способ лечения злокачественных новообразований легких в эксперименте

Формула изобретения

Способ лечения злокачественных новообразований легких в эксперименте, включающий химиотерапевтическое лечение и световое воздействие, отличающийся тем, что проводят экстракорпоральное облучение аутокрови красным некогерентным светом =0,67 мкм дозой W=3,06 Дж/см² в непрерывном режиме, длительность экспозиции до трех минут, после чего через 15-20 мин в эту кровь добавляют циклофосфан в дозе 40 мг/кг и инкубируют эту смесь 40 мин при Т=37°С, затем реинфузируют животному в подключичную вену.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и может быть использовано в эксперименте в комплексном лечении злокачественных новообразований, перевивных опухолей в легких путем применения аутогемохимиотерапии с экстракорпоральным облучением крови красным светом.

Биологические жидкости, являясь сложными многокомпонентными системами и обладая свойствами живого, реагируют структурной альтерацией вещества даже на очень слабые внешние физические воздействия. Наличие в крови форменных элементов (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и т.д.) существенно повышает восприимчивость и чувствительность жидких сред организма к внешнему воздействию различных физических факторов, в том числе и светового излучения.

Известно, что электромагнитные колебания оптического диапазона, в том числе красного спектра, способны манифестировать механизмы, направленные на стимуляцию естественных киллеров опухоли, способных активировать различные системы противоопухолевой защиты, блокировать процессы пролиферации и индуцировать апоптоз опухолевых клеток (Шейко Е.А., Златник Е.Ю., Закора Г.И. Монохроматическое излучение красного спектра как фактор стимулирующий естественные механизмы гибели опухолевых клеток in vitro // Лазерная медицина, 2008. - т.12, № 1. - С.15-18). Была показана возможность использования излучения монохромного красного света с =0,67 мкм, поданного в непрерывном режиме с дозой воздействия W=0,05 Дж/см², для стимуляции лимфоцитов, взятых от больных раком легкого, и изучено их влияние на культуру опухолевых клеток К562. В цитотоксическом тесте было выявлено возрастание процента погибших опухолевых клеток-мишеней, в частности, путем апоптоза, при действии монохромного СДИ на лимфоциты, а также усиление функциональной активности Т-лимфоцитов и естественных киллеров, участвующих в реализации противоопухолевого действия. Однако в этой работе не было изучено действие красного некогерентного светового излучения в условиях целого организма с перевивной опухолью и химиотерапией. Поэтому актуальным остается вопрос о разработке методик, позволяющих оптимизировать эффективность комбинированного противоопухолевого лечения с помощью воздействий светом, при этом не вызывая стимуляции роста самой опухоли.

Известен способ чрезкожного облучения крови (Шейко Е.А., Шихлярова А.И., Жукова Г.В. и др. Патент № 22811795 от 20.06.2006), взятый в качестве прототипа. Однако этот способ имеет ряд значительных ограничений и недостатков. Способ был разработан для перевивной под кожу спины опухоли Плисса. При осуществлении этого способа использовали воздействие светодиода красного света с =0,67 мкм с максимальной мощностью излучения 48 мВт и максимальной плотностью потока мощности (ППМ)=7,5 мл ВТ/см² в непрерывном режиме чрезкожно на бедренную вену. Продолжительность одной процедуры - до трех минут. Всего проводили 8 процедур ежедневно утром в одни и те же часы. К недостаткам способа следует отнести слабо выраженную противоопухолевую эффективность.

Целью изобретения является достижение противоопухолевого эффекта путем повышения противоопухолевой эффективности цитостатиков, ослабления их повреждающего действия, предупреждения развития выраженной интоксикации.

Поставленная цель достигается тем, что на модель эктопически растущей опухоли в легких у крыс на третью неделю после перевивки осуществляли противоопухолевые воздействия. У всех животных кровь забирали из подключичной вены в пробирки в количестве 0,3 мл, добавляли такое же количество глюгицира, кровь облучали светодиодным излучением (СДИ), после чего через 15-20 мин добавляли циклофосфан в дозе 40 мг/кг и инкубировали эту смесь 40 мин при Т=37°С, затем реинфузировали в подключичную вену. Противоопухолевую терапию проводили дважды с интервалом в семь дней. СДИ воздействие выполнялось с помощью светодиода красного света с =0,67 мкм, полученного от аппарата «Спектр ЛЦ», дозой W=3,06 Дж/см² в непрерывном режиме.

Изобретение «Способ лечения злокачественных новообразований легких в эксперименте» является новым, так как не известен такой способ при повышении эффективности лечения опухолей легких в эксперименте цитостатиками, введенными на аутокрови, в комплексе с экстракорпоральным воздействием СДИ красного диапазона спектра.

Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом показывает, что заявленный способ отличается от известного тем, что в условиях эксперимента на животных с опухолью легких осуществляют на третью неделю после перевивки противоопухолевые воздействия путем забора из подключичной вены крови в пробирки с равным количеством глюгицира в количестве 0,3 мл и облучения ее экстракорпорально СДИ с =0,67 мкм, полученного от аппарата «Спектр ЛЦ», дозой W=3,06 Дж/см² в непрерывном режиме, после чего через 15-20 мин в эту кровь добавляли циклофосфан в дозе 40 мг/кг и инкубировали эту смесь 40 мин при Т=37°С, затем реинфузировали животному в подключичную вену. Противоопухолевую терапию проводили дважды с интервалом в семь дней.

Таким образом, заявленный способ соответствует критерию изобретения «Новизна».

Изобретение «Способ лечения злокачественных новообразований легких в эксперименте» является промышленно применимым, так как может быть использовано в здравоохранении, в научно-исследовательских институтах, при экспериментальных и клинических исследованиях возможностей СДИ в комплексном противоопухолевом лечении.

Изобретение «Способ лечения злокачественных новообразований легких в эксперименте» выполняется следующим образом:

Для получения светодиодного излучения (СДИ) красного света был использован лазерно-светодиодный физиотерапевтический аппарат «Спектр-ЛЦ», назначение которого - осуществление лазерной и селективной светодиодной фотохромотерапии (ФХТ). Воздействие СДИ выполнялось с помощью светодиода красного света с =0,67 мкм, дозой W=3,06 Дж/см² в непрерывном режиме, у животных с эктопическим ростом перевивной опухоли саркомы 45 в легких на третью неделю после перевивки, экстракорпорально на кровь, полученной из подключичной вены в пробирки, с равным числом глюгицира в количестве 0,3 мл, после чего через 15-20 мин в эту кровь добавляли циклофосфан в дозе 40 мг/кг и инкубировали эту смесь 40 мин при Т=37°С, затем реинфузировали животному в подключичную вену. Противоопухолевую терапию проводили дважды с интервалом в семь дней. Опыты проведены на беспородных крысах самцах массой 250-300 г.

Первой группе животных кровь экстракорпорально облучали СДИ, спустя 15-20 минут инкубировали при Т=37°С 40 минут, затем реинфузировали в подключичную вену. Второй группе животных кровь экстракорпорально облучали СДИ, после чего через 15-20 мин добавляли циклофосфан в дозе 40 мг/кг и инкубировали 40 мин при Т=37°С, затем реинфузировали в подключичную вену. Противоопухолевую терапию проводили дважды с интервалом в семь дней. СДИ воздействие выполнялось с помощью светодиода красного света с =0,67 мкм, полученного от аппарата «Спектр ЛЦ», дозой W=3,06 Дж/см². Излучение подавалось в непрерывном режиме. Третья группа служила контролем. На шестую неделю после перевивки животных забивали путем декапитации, часть животных оставляли для отслеживания сроков их жизни.

Результаты гистологического исследования показали, что при микроскопическом исследовании ткани легкого контрольной группы было обнаружено тотальное поражение легких опухолью. В центральной части легкого отмечался диффузный рост опухоли с очагами некроза, по периферии легкого определялись отдельные мелкие опухолевые очаги. Опухолевая инвазия наблюдалась в межальвеалярных перегородках, в основных респираторных структурах, в том числе и бронхиолах. Клетки опухоли были представлены веретеновидной, овальной и округлой формой с различными фигурами патологических митозов. В отдельных участках отмечалась гиперплазия соединительной ткани, образующей многоядерный слой фибробластов и гистиоцитов.

У животных после воздействия СДИ во время забоя макроскопически в легких отмечались отдельные поля кровоизлияния, определялись признаки перифокального воспаления, крупные опухолевые узлы обнаружены не были. При микроскопическом анализе в ткани легких определялись отдельные измененные опухолевые клетки, теряющие веретенообразную форму. В опухолевых клетках были зафиксированы дистрофические изменения, проявляющиеся в наличии крупных вакуолей в цитоплазме, в ядрах - гипохромия или беспорядочно сформированная хроматиновая сеть, в ядре некоторых клеток определяли кариорексис, кариолизис и другие некротические изменения.

В группе сочетания СДИ и введения цитостатика на аутокрови легкие крыс не содержали крупных и мелких узелковых образований. Наблюдались признаки интерстициального и интраальвеалярного отека. При микроскопическом анализе опухолевые клетки не определялись. Однако в ткани легкого присутствовало большое количество лейкоцитов и отдельно лежащих полиморфных голых ядер, располагающихся на участках разрастания молодой соединительной ткани.

