Смещение прооксидантно-оксидантного равновесия, нарастающее параллельно опухолевой прогрессии, является одним из важнейших компонентов синдрома эндогенной интоксикации. В связи со значительным количеством пациентов, выявляемых в поздних стадиях заболевания, вопросы паллиативного лечения остро стоят как перед медицинской общественностью, так и обществом в целом, и особую актуальность приобретает внедрение в клиническую практику методов эффективной коррекции синдрома эндогенной интоксикации.
Основным компонентом паллиативного противоопухолевого лечения являются химиотерапия, реализация эффектов которой сопровождается дополнительной активацией процессов перекисного окисления, что вносит существенный вклад в прогрессирование эндотоксикоза. Однако разработка способов коррекции многочисленных нарушений в тканях организма, возникающих в результате противоопухолевой химиотерапии, без снижения ее противоопухолевых эффектов до настоящего времени остается актуальной задачей. Эту задачу могут решить антиоксидантные препараты [1–5], но их внедрению в клиническую практику и схемы противоопухолевого лечения препятствует вероятность развития антагонистических взаимодействий и снижения эффективности противоопухолевого влияния.
Целью нашего исследования явилась оценка влияния 3-окси-6-метил-2-этил-пиридина сукцината (мексидол®), относящегося к классу β-оксипроизводных азотистых гетероароматических антиоксидантов, на антиметастатическую активность некоторых противоопухолевых химиопрепаратов.
Материалы и методы исследования: использована модель спонтанного метастазирования – перевиваемая опухоль мышей – меланома В16 (штамм опухолевого банка НИИ Экспериментальной диагностики и терапии опухолей ГУ РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН). Эксперимент проведен на мышах самках линии С57ВL/6 массой 20–22 г, мышах самках линии BDF1. Перевивку опухоли осуществляли путем инъекции под кожу спины взвеси опухолевых клеток (7´106 клеток в 0,2 мл среды 199). Оценка результатов проводилась на 25 день после перевивки опухоли. Все мыши забивались путем декапитации под эфирным наркозом. У животных оценивали объем первичного опухолевого узла, частоту метастазирования опухоли (процент животных из группы, имеющих макрометастазы), количество метастазов на поверхности легких, подсчитывали индекс ингибирования метастазирования (ИИМ). Влияние производных 3-оксипиридина – эмоксипина и мексидола – исследовали в условиях применения противоопухолевых препаратов, широко используемых в практической онкологии – циклофосфана, 5-фторурацила, рубомицина, этопозида, метотрексата и доксорубицина, которые вводили с первых суток после перевивки опухоли в режиме, вызывающем умеренное торможение опухолевого процесса (30–40 % торможения роста первичной опухоли при незначительном уменьшении интенсивности развития метастазов) (табл. 1,2).
Результаты исследований обрабатывали методами вариационной статистики на персональном компьютере с использованием программ Microsoft Office Excel, Primer of Biostatistics for Windows. Вычисляли среднюю арифметическую выборочную (М), ошибку средней арифметической (m) и стандартное отклонение. Значимость отличий средних величин выборок при нормальном распределении оценивали с помощью параметрического t-критерия Стьюдента, а при распределении признака, отличного от нормального, и при малых выборках – непараметрический критерий Манна – Уитни (Mann – Whitney U-test). Значимость различий показателей до и после лечения – с использованием парного критерия Вилкоксона. При сравнении долей, выраженных в процентах, применялся критерий согласия χ2 Пирсона. Различия средних величин, а также корреляционные связи признавались значимыми при уровне значимости р<0,05. Полученные данные представлены в виде M±m, р.
