средство на основе полисахаридов аира болотного, повышающее противоопухолевую и противометастатическую активность цитостатических препаратов

Формула изобретения

Применение полисахаридов из корневищ аира болотного (Acorus calamus L.) в качестве средства, повышающего противоопухолевую и противометастатическую активность цитостатических препаратов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицины, конкретно к онкологии, и может быть использовано для повышения эффективности цитостатического лечения больных со злокачественными опухолями.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является средство, обладающее противоопухолевой и противометастатической активностью, повышающее эффективность цитостатических препаратов - зимозан [1].

Цитостатические препараты обладают рядом токсических явлений (нарушение кроветворения, иммунодепрессия и т.д.), которые лимитируют их продолжительное использование в высокоэффективных дозах для лечения больных со злокачественными опухолями. Таким образом, повышение противоопухолевой и противометастатической активности цитостатических препаратов при снижении их токсичности является актуальной задачей.

Изобретение направлено на решение актуальной для клинической онкологии задачи: повышения эффективности медикаментозной терапии злокачественных новообразований с уменьшением курсовой дозы цитостатических препаратов, и как следствие, снижение негативных последствий их использования.

Для решения этой задачи используют средство, повышающее противоопухолевую и противометастатическую активность цитостатиков, содержащее сумму водорастворимых полисахаридов из корневищ аира болотного.

Корневища аира в натуральном виде (тонко измельченный порошок) входят в состав препаратов Викаир и Викалин, применяемых для лечения гастритов и язвенной болезни желудка. Так же корневища аира применяются в виде отвара, как средство, улучшающее пищеварение [2]. Существуют экспериментальные данные, доказывающие эффективность 40% экстракта из корневищ аира болотного на модели язвенной патологии [3].

Новым является то, что в качестве средства, повышающего противоопухолевую и противометастатическую активность цитостатических препаратов, используют водорастворимые полисахариды из корневищ аира болотного.

Данные существенные признаки не выявлены из научно-медицинской и патентной литературы. Они явным образом не следуют из уровня техники для специалистов. Данное средство прошло экспериментальное исследование в лаборатории онкофармакологии НИИ фармакологии ТНЦ СО РАМН г.Томска и на кафедре химии СибГМУ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ

Новые свойства полисахаридов из корневищ аира болотного были обнаружены экспериментальным путем. Водный раствор полисахаридов, полученых по стандартной методике выделения водорастворимых полисахаридов из растительного сырья [7], вводили инъекционно лабораторным животным. Эксперименты проводили на мышах-самках линии C57BL/6 массой 19-20 г в возрасте 3 мес. В качестве модели экспериментального злокачественного роста использовали гематогенно метастазирующую карциному легких Льюис (3LL), перевиваемую внутримышечно по 5 млн опухолевых клеток на мышь. Для проведения эксперимента все мыши с перевитой 3LL были распределены на группы:

1. «Контроль» - мыши, получавшие ежедневно в течение 12 сут по 0,1 мл ампульной воды для инъекций внутрибрюшинно.

2. «Циклофосфан» - мыши, получавшие циклофосфан однократно внутрибрюшинно в дозе 125 мг/кг на 11 сут развития опухоли.

3. «Полисахариды аира» - мыши, получавшие водный раствор полисахаридов из корневищ аира болотного внутрибрюшинно ежедневно в дозе 10 мг/кг (разведенные ампульной водой для инъекций) в течение 12 сут, начиная с 7 сут развития опухоли.

4. «Циклофосфан + полисахариды аира» - мыши, получавшие циклофосфан однократно внутрибрюшинно в дозе 125 мг/кг на 11 сут развития опухоли и раствор полисахаридов из корневищ аира болотного внутрибрюшинно (в день введения ЦФ спустя 4 ч) ежедневно в дозе 10 мг/кг в течение 12 сут, начиная с 7 сут развития опухоли.

5. «Полисахариды эхинацеи пурпурной» (используемые в качестве препарата сравнения) - мыши, получавшие полисахариды эхинацеи пурпурной внутрибрюшинно ежедневно в дозе 10 мг/кг (разведенных ампульной водой для инъекций) в течение 12 сут, начиная с 7 сут развития опухоли.

