Патогенетичне обґрунтування застосування спрямованої індукції апоптозу та супровідної терапії для підвищення ефективності променевого лікування онкологічних хворих - Автореферат

Глобальне стійке зростання захворюваності на злоякісні новоутворення, висока смертність від них, у тому числі в 47 % випадків - людей працездатного віку, стають очевидними при ознайомленні із статистичними матеріалами, що регулярно публікуються Міжнародним агентством з вивчення раку (Parkin D.M. et al., 2001; 2002), і даними Національного ракового реєстру України (Канцер-реєстр України, 2005; 2006; 2007). У клінічній практиці часто вживаються різні режими управління радіаційним полем для створення підвищеної концентрації радіаційної дози в зоні пухлини; ряд методів селективної радіомодифікації пухлини - за допомогою гіпербаричної оксигенації, гіпертермії, короткострокової індукованої гіперглікемії, електронноакцепторних сполук, щільноіонізувальних випромінювань, в тому числі швидких нейтронів, та ін. На жаль, не всі із загальновизнаних на даний час способів ПТ і підходів в подоланні радіорезистентності пухлин забезпечують очікуваний результат, підтвердженням чого є високий відсоток метастазування, рецидивування, пролонгації пухлинного процесу (Даценко В.С., 1990). В цілому проблема пошуку нових способів і радіомодифікаторів, здатних селективно модулювати апоптоз, зокрема церамідний шлях апоптозу, а також пошуку засобів і методів, що коригують гомеостатичні порушення, які виникають в процесі протипухлинної терапії, є актуальною, а її вирішення є реальним резервом підвищення ефективності лікування онкологічних хворих. Провести аналіз рівня апоптозу і променевого патоморфозу в ПК при променевій терапії з індуктором апоптозу таксотером.Відповідно до поставлених завдань щурів-пухлиноносіїв розподілили за групами: 1) локальне рентгенівське опромінення пухлини (10,0 Гр); 2) в/м введення таксотеру «Рен-Пуленк Рорер» (6 мг/кг); 3) в/м введення етопозиду «Ебеве» (5 мг/кг); 4) локальне рентгенівське опромінення пухлини таксотер; 5) локальне рентгенівське опромінення етопозид; 6) щури-пухлиноносії - контроль. Оцінку ефективності розроблених методів неоадювантної ПТ з толерантною дозою таксотеру (I гр. хворих) і супровідної терапії (II гр. хворих) проводили у пацієнток з первинно неоперабельним РГЗ (ІІБ-ІІІБ ст., Т2-3N0-1M0 - T1-4N0-3M0) (67 хворих). У хворих на ранніх стадіях РГЗ (IIA-ІІБ ст., T1N1M0 - T2N0M0) (55 хворих) проводили тільки дослідження закономірностей змін окремих систем гомеостазу. Хворим впродовж всього курсу ПТ 1 раз на тиждень за 24 години до опромінення внутрішньовенно крапельно вводили 20,0 мг таксотеру на 400 мл ізотонічного розчину NACL (разова толерантна доза). Для уточнення локалізації процесу, оцінки місцевого поширення пухлини, динаміки візуалізації процесу використовували метод ультразвукової діагностики (апарат для УЗД - Siemens G-50).Отримані нові дані, що стосуються механізмів синтезу і накопичення церамідів в пухлині, розкриті механізми індукції церамідного шляху апоптозу під впливом радіомодифікаторів таксотеру і етопозиду. Цитостатики таксотер і етопозид в умовах in vivo сприяють істотному (більш ніж трьох-і пятиразовому відповідно) збільшенню в пухлинних клітинах вмісту цераміду із збереженням вмісту сфінгомієліну на рівні інтактної пухлини при введенні етопозиду і помірним підвищенням кількості сфінгомієліну (на 40 %) при введенні таксотеру, і, отже, зростанню співвідношення церамід/сфінгомієлін, що дозволяє розглядати таксотер і етопозид в ролі фармакологічних радіомодифікаторів, які активують механізми церамідного шляху апоптозу. При введенні етопозиду і рентгенівському опроміненні пухлини значне зростання маси цераміду (у 6 разів) відбувається не лише за рахунок його синтезу de novo (до 183,2 %), але і за рахунок підвищення активності синтезу [14С]-сфінгомієліну (до 192,85 %) з подальшим перетворенням його в церамід (про що свідчить вміст сфінгомієліну на рівні інтактної пухлини), а активація синтезу [14С]-сфінгозину (на 16 %) є додатковим чинником посилення проапоптозної активності променевої терапії з таксотером. Променева терапія з індукцією апоптозу таксотером в неоадювантному режимі у хворих на РГЗ ІІБ-ІІІБ ст. дозволила досягти високого рівня «відповіді пухлини на лікування»: повної (стовідсоткової) регресії у 10,5 % випадків, у решті випадків одержані виражені клінічні прояви регресії пухлини (в межах 75-95 % ефекту) на тлі триразового збільшення апоптозного індексу в порівнянні з нативною пухлиною і в 2,5 рази - в порівнянні з променевою терапією без таксотеру. Високий рівень регресії пухлин і девіталізації пухлинних клітин, що збереглися, після променевої терапії з таксотером підтверджується морфофункціональними ознаками на гістологічному і ультраструктурному рівнях: низькими показниками мітотичного індексу в пухлині, великою кількістю патологічних мітозів, більшою активністю гістіоцитів в лімфатичних вузлах в порівнянні з такими після променевої терапії без таксотеру; наявністю клітин з темними пікнотичними ядрами, вакуолізацією цитоплазми і наповненням її багаточисельними мікрофіламентами, білковою рідиною і кристалами солей кальцію.