Таблица 1
Структура эксперимента. Исследование влияния производных 3-оксипиридина на
продолжительности жизни мышей линии BDF1 в условиях роста экспериментальных опухолей
№ |
Условия проведения исследования |
n |
|||
1-2 |
Рост карциномы Льюис |
Рост меланомы В16 |
0,9% р-р NaCl - 0,5 мл в/м в течение 14 суток (контроль) |
24 |
|
3-4 |
Этопозид 6,5 мг/кг в/м через 1 день, 5 раз |
24 |
|||
5-6 |
+эмоксипин 17 мг/кг в/м ежедневно 14 суток |
24 |
|||
7-8 |
+ мексидол 33 мг/кг в/м ежедневно 14 суток. |
24 |
|||
9-10 |
Метотрексат в/м 13 мг/кг 2 раза в неделю, 4 раза |
24 |
|||
11-12 |
+эмоксипин 17 мг/кг в/м ежедневно 14 суток |
24 |
|||
13-14 |
+ мексидол 33 мг/кг в/м ежедневно 14 суток |
24 |
|||
15-16 |
Доксорубицин 1,3 мг/кг 1 раз в неделю в/б, 3 раза |
25 |
|||
17-18 |
+ эмоксипин 17 мг/кг в/м ежедневно 14 суток |
25 |
|||
19-20 |
+ мексидол 33 мг/кг в/м ежедневно 14 суток. |
25 |
|||
ВСЕГО |
243 |
Таблица 2
Структура эксперимента по оценке антиметастатической эффективности
на модели меланомы В16
№ |
Условия проведения опыта |
n |
|
21 |
Физиологический раствор 0,2 мл в/м |
5 |
|
22-23 |
Мексидол 10 мг/кг, 50 мг/кг в/м с 1 по 24 сутки ежедневно |
10 |
|
24 |
Рубомицин 4 мг/кг с 21 суток в/б 4 раза через день |
5 |
|
25-26 |
+мексидол 10 и 50 мг/кг в/м с 1 по 24 сутки ежедневно |
10 |
|
27-28 |
+эмоксипин 6,8 и 34 мг/кг в/м с 1 по 24 сутки ежеднев. |
10 |
|
29 |
5-фторурацил 10 мг/кг с 21 дня в/м 5 раз через день |
5 |
|
30-31 |
+мексидол 25 и 50 мг/кг в/м с 1 по 24 сутки ежеднев. |
10 |
|
ВСЕГО |
55 |
Результаты исследования. Применение на фоне роста меланомы В16 этопозида в изученной дозе достоверного влияния на продолжительность жизни опухоленосителей не оказывало – она составила 20,5±1,8 суток (в контроле 18,1±1,6 суток). Включение в состав терапии эмоксипина увеличило продолжительность жизни экспериментальных животных 24,1±2,2, что достоверно выше, чем в контрольной группе (табл. 3). Комбинированное применение этопозида с мексидолом приводило к увеличению до 34,1±3,3 суток продолжительности жизни животных с меланомой В16, что превысило на 88 % (р<0,01) данный показатель у животных в контрольной группе и на 65 % (р<0,05) у животных, получавших монотерапию этопозидом.
При оценке массы опухоли меланомы В16 при использовании этопозида – достоверного изменения по сравнению с контролем не выявлено. Комбинированное использование этопозида и эмоксипина ограничивало на 33 % по сравнению с контрольной группой массу опухоли, ИТРО составил при этом 37 % (рис. 1).