В таблице 1 представлены некоторые показатели у животных контрольной и подопытных групп, полученные во время забоя животных. Масса тимуса была достоверно выше в контрольной группе, чем в подопытных группах, в то время как масса селезенки была достоверно выше во второй группе, чем в остальных группах. Коэффициенты соотношения массы тимуса и надпочечников, косвенно отражающие уровень сбалансированности двух важных подсистем организма, иммунной и эндокринной, достоверно не отличались друг от друга. Кровоизлияния в желудочно-кишечном тракте были зафиксированы только в контроле. Лейкоцитарный индекс интоксикации (ЛИИ) Кальиф-Калифа может рассматриваться как один из интегральных показателей состояния иммунитета у организма, содержащего опухоль. ЛИИ представляет собой отношение процентного содержания суммы клеток нейтрофильного ряда к сумме процентного содержания остальных клеток (Островский В.К., Кишина Л.А, Плаксина Н.В. и др., 2005). Нормальные показатели ЛИИ составляют от 1 до 3 у.е. (Островский В.К., Алимов P.P., Мащенко А.В. и др., 2003). Показатель индекса интоксикации в первой и контрольной третьей группах имел низкие значения до единицы, однако в первой группе, после воздействия СДИ, значения ЛИИ превышали контрольные в 1,2 раза. Показатель индекса интоксикации второй группы был близок к показателям верхней границы нормы и превышал ЛИИ первой группы в 15 раз, а третьей группы в 17 раз (соответственно). Таким образом, значения ЛИИ в первой и третьей группе подтвердили наличие в организме животных разной степени выраженности воспалительных, деструктивных процессов, а также снижение противоопухолевого иммунитета, в то время как во второй группе по показателям ЛИИ были высокие, что свидетельствовало о высоком функциональном потенциале нейтрофильного ряда. Эти данные хорошо согласуются с показателями лизосомального теста по определению катионных белков (КБ) в гранулоцитах крови. Значения КБ одинаково высокие в первой и второй группе и превышают значения КБ контроля в 4,5 раза. Известно, что повышение неспецифической противоопухолевой резистентности сопровождается мобилизацией клеточного звена естественной противоопухолевой резистентности организма, проявляющейся в увеличении числа и качества нейтрофилов с более высоким уровнем содержанием показателей КБ (Шейко Е.А., 2005), поэтому мы можем констатировать, что с помощью воздействия СДИ красного спектра можно оказывать аналогичное влияние на уровень неспецифической противоопухолевой резистентности с целью ее повышения.

Таблица 1
Некоторые показатели, полученные во время забоя у животных контрольной и подопытных групп (M±m)
Показатель	1 группа n=6	2 группа n=6	3 группа n=5
Наличие опухоли в легких	Не обнаружено	Не обнаружено	Есть
Масса тимуса на 100 г массы животных, мг	60,2±2,13	47,1±3,43	76,8±2,31,2
Масса надпочечника на 100 г массы животного, мг	14,6±2,7	14,9±2,3	16,5±1,3
Коэффициент отношения массы тимуса к массе надпочечника, у.е.	4,1±2,4	3,2±2,2	4,7±2,4
Масса селезенки на 100 г массы животного, мг	548,9±212,3	911,6±241,3	691,1±202
Кровоизлияния в желудке и кишечнике	Частично	Не обнаружены	Есть
ЛИИ, у.е.	0,21±0,4 2	3,15±0,1 1,3	0,18±0,02 2
Показатели катионных белков нейтрофилов крови	1,74±0,13	1,59±0,13	0,38±0,051,2
Примечание. 1 - достоверно по отношению к группе 1 (Р<0,05), 2 - достоверно по отношению к группе 2 (Р<0,05), 2 - достоверно по отношению к группе 3 (Р<0,05)

В таблице 2 показаны сроки жизни оставленных после опыта животных. Как видно из данных таблицы 2, животные второй группы прожили в 1,6 раз, а первой группы в 1,4 раза дольше контрольных (соответвтвенно).

Таблица 2
Продолжительность жизни животных (М±m)
Показатель	1 группа n=7	2 группа n=7	3 группа n=6
Продолжительность жизни крыс, сут	101±3,53	110±1,53	70±31,2
Отношение к контролю, %	144,3	157,1	-
Примечание. 1 - достоверно по отношению к группе 1 (Р<0,05), 2 - достоверно по отношению к группе 2 (Р<0,05), 3 - достоверно по отношению к группе 3.

Таким образом, на основании полученных экспериментальных данных мы можем прийти к заключению, что монохромный некогерентный красный свет в изученном режиме способен воздействовать на иммунокомпетентные клетки крови, способствовать повышению противоопухолевой эффективности циклофосфана, введенного на аутокрови, увеличивать продолжительность сроков жизни у этих животных, повышать собственную неспецифическую противоопухолевую резистентность организма.

Технико-экономическая эффективность «Способа лечения злокачественных новообразований легких в эксперименте» заключается в сокращении сроков противоопухолевого лечения, повышении эффективности действия циклофосфана, снижении его токсических проявлений, увеличения сроков жизни животных, более выраженном повышении неспецифической противоопухолевой резистентности, активации антистрессорных механизмов.