Основные эффекты и механизмы действия сегидрина | Филов В.А. | «РМЖ» №24 от 09.12.2002

Сегидрин, основным ингредиентом которого является гидразин сернокислый, не обладает прямым цитотоксическим действием, но является весьма биологически активным веществом (В. Я. Русин). При этом его токсичность сравнительно невелика (так, ЛД₅₀ для мышей при введении внутрь составляет 740 мг/кг).

Сегидрин был изучен нами в эксперименте на противоопухолевую активность. Использованы солидные (саркома 37, карцинома Эрлиха, плоскоклеточный рак кожи, саркома 180, карциносаркома Уокер) и асцитные (саркома 37, карцинома Эрлиха, гепатома Зайдела, лимфолейкоз NK/Ly) варианты аллогенных опухолей (В.А. Филов и др., 1983). В случае солидных опухолей эффект торможения роста опухоли получен только на карциносаркоме Уокер. При лечении асцитных опухолей умеренный, но достоверный эффект торможения роста опухоли достигнут на саркоме 37 и лимфолейкозе NK/Ly (50–55%) и существенный эффект на гепатоме Зайдела – 85%.

Полученные результаты были достаточны для представления препарата в Фармакологический комитет Минздрава для рассмотрения вопроса о проведении его клинических испытаний, хотя по сравнению с обычными цитостатиками они были более скромными. Однако необычность вещества, явно иной в сравнении с другими противоопухолевыми препаратами механизм его возможного действия, отсутствие гематологических и каких–либо иных существенных побочных эффектов свидетельствовали о целесообразности такого исследования. В результате первой фазы клинического изучения была отработана схема применения препарата: сегидрин в таблетках, покрытых кишечно–растворимой оболочкой, назначали 3 раза в день по 60 мг через 1-2 часа после еды ежедневно в течение 30–40 дней. После перерыва в 2–3 недели курс можно повторять. Принципиально количество курсов не ограничено при условии постепенного увеличения промежутков между ними.

Клиническое изучение по 2 фазе проведено в 5 клиниках (Московский Институт онкологии им. Герцена; Институт радиологии и онкологии в Вильнюсе; Ростовский НИИ онкологии; Киевский Институт проблем онкологии им. Р.Е. Кавецкого и НИИ онкологии им. Н.Н. Петрова в С.–Петербурге). Лечение проводилось больным с распространенными формами солидных злокачественных опухолей, в том числе с рецидивами и метастазами, злокачественными лимфомами в генерализованных стадиях и рецидивами десмоидов, подлежащим только симптоматической терапии, не принимавшим никакого лечения не менее чем за 2 месяца до начала курса сегидрина. Подавляющее большинство этих больных ранее подвергалось различным видам специального лечения (оперативного, лучевого, цитостатического, гормонального), возможности которого к моменту назначения сегидрина оказались исчерпанными. Повторные курсы назначались в случае стабилизации процесса, обычно их число составляло 2–3, но в отдельных случаях достигало 10, 20, 40 (в частности, при нейробластоме). Больным, которые отмечали затруднение при приеме таблеток (при раке пищевода, гортани, глотки) сегидрин назначали в виде 0,4% раствора, дозируя его по объему (1 таблетка эквивалентна 15 мл). Одновременно с сегидрином запрещался прием алкоголя и барбитуратов и ограничивалось употребление сыра.

Оценку эффекта сегидрина проводили по окончании курса лечения. Объективный эффект оценивали по балльной системе: «3» – регресс очагов поражения более чем на 50% с продолжительностью эффекта не менее 1,5 мес; «2» – регресс опухоли на 25–50% не менее чем на 1 мес; «1» – уменьшение опухоли менее чем на 25% и/или стабилизация процесса; «0» – отсутствие эффекта. Симптоматическое действие сегидрина оценивали как «выраженное», «умеренное» и «отсутствие». Это действие заключалось в снижении лихорадки (иногда до полной нормализации температуры), уменьшении или исчезновении кровохарканья, уменьшении дыхательной недостаточности и часто – отеков, нормализации лабораторных показателей; сюда же относили значительное улучшение общего самочувствия, появление аппетита, уменьшение или ликвидацию слабости, снижение или полное купирование болей, что в ряде случаев позволило отказаться от наркотиков (В.А. Филов и др., 1990).