Основний зміст роботи

У дисертації надано теоретичне узагальнення і нове вирішення актуальної наукової медичної проблеми - подолання резистентності пухлинних клітин до радіотерапії і пошуку нових підходів і способів, що забезпечують селективне управління радіочутливістю на основі індукції церамідного шляху апоптозу. Отримані нові дані, що стосуються механізмів синтезу і накопичення церамідів в пухлині, розкриті механізми індукції церамідного шляху апоптозу під впливом радіомодифікаторів таксотеру і етопозиду.

На цій підставі розроблений патогенетично обґрунтований метод радіомодифікованої променевої терапії з таксотером і етопозидом, який сприяє істотній редукції пухлини за допомогою апоптозу. Патогенетично обгрунтований метод супровідної терапії препаратами рослинного і тваринного походження для корекції гомеостазу онкологічних хворих в процесі променевої терапії з радіомодифікатором таксотером.

1. Радіорезистентність пухлинних клітин аденокарциноми Герена багато в чому визначається низьким вмістом проапоптозного ліпіду цераміду і зниженням активності його синтезу (на 35 %) на тлі дворазового збільшення синтезу апоптозонеактивного сфінгомієліну в порівнянні з неопроміненою пухлиною.

2. Цитостатики таксотер і етопозид в умовах in vivo сприяють істотному (більш ніж трьох- і пятиразовому відповідно) збільшенню в пухлинних клітинах вмісту цераміду із збереженням вмісту сфінгомієліну на рівні інтактної пухлини при введенні етопозиду і помірним підвищенням кількості сфінгомієліну (на 40 %) при введенні таксотеру, і, отже, зростанню співвідношення церамід/сфінгомієлін, що дозволяє розглядати таксотер і етопозид в ролі фармакологічних радіомодифікаторів, які активують механізми церамідного шляху апоптозу. Радіомодифікувальний ефект таксотеру і етопозиду при локальному рентгенівському опроміненні (10,0 Гр) пухлини Герена виражається в ще більшому (4- і 6-разовому відповідно) збільшенні маси цераміду в пухлинних клітинах.

3. Визначення активності синтезу окремих фракцій сфінголіпідів за допомогою радіоактивного попередника - [14С]-пальмітинової кислоти -показало різні механізми накопичення цераміду в пухлинних клітинах при дії таксотеру або етопозиду. Накопичення цераміду (у 4 рази) при введенні таксотеру на тлі рентгенівського опромінення пухлини здійснювалося за рахунок синтезу цераміду de novo. При введенні етопозиду і рентгенівському опроміненні пухлини значне зростання маси цераміду (у 6 разів) відбувається не лише за рахунок його синтезу de novo (до 183,2 %), але і за рахунок підвищення активності синтезу [14С]-сфінгомієліну (до 192,85 %) з подальшим перетворенням його в церамід (про що свідчить вміст сфінгомієліну на рівні інтактної пухлини), а активація синтезу [14С]-сфінгозину (на 16 %) є додатковим чинником посилення проапоптозної активності променевої терапії з таксотером. Незначну активацію (на 24,2 %) синтезу пропроліферативного ліпіду глюкозилцераміду на тлі надмірного збільшення синтезу і накопичення цераміду при введенні етопозиду можна розглядати як компенсаторну відповідь на підвищену апоптозну загибель клітин.

4. Введення толерантних доз таксотеру в схему класичної неоадювантної променевої терапії хворих на РГЗ супроводжується значним збільшенням вмісту цераміду в пухлинній тканині і сироватці крові (у 4,0 і 1,7 разу відповідно). Підвищений рівень церамідів корелює з триразовим збільшенням апоптозу ПК і істотною редукцією пухлини (в середньому на 75-100 %), що вказує на підвищення таксотером радіочутливості пухлинних клітин через механізм посилення апоптозу.

5. Показані закономірності системної дії пухлини на ряд параметрів гомеостазу, спрямованість і ступінь змін яких тісно повязані із стадією розвитку пухлинного процесу у вигляді спочатку первісної напруги а потім зростання ПОЛ (на ранніх стадіях РГЗ), а у подальшому пригнічення і виснаження процесів ПОЛ і АО-системи (на пізніх стадіях РГЗ), прогресуючого зниження рівня ЗХ і ЛПНЩ і підвищення вмісту ЛПВЩ, ТГ, ЛПДНЩ; розвитку коагулопатій з подальшим зростанням явищ гіперкоагуляції, паракоагуляції, появою ознак початкових стадій ДВЗ-синдрому на тлі різкого пригнічення фібринолізу. У хворих на пізніх стадіях РГЗ при первинному обстеженні визначається нульовий ступінь ендогенної інтоксикації за шкалою ВООЗ і I-II ступінь за метаболічними показниками.