6. «Циклофосфан + полисахариды эхинацеи» - мыши, получавшие циклофосфан однократно внутрибрюшинно в дозе 125 мг/кг на 11 сут развития опухоли и раствор полисахаридов эхинацеи пурпурной внутрибрюшинно (в день введения ЦФ спустя 4 ч) ежедневно в дозе 10 мг/кг в течение 12 сут, начиная с 7 сут развития опухоли.

По окончании эксперимента животных умерщвляли, соблюдая «Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных», утвержденные Министерством здравоохранения РФ. Проводили вскрытие мышей, ревизию внутренних органов, выделение опухоли, подсчет метастазов. Эффективность проведенных курсов лечения оценивали по противоопухолевому и противометастатическому действию препаратов [4, 5].

Обработку полученных результатов проводили с использованием непараметрических критериев Вилкоксона-Манна-Уитни (u) и углового преобразования Фишера ( ). Различия считали достоверными при Р<0,05 [6].

Результаты исследования совместного применения циклофосфана и полисахаридов из корневищ аира болотного показали, что у мышей при комбинированном лечении наблюдалось более выраженное торможение роста первичного опухолевого узла (торможение роста опухоли составило 31% по сравнению с 8% в группе животных, леченных только цитостатиком, Р<0,01), при этом наблюдалось также достоверное ингибирование развития процесса метастазирования (среднее количество метастазов на 1 мышь уменьшилось в 3,1 раза, а их площадь - в 2,8 раза по сравнению с этими показателями у мышей, получавших только ЦФ, Р<0,05). Индекс торможения метастазирования в описанной группе оказался наивысшим и составил 90% против 61% в группе «ЦФ». Следует обратить внимание на самостоятельное противоопухолевое действие полисахаридов аира - торможение роста опухоли в группе мышей, получавших названное средство, изолировано, составило 15% (Р<0,01). Гибели животных в группах «Циклофосфан + полисахариды аира» и «Полисахариды аира» не обнаружено (табл.1).

В то же время, при сочетании циклофосфана с полисахаридами эхинацеи пурпурной повышение противоопухолевого и противометастатического эффекта цитостатика было менее выраженным, чем в случае комбинирования ЦФ с полисахаридами аира. Так, торможение роста опухоли у мышей, получавших ЦФ и полисахариды эхинацеи, составило 22% против 8% в группе «ЦФ» и 31% в группе «ЦФ + полисахариды аира»; количество метастазов уменьшилось в 1,4 раза, а их площадь - в 2,8 раза по сравнению с этими данными у мышей, леченных только ЦФ. Индекс торможения метастазирования в данной группе мышей оказался меньше, чем в группе «Циклофосфан + полисахариды аира» и составил 74% против 90%. Кроме того, не обнаружено самостоятельной противоопухолевой активности у полисахаридов эхинацеи в отличие от полисахаридов аира. Отмечена также гибель 30% мышей в группе сочетанного использования цитостатика и полисахаридов эхинацеи, 10% мышей в группе «ЦФ» и 10% мышей в группе, леченных только полисахаридами эхинацеи (табл.1).

Таким образом, в экспериментах на мышах-самках линии C57BL/6 с перевитой карциномой легких Льюис показана способность полисахаридов из корневищ аира болотного ингибировать рост первичной опухоли, повышать противоопухолевую и противометастатическую активность циклофосфана, превышающую таковую у средства сравнения - полисахаридов эхинацеи пурпурной и снижать токсичность цитостатика, судя по отсутствию погибших животных в группах «Полисахариды аира» и «Циклофосфан + полисахариды аира».

Влияние полисахаридов аира болотного и зимозана на развитие карциномы легких Льюис (3LL) у мышей линии С57В 1/6 в условиях терапии 5-фторурацилом (5-ФУ).