Кооперативные результаты клинического изучения сегидрина представлены в таблице 1. Оценка результатов кооперативного исследования была проведена на 740 больных злокачественными опухолями различных локализаций. Регрессию опухолей (первичных, рецидивных и метастатических) более чем на 50% с продолжительностью эффекта более 1,5 месяцев наблюдали лишь в 6 случаях: 1 больной раком легкого, 1 – с нейробластомой, 1 больной лимфогранулематозом, 1 – с фибросаркомой забрюшинного пространства, 2 больных с рецидивом десмоида передней брюшной стенки. В группу с оценкой «2» попали 25 больных, что вкупе с оценкой «3» составляет 4,2%. Стабилизация процесса с некоторым уменьшением в отдельных случаях размеров опухолей была достигнута у 263 больных, что составляет 35,5% и является значимым результатом. Чаще всего стабилизирующий эффект наблюдали при лимфогранулематозе, раке молочной железы, раке легких, толстой, сигмовидной и прямой кишки и, что особенно интересно, – при почечно–клеточном раке (у 5 больных из 9), раке шейки матки (у 8 из 22 больных), раке тела матки (у 7 из 9 больных), генерализованной меланоме кожи (у 12 из 31 больного). Отсутствие эффекта констатировано у 446 больных (60,3%). Оценивая эти результаты, следует подчеркнуть, что речь идет о больных, практически находившихся в терминальной фазе заболевания.

Особый интерес с нашей точки зрения имеет

симптоматическое действие сегидрина

, которое в разной степени выраженности имело место у 344 больных (46,5%). При этом корреляции между объективным и симптоматическим эффектами установить не удалось.

В случаях симптоматического эффекта обычно улучшение общего состояния больного наступало на 2–3 неделе лечения, иногда в его конце и даже во время 2 курса. Это же относится и к уменьшению болей даже при метастазах рака бронха в кости (позвоночник, ребра, таз). У некоторых больных с метастазами опухоли этой локализации с помощью сегидрина удавалось достичь такого уменьшения болей, что они оказывались в состоянии удовлетворительной активности, вплоть до самообслуживания и прогулок. Указанный эффект мог сохраняться до 2 месяцев даже на фоне прогрессирования процесса. Подобный эффект наблюдался и при метастазах в кости рака молочной железы, но в более редких случаях и с меньшей выраженностью.

К числу характерных проявлений симптоматического эффекта сегидрина относится его своеобразное психотропное влияние. Уже на 2–3 неделе приема препарата у значительной части больных наступало улучшение настроения со снижением критической оценки своего состояния, вплоть до переоценки возможности двигательной активности. Подобное влияние сегидрина могло сохраняться и при прогрессировании опухоли. В некоторых наблюдениях больные выражали желание вернуться к выполнению служебных обязанностей. Общая частота описанных позитивных симптоматических эффектов, характеризуемая как улучшение качества жизни, составила у терминальных больных при лимфогранулематозе 37%, раке молочной железы – 53%, раке желудка – 44%, раке гортани – 57%, нейробластоме – 71%, десмоидах – 90%.

Из побочных эффектов весьма редко – в 2–3% случаев – наблюдали только диспепсические явления в виде тошноты и рвоты. Однако следует учесть, что в число исследованных больных вошли те, у которых эти явления могли быть обусловлены интоксикацией, сопровождающей далеко зашедший опухолевый процесс. Это тем вероятнее, что для ликвидации подобного осложнения таблетка покрыта кишечнорастворимой оболочкой. Тошнота и рвота могли регрессировать без специального лечения, лишь при снижении на начальном этапе дозы сегидрина со 180 мг/сутки до 120 мг.