6. Променева терапія з індукцією апоптозу таксотером в неоадювантному режимі у хворих на РГЗ ІІБ-ІІІБ ст. дозволила досягти високого рівня «відповіді пухлини на лікування»: повної (стовідсоткової) регресії у 10,5 % випадків, у решті випадків одержані виражені клінічні прояви регресії пухлини (в межах 75-95 % ефекту) на тлі триразового збільшення апоптозного індексу в порівнянні з нативною пухлиною і в 2,5 рази - в порівнянні з променевою терапією без таксотеру.

7. Високий рівень регресії пухлин і девіталізації пухлинних клітин, що збереглися, після променевої терапії з таксотером підтверджується морфофункціональними ознаками на гістологічному і ультраструктурному рівнях: низькими показниками мітотичного індексу в пухлині, великою кількістю патологічних мітозів, більшою активністю гістіоцитів в лімфатичних вузлах в порівнянні з такими після променевої терапії без таксотеру; наявністю клітин з темними пікнотичними ядрами, вакуолізацією цитоплазми і наповненням її багаточисельними мікрофіламентами, білковою рідиною і кристалами солей кальцію.

8. Ефективний, але досить агресивний курс неоадювантної променевої терапії з таксотером привносить додаткові зміни гомеостазу, як у бік погіршення, так і у бік проявів компенсації. З боку ПОЛ спостерігалася стабілізація і тенденція до зниження активності перекисних процесів - не більше ніж на 10 %, на тлі деякого підвищення активності таких АО-ферментів, як СОД і ГП. При цьому зберігався дефіцит ферментної (на 30-50 %) і вітамінної (на 20-50 %) ланок АО-системи, що свідчить про наростання виснаження АО-потенціалу до кінця променевої терапії з таксотером. З боку ліпідного статусу виявлено істотне відновлення у вигляді збільшення вмісту ЗХ, ЛПНЩ (на 16 та 50 %), зниження рівня ТГ, ЛПДНЩ і ЛПВЩ. Гіпохолестерінемію, гіпертригліцеридемію, зростання рівня ЛПВЩ можна розглядати як несприятливу прогностичну ознаку і показник розвитку метастазів. У системі гемостазу встановлено збереження гіперкоагуляційної спрямованості змін, але з ознаками нормалізації. Проте паракоагуляційні процеси (наявність розчинних фібрин-мономерних компелксів та продуктів деградації фібрину, на що вказують позитивні етаноловий та протамінсульфатний тести) залишалися на високому рівні, що зберігало загрозу розвитку ДВЗ-синдрому. Введення толерантної дози таксотеру в схему неоадювантної променевої терапії не приводило до збільшення ендотоксемії, яка не перевищувала II ступеня.

9. Позитивні зрушення в системах гомеостазу під впливом променевої терапії з таксотером свідчать про ефективність запропонованого методу антибластомної терапії, про значення впливу чинника пухлини на стан метаболізму, а істотні розлади, що зберігаються, диктують необхідність патогенетично обґрунтованої метаболічної корекції гомеостазу. Показано, що біокомплекс препаратів природного походження (Біполан і Карінат) як супровідна терапія при високоагресивній променевій терапії з таксотером багато в чому запобігає розвитку або коригує виниклі порушення гомеостазу, забезпечуючи позитивний метаболічний ефект.

10. Метод неоадювантної променевої терапії з таксотером на тлі супровідної терапії, розроблений на підставі виявлених механізмів дії таксотеру на індукцію апоптозу пухлинних клітин, а також на підставі отриманих закономірностей змін ряду систем гомеостазу у хворих на РГЗ, дозволяє досягти істотної регресії пухлини з відновленням показників метаболізму, що створює можливість переведення первинно неоперабельної пухлини в операбельний стан і рекомендувати цей метод для повсякденної практики онкодиспансерів, спеціалізованих клінік і інститутів.

Практичні рекомендації. Отримані результати вивчення властивостей і механізмів дії цитостатиків таксотеру і эпотозиду в умовах цілісного організму, встановлення закономірностей змін ряду показників гомеостазу у хворих на РГЗ різного ступеня тяжкості дозволили: 1. Запропонувати впровадження в клінічну практику метод неоадювантної променевої терапії з індуктором апоптозу таксотером у хворих з первинно неоперабельним РГЗ.

2. Запропонувати схему супровідної терапії препаратами тваринного і рослинного походження (Біполаном і Карінатом) для метаболічної корекції гомеостазу у хворих на РГЗ в процесі променевої терапії з таксотером.

3. Рекомендувати враховувати стан ряду показників гомеостазу (активність про- і антиоксидантних систем, характер змін рівнів маркерів ендогенної інтоксикації, а також показників спектру ліпопротеїнів) для прогнозування результатів і оцінки ефективності антибластомного лікування.