Рис. 1. Некоторые показатели роста меланомы В16 в условиях комбинированного применения этопозида, эмоксипина и мексидола (# – данные достоверно отличаются от контрольных, ^ – достоверное отличие от показателей монотерапии этопозидом)
Таблица 3
Влияние комбинированного применения этопозида, эмоксипина и мексидола на продолжительность жизни мышей линии ВDF1 при росте меланомы В16(М±m)
Условия проведения эксперимента |
Продолжительность жизни (сутки) |
Контр. |
18,2 ± 1,66 |
Этопоз. |
20,6 ± 1,89; р>0,05 |
Этопоз. + эмокс. |
24,0 ± 2,0; р<0,05; р1>0,05 |
Этопоз. + мекс. |
34,0 ± 3,39; р<0,01; р1<0,05 |
Доксоруб. |
18,8 ± 2,6; р>0,05 |
Доксоруб. + эмокс. |
25,2 ± 1,3; р<0,001; р1<0,05 |
Доксоруб. + мекс. |
35,4 ± 5,01; р<0,05; р1<0,05 |
Метотрекс. |
18,4 ± 2,7; р>0,05 |
Метотрекс. + эмокс. |
23,2 ± 2,97; р>0,001; р1 >0,05 |
Метотрекс. + мекс. |
26,0 ± 3,61; р>0,05; р1>0,05 |
П р и м е ч а н и е: достоверность различия р по сравнению с контролем, р1 – с данными животных, получавших монотерапию цитостатиком.
Совместное использование этопозида с мексидолом сопровождалось снижением на 66 % массы опухоли от контрольного уровня и по сравнению с уровнем животных, получавших монотерапию этопозидом, на 57 %. Индекс массы опухоли снижался на 61 % при комбинированном применении этопозида и мексидола по сравнению с контролем и на 54 % по сравнению с уровнем при монотерапии этопозидом, ИТРО при этом возрос на 223 % по сравнению с монотерапией цитостатиком (табл. 4).
При оценке антиметастатической активности выявлено, что в изученной дозе этопозид на фоне роста меланомы способствовал снижению числа митозов в опухолевой ткани на 36 %, а комбинация этопозида с эмоксипином – дополнительно на 30 %, с мексидолом – на 50 %, относительно серии с монотерапией этопозидом.
Таким образом, комбинированное применение этопозида с мексидолом и эмоксипином увеличивает противоопухолевую эффективность этопозида, способствуя увеличению индекса торможения роста опухоли (эмоксипин и мексидол) и более выраженному уменьшению опухолевой массы (мексидол).
Таблица 4
Влияние комбинаций этопозида и метотрексата с эмоксипином и мексидолом на некоторые показатели роста опухоли меланомы В16 (М±m)
Условия проведения эксперимента |
Вес мыши общий, г |
Вес без учета опухоли (собствен- ный вес), г |
Масса опу-холи, г |
ИМО, % |
ИТРО, % |
Интактные |
24,32±0,89 |
24,32±0,89 |
- |
- |
- |
Контроль |
29,5±0,29* |
24,58±0,51 |
5,23±0,39 |
17,56±1,41 |
- |
Этопозид |
26,42±0,47# |
22,25±0,49*# |
4,17±0,35 |
15,77±1,15 |
20,30±6,01 |
Этопозид + эмоксипин |
22,65±0,38 *#^ |
19,15±0,36 *#^ |
3,50±0,26 # |
15,42±1,07 |
36,90±4,01 ^ |
Этопозид + мексидол |
25,5±0,29 #^ |
23,7±0,50 *^ |
1,80±0,49 #^ |
7,02±1,93 #^ |
65,58±9,44 ^ |
Метотрексат |
24,00±0,18# |
19,40±0,24*# |
4,60±0,26 |
19,15±1,03 |
13,78±3,96 |
Метотрексат + эмоксипин |
24,75± 0,34 # |
21,87± 0,37 *#^ |
2,83±0,28 #^ |
11,63±1,09 #^ |
44,87±5,05 ^ |
Метотрексат + мексидол |
24,83± 0,49 # |
22,85± 0,48 *#^ |
1,82±0,24 #^ |
7,32±0,84 #^ |
65,27±4,17 ^ |
П р и м е ч а н и е: * – данные достоверно отличаются от показателей интактной группы, # – от показателей контрольной группы, ^ – от данных серии монотерапии цитостатиком.