При первичных опухолях головного мозга (глиобластома, дедифференцированная астроцитома, злокачественная менингиома, астроцитома, эпендимома, менингиома, невринома (гигантская) слухового нерва) сегидрин был испытан в 4 клиниках: нейрохирургическом отделении НИИ экспериментальной медицины (СПб), Нейрохирургическом институте им. Поленова (СПб), нейрохирургическом отделении Мариинской больницы (СПб) и Институте радиологии и онкологии в Вильнюсе (В.А. Филов и др.). Испытуемыми являлись больные после паллиативных операций и в случаях неоперабельных опухолей при исчерпанных возможностях терапии (52 человека, из которых 46 со злокачественными опухолями). У всех больных опухоли отличались крайне быстрым темпом рецидивирования даже при видимой радикальности операции. Обычный срок жизни таких больных со дня установления диагноза (краниотомии) не превышает 6 месяцев. Частичное удаление опухоли до начала лечения сегидрином выполнено у 38 больных глиобластомой и недифференцированной астроцитомой. Во всех случаях имела место выраженная симптоматика продолженного роста опухолей в виде токсических и неврологических нарушений (признаки повышения внутричерепного давления, эпилептические припадки, головные боли, сенсорные и моторные расстройства и др.). Такая же симптоматика наблюдалась при рецидивах у 5 из 6 ранее оперированных больных с доброкачественными опухолями. Лечение выполняли описанными ранее курсами.

Выраженный лечебный эффект у всей объединенной группы больных с опухолями мозга весьма высок (63,5%), а в совокупности с частичной регрессией общемозговой и очаговой неврологической симптоматики – еще выше (73,1%). В случае только злокачественных опухолей (46 больных) эти показатели составляют 60,8% и 71,7% соответственно. Полученные результаты превышают эффективность лечения опухолей головного мозга с помощью производных нитрозомочевины.

Применение сегидрина в группе больных с глиобластомами привело к стабилизации с частичной регрессией симптоматики у 27 из 38 человек (71%) и сопровождалось существенным улучшением качества жизни. Срок жизни в этой группе составил в среднем 13,0 ± 0,6 месяцев, т.е. оказался в 2 раза большим, чем после обычного хирургического вмешательства. Из этих 27 человек 8 (30%) оставались живы свыше 19 месяцев (в том числе 1 – сверх 30 месяцев). При отсутствии эффекта у 11 больных их срок жизни после операции составил обычно наблюдаемый период 4–5 месяцев. Анализ историй болезни остальных больных злокачественными опухолями приводит к сходным результатам. В группе из 6 больных с доброкачественными опухолями положительный, продолжающийся 5 лет (далее они выбыли из наблюдения по бытовым причинам) клинический и реабилитационный эффект отмечен в 5 случаях в результате 8 курсов сегидрина, проведенных с интервалами от 5 до 7 месяцев.

Начальные признаки позитивных сдвигов в лечении становились заметными обычно на второй неделе приема сегидрина (четко выраженное улучшение общего состояния с той или иной степенью регресса симптоматики).

На фоне применяемых в настоящее время для лечения опухолей головного мозга нитрозомочевин выгодно отличаются не только лечебные эффекты сегидрина, но и практическое отсутствие у него побочных эффектов (исключение – тошнота в 3% случаев).

Сегидрин является фармакопейным препаратом, его регистрационный № в виде таблетки 94/229/3.

