Основные эффекты и механизмы действия сегидрина

Основные эффекты и механизмы действия сегидрина
Профессор В.А. Филов
НИИ онкологии им. проф. Н.Н. Петрова МЗ РФ, Санкт-Петербург
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.
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.