которые вместе с полиглутаматами метотрексата напрямую ингибируют зависимые от восстановленных фолатов ферменты синтеза пуринов и тимидилатсинтазу (рис. 52.5); в результате клетка погибает (Allegra et al., 1986, 1987b; Mes-smann and Allegra, 2001). Получены препараты с неодинаковым сродством к дигидрофолатредуктазе разных видов живых организмов; некоторые из препаратов почти не действуют на человеческий фермент, однако активны в отношении бактерий (триметоприм; гл. 44) или простейших (пириметамин; гл. 40). В то же время метотрексат токсичен для всех исследованных видов. С помощью кристаллографии взаимодействие метотрексата и его аналогов с дигидрофолатредуктазой разных видов изучено на уровне отдельных атомов (Matthews et al., 1985; Stone and Morrison, 1986; Kraut and Matthews, 1987; Schweitzer et al., 1989; Bystroffand Kraut, 1991; Blakley and Sorrentino, 1998).
Будучи полярными соединениями, фолиевая кислота и многие ее антагонисты гидрофильны и плохо проникают через гематоэнцефалический барьер, а в клетки попадают с помощью белков-переносчиков (Elwoodj 1989; Dixon et al., 1994). У млекопитающих описаны две системы транспорта фолатов; 1) фолатсвязываюший белок с высоким сродством к фолиевой кислоте. но низким сродством к метотрексату и его аналогам (El-wood. 1989) и 2) переносчик восстановленных фолатов — основной путь переноса метотрексата, ралтитрекседа и большинства других антагонистов фолиевой кислоты (Westerhof et al 1995). В клетке фолилполиглутаматсинтаза превращает эти вещества из моноглутаматов в пол иглутаматы (Cichowicz and Shane, 1987); к метотрексату может присоединяться до 6 остатков глутаминовой кислоты. Клеточная мембрана почти непроницаема для полиглутаматов, поэтому метотрексат накапливается и долгое время сохраняется в опухоли и нормальных тканях, например печени. По сравнению с моноглутаматами полиглута-маты фолиевой кислоты и ее антагонистов имеют намного большее сродство к ферментам синтеза пуринов и тимидилатсин-тазе, но не к дигид рофолатредуктазе.
Рисунок 52.5. Точки приложения метотрексата и его полиглута-матных производных. (Глу), — полиглутамат, ДГФК — ди гидрофолиевая кислота, ФРАИ К — фосфорибозилами ной мидазол -карбоксамид (аминоимидазолкарбоксамидриботид), ФРГА — фосфор ибо зил глици нам ид.
Получены новые антагонисты фолиевой кислоты с более избирательным сродством к системам транспорта фолатов. Например, мощный ингибитор дигидрофолатредуктазы эдатрек-сат (10-этил-10-деазааминоптерин) проникает в опухолевые клетки лучше, чем в здоровые; этот препарат сейчас проходит клинические испытания (Grant et al., 1993). Чтобы обойти системы транспорта фолатов и облегчить проникновение в ЦНС были синтезированы липофильные антагонисты фолиевой кислоты. Одним из первых препаратов этой группы стал тримет-рексат (рис. 52.6). Он обладает умеренной противоопухолевой активностью (в сочетании с фолинатом кальция для уменьшения токсичности), однако оказался эффективным при пневмоцистной пневмонии (Allegra et al., 1987а).
Пеметрексед—еще один новый антагонист фолиевой кислоты (рис. 52.6). Он быстро превращается в полиглутамат и ингибирует как дигидрофолатредуктазу, так и ферменты синтеза пуринов и тимидилатсинтазу. В предварительных испытаниях показана его активность при раке толстой кишки, мезотелиоме и немелкоклеточном раке легкого (Rusthoven et al., 1999). Механизм действия. Фолиевая кислота вначале должна быть восстановлена дигид рофолатредуктазой до ТГФК, после чего может присоединять различные одноуглеродные группы и переносить их на другие молекулы. В реакции, катализируемой тимидилат-синтазой, дезокси-УМФ превращается в дезокси-ТМФ, получая метиленовую группу от 5,10-метилен-ТГФК; последняя окисляется до ди гидрофолиевой кислоты и для участия в дальнейших реакциях должна быть снова восстановлена (рис. 52.5). Метотрексат и другие антагонисты фолиевой кислоты с высоким сродством к дигидрофолатредуктазе (К, 0,01—0,2 нмоль/л) нарушают образование ТГФК, вызывая дефицит восстановленных фолатов и накопление токсичных полиглутаматов ди гидрофолиевой кислоты. При этом тормозятся реакции переноса одноуглеродных групп, необходимые для синтеза пуринов и дТМФ; в итоге нарушаются синтез нуклеиновых кислот и другие обменные процессы. Токсическому действию метотрексата препятствует фолинат кальция (кальциевая саль 5-формил-ТГФК), который попадает в клетку с помощью переносчика восстановленных фолатов и превращается в другие производные ТГФК (Boarman etal., 1990).