Механизмы действия сегидрина

1. В многократных опытах в системах in vitro и на животных было показано ингибирующее метаболизм ксенобиотиков действие сегидрина (В.А. Филов и др.). Ингибирующий эффект ответственен за модифицированное сегидрином действие ксенобиотиков. В частности, было замечено резкое усиление сегидрином токсичности этанола и барбитуратов (А.Н. Стуков и др.). Препятствующее микросомному окислению влияние сегидрина предотвращает нормальный метаболизм этих соединений, что и ведет к резкому увеличению их токсичности. Однако ингибирование метаболизма не обязательно увеличивает токсичность ксенобиотика. Здесь все зависит от характера токсического действия ксенобиотика и его метаболитов, от соотношения доз сегидрина и ксенобиотика, от последовательности и временных соотношений их введения и др.

1

Так, изучали эффекты сегидрина и тиофосфамида по отдельности и в различных сочетаниях. Сегидрин вводили внутрибрюшинно за 30–45 минут до введения цитостатика. В случае с карциносаркомой Уокер комбинация препаратов увеличивает противоопухолевый эффект, при этом тиофосфамид комбинируется в неэффективной дозе (то же с асцитной гепатомой Зайдела). Иначе говоря, применение сегидрина позволяет при уменьшении дозы тиофосфамида получить противоопухолевый эффект, превосходящий таковой от полной терапевтической дозы алкилирующего препарата. В случае остальных использованных штаммов эффект, и немалый, проявляется только при комбинировании, в то время как каждый препарат по отдельности в использованных дозах оказывается неэффективным.

Другим примером является комбинация сегидрина с циклофосфамидом. На саркоме 180 сегидрин в дозе 60 мг/кг абсолютно неэффективен. Циклофосфамид на этом штамме в дозе 50 мг/кг приводит к задержке роста опухоли на 70%. Комбинация этих препаратов снижает степень задержки роста до 40%.

Результаты объясняются ингибирующим эффектом сегидрина. Метаболизм тиофосфамида, при его использовании после сегидрина, замедляется и он более длительный срок проявляет свои противоопухолевые свойства. В случае же с циклофосфамидом для проявления его противоопухолевых свойств необходим метаболизм последнего, что ингибируется сегидрином с соответствующим снижением противоопухолевого эффекта. Весьма интересно и важно перенести эти результаты в клинику.

2. Сегидрин сильно воздействует на активность и изоферментный состав митохондриальной моноаминооксидазы (МАО) опухолей (В.А. Филов и др.). В опытах in vitro показано выраженное ингибирование активности МАО. В результате лечения крыс с карциносаркомой Уокер методом электрофореза установлено, что активность изоформ МАО с Rst = 0,63 и 0,78–0,94 уменьшается до 40–60%. Сходнонаправленные результаты получены при исследовании изоферментного состава митохондриальной МАО асцитной гепатомы Зайдела в максимуме ее роста через 24 часа после однократного в/б введения 100 мг/кг сегидрина. В опытах на интактных кроликах также установлено ингибирующее действие сегидрина на активность МАО.

Известно, что гидразины являются конкурентными ингибиторами МАО за счет связывания с активными центрами фермента. Как видно, сегидрин не является исключением в этом отношении. При этом возможен и дополнительный вариант действия сегидрина – его специфического влияния на биосинтез фермента. В пользу этого предположения свидетельствует как изменение фракционного состава белков митохондриальных мембран карциносаркомы Уокер после воздействия сегидрина, так и, в частности, уменьшение числа белковых фракций.

Ингибирование МАО ведет к накоплению биогенных аминов (серотонин, адреналин и др.). Еще у Л.Ф. Ларионова имеются указания на противоопухолевую активность биогенных аминов. Позже это не раз подтверждалось, и даже были небезуспешные попытки найти противоопухолевую активность у производных адреналонов (Л.Л. Малюгина и др.). Весьма вероятно, что сегидрин оказывает противоопухолевое действие опосредованно, путем накопления в организме биогенных аминов. В пользу этого приведем еще два соображения. Первое – нами показано, что бензиламин (субстрат МАО) в дозе 15 мг/кг устраняет противоопухолевый эффект сегидрина. Второе – клиническая картина симптоматического действия сегидрина на больных может быть объяснена влиянием биогенных аминов.