В условиях роста меланомы В16 достоверное увеличение продолжительности жизни подопытных животных по сравнению с группой, получавшей монотерапию доксорубицином, достигнуто при комбинации доксорубицинас эмоксипином на 36 (р<0,05) и на 88 % (р<0,05) при использовании доксорубицина с мексидолом.
Доксорубицин в изученной дозе проявил достоверный противоопухолевый эффект на фоне роста меланомы В16 – произошло снижение ИМО на 28 %. Комбинированное введение доксорубицина с эмоксипином привело к усилению противоопухолевого эффекта препарата, что проявилось в дальнейшем уменьшении ИМО на 21 % по сравнению с монотерапией доксорубицином, ростом ИТРО на 62 % (р<0,05). Комбинация доксорубицина с мексидолом также способствовала снижению массы первичного опухолевого узла на 53 % по сравнению с показателем при монотерапии доксорубицином (р<0,01), снижение ИМО составило 50 %, ИТРО увеличился в 2,4 раза по сравнению с данными группы, получавшей доксорубицин в виде монотерапии.
При совместном использовании метотрексата с мексидолом продолжительность жизни животных с меланомой В16 возросла на 43 % по сравнению с показателями монотерапии метотрексатом (рис. 2). Совместное применение эмоксипина с метотрексатом повлияло на весовые показатели опухоли – почти в 2 раза по сравнению с контролем и на 39 % по отношению с уровнем при монотерапии метотрексатом снижалась масса опухоли, ИТРО при этом увеличился в 3,3 раза по сравнению с монотерапией цитостатиком.
Применение метотрексата на фоне роста меланомы снижало митотическую активность опухолевых клеток на 34 %, комбинация метотрексата с эмоксипином – на 32 %, а с мексидолом – в 2 раза, по сравнению с данными группы монотерапии метотрексатом.
Рис. 2. Продолжительность жизни мышей с меланомой В16 в условиях сочетанного применения химиопрепаратов с эмоксипином и мексидолом, % к данным контрольной группы (* – данные достоверно отличаются от контрольного уровня, # – достоверное отличие от данных серии монотерапии цитостатиком)
Таким образом, комбинация метотрексата с эмоксипином и мексидолом на фоне роста меланомы В16 потенцировала противоопухолевую эффективность цитостатика.
При использовании на фоне меланомы В16 5-фторурацила и рубомицина в режимах монотерапии, наблюдалось достоверное уменьшение объема первичной опухоли, однако не было влияния на метастазирование у подопытных животных (частота составила 100 %). При введении 5-фторурацила индекс ингибирования метастазирования составил 47,9 %, рубомицина – 39,7 %. Но исследуемые цитостатические препараты в изученных дозах не вызывали достоверного уменьшения метастатического процесса, т.к. среднее количество метастазов у животного составило в группе с использованием 5-фторурацила – 7,6±2,0 (р>0,05), рубомицина – 8,8±1,86 (р>0,05).
Дополнительное применение эмоксипина приводило к достоверному сокращению числа метастатических узлов в ткани легких – индекс ингибирования метастазирования комбинаций 5-фторурацил и эмоксипин 25 мг/кг составил 100 %, при использовании рубомицина и эмоксипина 6,8 мг/кг ИИМ составил 96,68 %, а рубомицина с эмоксипином в дозе 25 мг/кг – 98,52 %.
Достоверное снижение частоты метастазирования отмечалось при использовании следующих комбинаций: 5-фторурацил и эмоксипин 25 мг/кг – до 20 %, рубомицин с эмоксипином в дозах 6,8 мг/кг и 25 мг/кг – также до 20 %. Во всех опытных группах наблюдалось достоверное снижение среднего количества метастазов на 1 животное.