Как большинство антиметаболитов, метотрексат лишь отчасти избирателен в отношении опухолевых клеток и поражает также быстро пролиферирующие нормальные клетки, в том числе костного мозга и слизистой ЖКТ. Антагонисты фолиевой кислоты действуют в периоде S и наиболее активны в отношении клеток, находящихся в логарифмической фазе роста. Механизмы устойчивости. На экспериментальных моделях были воспроизведены многочисленные механизмы приобретения устойчивости к метотрексату (рис. 52.7) на всех этапах его действия: 1) нарушение транспорта препарата в клетки (Assaraf and Schimke, 1987; Trippett et al., 1992), 2) мутации гена DHFR, кодирующего дигидрофолатредуктазу, которые снижают ее сродство к метотрексату (Srimatkandada et al., 1989), 3) повышение концентрации дигидрофолатредуктазы путем амплификации или усиления экспрессии гена pHFR (Pauletti et al., 1990; Mat-herley et al., 1997), 4) нарушение синтеза полиглутаматов метотрексата (Li et al., 1992), 5) снижение активности тимидилатсин-тазы (Curt etal., 1985). Через 24 ч после лечения метотрексатом в лейкозных клетках повышается уровень дигидрофолатредуктазы, вероятно, за счет усиления ее синтеза. Показано, что этот процесс саморегулируется на уровне мРНК: свободный фермент связывается со своей мРНК, блокируя трансляцию, а при добавлении метотрексата трансляция возобновляется (Chu et al., 1993). Длительное лечение ведет к отбору опухолевых клеток с резко повышенной активностью дигидрофолатредукгазы. Они содержат множество копий гена DHFR в двойных микрохромосомах, в равномерно окрашиваемых участках обычных хромосом или во внехромосомных структурах (так называемых амплисомах). Амплификация гена как механизм устойчивости к противоопухолевым препаратам впервые описана применительно к метотрексату (Schimke et al., 1978), в дальнейшем аналогичный механизм был обнаружен для ряда других препаратов, включая фторурацил и пентостатин (Stark and Wahl, 1984). Показано, что амплификация гена DHFR имеет клиническое значение при раке легкого (Curt et al., 1983) и лейкозах (Goker et al., 1995).
рисунок 52.6. Фолиевая кислота и ее антагонисты.
Рисунок 52.7. Механизмы устойчивости к метотрексату. (Глу) полиглутамат, ДГФК — дигидрофолиевая кислота.
В высоких дозах метотрексат может проникать в клетки с нарушенными системами транспорта фолатов и накапливаться там в концентрации, достаточной для ингибирования увеличенного количества дигидрофолатредукгазы.
Побочные эффекты. Основные побочные эффекты метотрексата и других антагонистов фолиевой кислоты связаны с поражением быстро пролиферирующих клеток костного мозга и слизистых. Стоматит и угнетение кроветворения (в частности, тромбоцитопения) достигают максимума на 5—10-е сутки после введения препарата. В тяжелых случаях возможны спонтанные кровотечения и угрожающие жизни инфекции, поэтому иногда таким больным проводят профилактическое переливание тромбоцитарной массы, а при лихорадке назначают антибиотики широкого спектра действия. Если выведение метотрексата не нарушено, побочные эффекты обычно проходят в течение 2 нед, но при почечной недостаточности выведение
препарата нарушается и развивается стойкое угнетение кроветворения. В связи с этим дозу метотрексата при ХПН снижают пропорционально уменьшению СКФ.
Метотрексат может вызвать пневмонит: в легких возникают очаговые инфильтраты, быстро исчезающие при отмене препарата; повторное лечение иногда проходит без этого осложнения. Предположение, что пневмонит имеет аллергическую природу, пока не доказано.