3. Сравнительное исследование карциносаркомы Уокер до лечения и после воздействия сегидрином в дозе 60 мг/кг х 10 показывает, что препарат вызывает значительное снижение митотической активности. Митотический индекс в результате лечения снижается в 2 раза. Анализ соотношения фаз митоза свидетельствует о том, что уменьшение числа делящихся клеток происходит, в основном, за счет снижения количества профаз (9,3 в опыте против 29,9 в контроле). Это дает основания полагать, что сегидрин действует на опухолевые клетки, находящиеся в интерфазе, замедляя их прохождение по клеточному циклу и задерживая их вступление в митоз.

Нельзя также исключить, что препарат способен повреждать митотический аппарат опухолевых клеток. В пользу этого свидетельствует появление значительного числа патологических фигур митоза, количество которых достигает 27,6% в опыте против 5,7% в контроле. Наиболее часто обнаруживались такие формы патологических фигур митоза, как рассеивание хромосом и отставание хромосом или хроматид в метакинезе и при расхождении к полюсам в анафазе.

4. Сегидрин является стабилизатором цитомембран. Причем это относится как к клеточной мембране, так и к мембранам клеточных органелл (В.А. Филов, и др.). При этом на искусственные мембраны сегидрин не влияет.

Сегидрин является ингибитором витамина В₆, что было показано в следующих опытах. Сегидрин применяли в дозе 60 мг/кг, витамин В₆ в дозе 4 мг/кг. В₆ вводили животным в утренние часы, сегидрин – днем. В такой постановке эксперимента наблюдалось ослабление противоопухолевого действия сегидрина. Так, если сегидрин в дозе 60 мг/кг тормозит рост карциносаркомы Уокер в среднем на 50%, то при совместном его применении с В₆ торможение роста составляет 20–25% (Р<0,05). Эти результаты свидетельствуют о возможности связать противоопухолевое действие сегидрина с вызываемым им дефицитом В₆. Дополнительным аргументом являются характерные для гиповитаминоза В₆ осложнения (полиневриты), наступавшие при попытках лечения больных непрерывно в течение 6 месяцев (без перерыва) на 1 фазе испытания препарата.

Сегидрин действует на активность ряда ферментов и вмешивается в ряд биохимических процессов (В.А. Филов).

5. P.D. Ray и др. показали, что гидразинсульфат в токсических дозах ингибирует глюконеогенез, подавляя ключевой фермент этого процесса – фосфоэнолпируваткарбоксикиназу (ФЭПК). На этом основании J. Gold развил концепцию о механизме раковой кахексии. Известно, что в опухолях глюкоза расщепляется путем гликолиза до лактата. Этот процесс энергетически невыгоден, поскольку при расщеплении 1 молекулы глюкозы образуется всего 2 молекулы АТФ. Избыток образующегося лактата вкупе с другими недоокисленными продуктами стимулирует протекающий в печени и корковом слое почек глюконеогенез. Последний, при наличии в организме злокачественной опухоли, весьма интенсивен (В.С. Шапот и др.). Глюконеогенез требует затрат энергии: на 1 молекулу образующейся глюкозы расходуется 6 молекул АТФ. Далее вновь образованная глюкоза подвергается гликолизу и т.д. При этом расход энергии за цикл составляет 4 молекулы АТФ на молекулу глюкозы. Источником этой энергии является организм больного, необратимые потери которой приводят к развитию кахексии. Предотвратить кахексию, по Голду, можно, разорвав этот порочный круг путем ингибирования ФЭПК. При этом можно ожидать стимуляции борьбы организма с опухолью. Однако экспериментальная проверка эту гипотезу не подтвердила. Так, на различных опухолевых моделях мышей и крыс при воздействии гидразинсульфата не удалось установить повышенной активности ФЭПК в печени, почках и опухолях (В.С. Мишенева и др.). В других опытах (В.А. Филов, Т.М. Бурова) было установлено, что при лечении сегидрином уровень новообразованной глюкозы в печени снижается примерно вдвое, а в почках во столько же повышается; баланс для организма остается нулевым, а для мышей, у которых скорость глюконеогенеза генетически высока, даже несколько положительным. Не установлено также достоверных изменений в содержании глюкозы в печени, почках и крови у опухолевых животных, леченных сегидрином.