Таблица 5
Оценка антиметастатической активности комбинаций противоопухолевых препаратов с мексидолом на модели меланомы В16(М±m)
Группы |
Частота метаст., % |
Средн. |
Средн. |
Индекс |
Контр. |
100 |
4,48±0,56 |
14,59±2,93 |
— |
Мекс. 10 мг/кг |
60 |
4,2±0,8 |
2,79±1,92# |
80,82 |
Мекс. 50 мг/кг |
40* |
2,83±0,61 |
0,40±0,27# |
97,26 |
Циклофосфан20 мг/кг |
100 |
2,27±0,45# |
8,00±2,42 |
45,21 |
Мекс.10 мг/кг + циклоф. |
40* |
1,88±0,37# |
0,80±0,65#^ |
94,52 |
Мекс. 50 мг/кг + циклоф. |
60 |
2,89±0,72# |
1,60±0,84#^ |
87 |
5-ФУ 10 мг/кг |
100 |
2,68±0,42# |
7,57±2,02 |
47,95 |
Мекс. 10 мг/кг + 5-ФУ |
60 |
3,32±1,11 |
2,37±1,89# |
83,56 |
Мекс. 50 мг/кг + 5-ФУ |
40* |
3,12±1,18 |
1,77±1,75#^ |
87,67 |
Рубомицин4 мг/кг |
100 |
2,69±0,29# |
8,79±0,86# |
39,73 |
Мекс. 10 мг/кг+ рубомиц. |
60 |
2,75±0,42# |
2,17±0,92#^ |
90,96 |
Мекс. 50 мг/кг+ рубомиц. |
40* |
3,92±0,78 |
0,79±0,58#^ |
97,81 |
П р и м е ч а н и е: # – данные достоверно отличаются от аналогичного показателя контрольной группы, ^ – данные достоверно отличаются от аналогичного показателя группы сравнения с введением соответствующего цитостатика, рассчитанные с помощью t-критерия Стъюдента; * – данные достоверно отличаются от показателя контрольной группы, рассчитано с помощью χ².
Комбинированное применение циклофосфана и мексидола в дозе 10 мг/кг угнетало метастатический процесс у экспериментальных животных – частота метастазирования у них составила 40 %, среднее число метастазов снизилось до 0,80±0,65 (р<0,01), ИИМ составил 94,52 %. При дальнейшем увеличении дозы мексидола не наблюдалось нарастания антиметастатического эффекта комбинации. При комбинировании циклофосфана и 50 мг/кг мексидола частота метастазирования снизилась до 60 % (р<0,05), индекс ингибирования метастазирования составил 87 % (табл. 5).
Комбинированное применение мексидола в дозе 10 мг/кг и рубомицина не привело к достоверному изменению частоты метастазирования от группы, получавшей монотерапию рубомицином. Количество метастазов составило 2,20±0,92 (p<0,005), что на 75 % меньше, чем у животных, которым вводился химиопрепарат в виде монотерапии. Индекс ингибирования метастазирования в этой группе составил 90,96 %. При увеличении дозы мексидола до 50 мг/кг не наблюдалось изменения частоты метастазирования от предыдущей группы. В отличие от серии, где применялся только рубомицин, среднее число метастазов уменьшилось на 91 % – до 0,79±0,58 (p<0,001), ИИМ составил 97,81 %.
Комбинация 5-фторурацила с мексидолом приводила к значительному снижению числа метастатических узлов в ткани легкого по сравнению с группой, получавшей только цитостатик – индекс ингибирования метастазирования в сочетании с мексидолом 50 мг/кг составил 87,67 %. В этой группе достоверно снижалась частота метастазирования – до 40 %. Во всех группах среднее количество метастазов на одно животное достоверно снижалось.
Выводы. Таким образом, проведенные исследования выявили отчетливую способность мексидола и эмоксипина усиливать эффективность противоопухолевых химиопрепаратов – этопозида, метотрексата, рубомицина и 5-фторурацила по замедлению реализации отдаленных метастазов и увеличению продолжительности жизни в условиях быстрорастущей модели неоплазии (меланома В16) в присутствии первичного опухолевого узла, в отличие от монотерапии цитостатиками.