Важнейший побочный эффект в случае длительного назначения метотрексата (при псориазе и ревматоидном артрите) — фиброз и цирроз печени. У больных псориазом, получавших метотрексат внутрь в течение 6 мес и более, риск портального фиброза был выше, чем на фоне другого лечения. Это осложнение требует отмены препарата. Высокие дозы метотрексата могут вызвать преходящее повышение активности печеночных ферментов, но риск стойких изменений невелик.
Интратекальное введение метотрексата часто вызывает симптомы раздражения мозговых оболочек и воспалительные изменения в СМЖ. Изредка возникают эпилептические припадки, кома, и наступает смерть. Фолинат кальция при поражении ЦНС не помогает.
Антагонисты фолиевой кислоты эмбриотоксичны, и в предварительных испытаниях метотрексат в сочетании с аналогом простагландинов мизопростолом показал высокую эффективность как средство для прерывания беременности в I триместре (Hausknecht, 1995).
Кроме того, метотрексат вызывает алопецию, дерматит, поражение почек, нарушение овуляции и сперматогенеза, а также обладает тератогенным действием.
Фармакокинетика. При приеме внутрь в дозе до 25 мг/м метотрексат хорошо всасывается; биодоступность высоких доз ниже, поэтому их обычно вводят в/в. Максимальная сывороточная концентрация составляет 1—10 мкмоль/л для доз 25— 100 мг/м2 и 0,1—1 ммоль/л для высоких доз (1,5 г/м2 и выше). Элиминация метотрексата протекает в три фазы (Sonneveld et al., 1986). Начальная фаза отражает быстрое распределение препарата в тканях, средняя — его выведение почками (Т1/2 2—3 ч). Конечный Тщ составляет 8— 10 ч, однако он резко удлиняется при почечной недостаточности, что может вести к тяжелому поражению костного мозга и слизистых. Метотрексат медленно проникает в плевральную полость и полость брюшины. Однако его накопление в плевральном выпоте и асцитической жидкости с последующим выделением может долго поддерживать высокую сывороточную концентрацию препарата и усиливать токсичность.
Примерно на 50% метотрексат связывается белками плазмы (прежде всего с альбумином), причем многие препараты (суль-фаниламиды, салицилаты, тетрациклин, хлорамфеникол, фе-нитоин) вытесняют его из комплекса с белками. Вместе с метотрексатом такие препараты следует назначать с осторожностью. В течение 48 ч (главным образом в первые 8—12 ч) 90% метотрексата выводится почками в неизмененном виде, небольшая часть попадает в кал, вероятно, с желчью. Обычно лишь малая часть препарата метаболизируется, но при назначении высоких доз происходит накопление метаболитов, особенно нефроток-сичного 7-гидроксиметотрексата (Messmann and Allegra, 2001). Метотрексат попадает в мочу путем клубочковой фильтрации и канальцевой секреции, поэтому одновременное назначение лекарственных средств, которые снижают почечный кровоток (НПВС), нефротоксичны (цисплатин) или относятся к слабым органическим кислотам (аспирин, пиперациллин), может замедлить выведение метотрексата и вызвать выраженное угнетение кроветворения (Stoller et al., 1977; Iven and Brasch, 1988; Thyss et al., 1986). Особые предосторожности следует соблюдать при почечной недостаточности: у таких больных дозу снижают пропорционально уменьшению СКФ.
Полиглутаматы метотрексата сохраняются в организме длительное время — несколько недель в почках и несколько месяцев в печени. Существует также кишечно-печеночный кругооборот метотрексата.
Важно подчеркнуть, что концентрация метотрексата в СМЖ составляет лишь 3% средней сывороточной концентрации, поэтому для уничтожения опухолевых клеток в ЦНС стандартных доз недостаточно. Высокие дозы (> 1,5 г/м2) позволяют создать терапевтическую концентрацию и в СМЖ.
Применение. При тяжелом псориазе метотрексат назначают по 2,5 мг/сут внутрь в течение 5 сут (после чего делают перерыв хотя бы на 2 сут) или по 10—25 мг в/в 1 раз в неделю. Рекомендуют начать с пробной дозы 5—10 мг парентерально для исключения идиосинкразии. Прерывистые курсы метотрексата в низких дозах используют при ревматоидном артрите, устойчивом к другим препаратам (Hoffmeister, 1983). Лечение метотрексатом неопухолевых заболеваний требует особого внимания к фармакокинетике и побочному действию препарата (Weinstein 1977).