Механизм действия сегидрина на опухолевый рост, по нашему мнению, состоит из нескольких звеньев; основные из них указаны выше. Некоторую роль может играть и ингибирование глюконеогенеза. Однако главным звеном является ингибирование МАО. При этом механизм может складываться, как результирующая воздействий на ряд биохимических звеньев.

Литература:

1. Л. Ф. Ларионов. Химиотерапия злокачественных опухолей. М. 1962. С. 106.

2. Л. Л. Малюгина, Р. И. Полькина, А. Л. Ремизов. Противоопухолевое действие некоторых производных адреналонов. // Хим.–фарм. Журнал. 1979. № 7. С. 56–58.

3. В. С. Мишенева, Т. М. Бурова, Т. А. Горюхина. Влияние гидразинсульфата на активность фосфоэнолпируваткарбоксикиназы и рост экспериментальных опухолей. // Вопросы онкологии. 1980. № 2. С. 71–73.

4. В. Я. Русин. Сульфат гидразиния. // Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов V–VIII групп. Ред. В. А. Филов. Л.: Химия. 1989. С. 18–23.

5. А. Н. Стуков, О. Б. Разумейко, В. А. Филов. О несовместимости гидразинсульфата с этанолом и барбитуратами. // Деп. ВИНИТИ № 1706–75 Деп. 1975.

6. В. А. Филов. Сегидрин – противоопухолевый препарат нового типа. // Вопросы онкологии. 1994. Т. 40, № 1–3. С. 3–14.

7. В. А. Филов, Т. М. Бурова. Глюконеогенез при лечении животных с экспериментальными опухолями гидразинсульфатом. // Бюллетень эксперим. биол. мед. 1984. № 1. С. 73–74.

8. В. А. Филов, М. Л. Гершанович, Б. А. Ивин и др. Лечение первичных опухолей головного мозга сегидрином. // Вопросы онкологии. 1994. Т. 40, № 7–12. С. 332–336.

9. В. А. Филов, Л. А. Данова, М. Л. Гершанович и др. Гидразинсульфат: экспериментальные и клинические данные, механизмы действия. // Лекарственная терапия опухолей в эксперименте и клинике. Ред. Н. П. Напалков, В. А. Филов и др. Л.: НИИ онкологии. 1983. С. 91–139.

10. В. А. Филов, Л. А. Данова, М. Л. Гершанович и др. Результаты клинического изучения препарата гидразинсульфат. // Вопросы онкологии. 1990. Т. 36, № 6. С. 721–726.

11. В. А. Филов, А. В. Третьяков, А. Э. Гринфельдт. Гидразинсульфат как стабилизатор цитомембран. // Бюллетень эксперим. биол. мед. 1986. № 5. С. 610–611.

12. В. С. Шапот, В. П. Шелепов, В. А. Ушаков. Глюконеогенез и расстройства гомеостаза в опухолевом организме. // Вестник АМН СССР. 1982. № 9. С. 29–34.

13. V. A. Filov et al. Experience of the treatment with Sehydrin in the advanced cancer patients. // Investigational New Drugs.1995. V. 13. P. 89–97.

14. J. Gold. Hydrazine sulfate and cancer cachexia. // Nutrition and Cancer. 1979. V. 1, n 4. P. 4–9.

15. P. D. Ray, R. L. Hanson, H. A. Lardy. Inhibition by Hydrazine of gluconeogenesis in the rat. // J. biol. Chem. 1970. V. 245. P. 690–696.