Метотрексат эффективен при остром лимфолейкозе у детей и входит в схемы индукционной, консолидирующей, высокодозной и поддерживающей химиотерапии. В последнем случае его вводят в/м по 30 мг/м2/нед (за 2 введения) или по 175—525 мг/м2 2 дня каждого месяца. Показано, что у детей успех лечения обратно пропорционален клиренсу метотрексата; высокая средняя сывороточная концентрация препарата при в/в инфузии снижала риск рецидива (Borsi and Мое, 1987). Активность препарата при лейкозах у взрослых невелика, исключение составляет нейролейкоз. Интратекальное введение метотрексата применяется для профилактики и лечения диффузной опухолевой инфильтрации мозговых оболочек при лейкозе, лимфомах и солидных опухолях. При этом в СМЖ создается высокая концентрация препарата, и ремиссия может быть получена даже при неэффективности в/в введения, так как благодаря гематоэнцефа-лическому барьеру лейкозные клетки, попавшие в ЦНС, мало подвергались действию метотрексата, вводимого в/в, и могли сохранить чувствительность к нему. Доза для интратекального введения у всех больных старше 3 лет составляет 12 мг (Bleyer, 1978). Инъекции повторяют каждые 4 сут, пока опухолевые клетки не исчезнут из СМЖ. Изредка назначают фолинат кальция, чтобы устранить токсическое действие метотрексата, попадающего в системный кровоток. При люмбальной пункции метотрексат плохо проникает из места введения к верхнелатеральной поверхности полушарий, и лучшего распределения препарата помогает добиться резервуар Оммайя с постоянным катетером в боковом желудочке. Назначение препарата по 1 мг каждые 12—24 ч достаточно эффективно и позволяет снизить нейротоксичность.
Метотрексат с успехом применяется при трофобла-стической болезни, прежде всего при хориокарциноме: в развернутой стадии он обеспечивает излечение в 75% случаев (в сочетании с дактиномицином), на ранней стадии — более чем в 90% случаев. Метотрексат вводят по 1 мг/кг в/м в 1,3,5 и 7-й дни; во 2,4,6 и 8-й дни назначают фолинат кальция (0,1 мг/кг); в отсутствие тяжелых побочных эффектов курсы повторяют через 3 нед. Для результатов лечения определяют концентрацию р-субъе-диницы ХГ в моче.
Метотрексат помогает также при остеогенной саркоме и грибовидном микозе, а в составе полихимиотерапии-при лимфоме Беркитта и других лимфомах, раке молочной железы, яичников и мочевого пузыря, опухолях головы и шеи. Высокие дозы метотрексата назначают при остеогенной саркоме, а также — в сочетании с другими противоопухолевыми препаратами — при лейкозах и лимфомах. Такие дозы создают терапевтическую концентрацию метотрексата в СМЖ, что важно для профилактики нейролейкоза. Высокие дозы метотрексата (0,25—7 5 r/м2) вводят путем в/в инфузии в течение 6—72 ч. Чтобы ограничить поражение нормальных клеток и ослабить побочное действие, одновременно назначают фо-линат кальция, например, после 6-часовой инфузии метотрексата его вводят по 15 мг/м2 каждые 6 ч (всего 7 раз). Оптимальная схема введения метотрексата и фолината кальция до сих пор не разработана (Ackland and Schilsky, 1987). Высокодозная химиотерапия чревата тяжелыми побочными эффектами, однако при соблюдении ряда предосторожностей достаточно безопасна. Лечение должно проводиться опытным химиотерапевтом под контролем сывороточной концентрации метотрексата. Если через 48 ч она составляет 1 мкмоль/л и выше, необходимо вводить фолинат кальция в высоких дозах (100 мг/м2), пока концентрация не упадет ниже токсического уровня — 0,02 мкмоль/л (Stoller et al., 1977). Важно поддерживать высокий диурез и щелочную реакцию мочи, так как при низком pH метотрексат откладывается в почечных канальцах. Асцит и плевральный выпот замедляют выведение препарата, усиливая токсичность. Согласно отдельным сообщениям, при развитии олигурической ОПН гемодиализ обеспечивает выведение метотрексата со скоростью, равной половине скорости выведения при нормальной функции почек (Wall et al., 1996).