Эксперимент проведен на мышах-самках линии С57В 1/6 массой 18-20 г. Карциному легких Льюис перевивали по 5-6 млн опухолевых клеток на мышь, внутримышечно (в заднюю лапу). Полисахариды аира и зимозан начинали вводить с 7 сут после перевивки опухоли внутрибрюшинно в дозе 10 мг/кг и продолжали в течение 12 сут 5-Фторурацил вводили однократно внутримышечно в дозе 80 мг/кг на 14 сут развития опухоли. Оценку эффективности лечебных воздействий проводили на 21 сут после трансплантации карциномы легких Льюис: определяли массу первичного опухолевого узла, процент торможения роста опухоли, частоту возникновения, количество и площадь метастатических узлов в легких.

Показано, что лечение мышей с 3LL полисахаридами аира болотного привело к снижению массы опухолевого узла на 23% (Р<0,01), но не вызывало достоверного изменения показателей метастазирования по сравнению с этими показателями в контрольной группе животных (табл.2). В отличие от полисахаридов аира зимозан при изолированном применении у мышей с карциномой не повлиял на рост первичного опухолевого образования, но площадь метастатического поражения в легких животных при таком лечении имела тенденцию к снижению по сравнению с контролем.

При мототерапии 5-фторурацилом масса опухоли у мышей с 3LL снижалась (Р<0,01) всего на 14% по сравнению с таковой в контрольной группе животных. Добавление в схему лечения цитостатиком полисахаридов аира болотного достоверно увеличивало процент торможения опухоли до 29% (Р<0,05) относительно этого показателя в группе леченных только 5-ФУ мышей. Зимозан в сочетании с противоопухолевым препаратом ингибировал рост первичного опухолевого узла на 25% (Р<0,05) по сравнению с таковым в группе животных, получавших цитостатик изолированно.

Наиболее выраженное влияние на процесс диссеминации злокачественного новообразования оказали полисахариды аира болотного в сочетании с 5-фторурацилом. Индекс ингибирования метастазирования в данной группе мышей с 3LL составил 49% против 42% у животных, получавших только цитостатик, и 40% - в группе сочетанного применения 5-ФУ и зимозана (табл.2).

Таким образом, в данном эксперименте наиболее оптимальной из всех предложенных терапевтических схем оказалась комбинация полисахаридов аира болотного и 5-фторурацила. В группе животных, получавших такое лечение, наблюдался самый высокий процент торможения роста основного опухолевого узла и индекс ингибирования метастазирования. Полисахарид зимозан, выделенный из оболочки дрожжей, при изолированном применении и в сочетании с цитостатиком (5-ФУ) проявлял менее выраженную противоопухолевую и антиметастатическую активность.

Таким образом, полисахариды из корневищ аира болотного в эксперименте на лабораторных животных увеличивали противоопухолевую и противометастатическую активность широко используемых цитостатических препаратов (циклофосфан и 5-фторурацил) эффективнее, чем известные средства, взятые в качестве препаратов сравнения (зимозан и полисахариды эхинацеи пурпурной), кроме того, полисахариды из корневищ аира болотного проявили самостоятельную противоопухолевую активность, что описано для них впервые. В связи с этим, перспективным направлением является разработка лекарственных препаратов для комплексной терапии злокачественных новообразований на основе полисахаридов аира болотного.

Список литературы

1. Балицкий К.П., Векслер И.Г., Струк В.И., Смелкова М.И., Винницкая В.К., Легун А.Д. Использование некоторых полисахаридов при комбинированной химиотерапии злокачественных новообразований. // Актуальные проблемы онкологии и медицинской радиологии. - 1970, - т.2, - с.360-363.

2. Машковский М.Д. Лекарственные средства. Изд. 13-е, - т.1. - Харьков, 1997. - 314 с.

3. Гурьев A.M., Крылова С.Г., Разина Т.Г., Зуева Е.П., Калинкина Г.И., Амосова Е.Н., Юсубов М.С.Экспериментальное изучение противоязвенных свойств аира болотного (Acorus calamus L.). // Российские аптеки. 2003. №10.

4. Архипов С.А., Юнкер В.М. Изменение интенсивности метастазирования в легкие перевиваемых опухолей мышей в зависимости от величины перевивочной дозы опухолевых клеток. // Исследование по индукции и метастазированию опухолей у экспериментальных животных. - Новосибирск, 1984. - С.14-32.

5. Софьина З.П. и др. Экспериментальная оценка противоопухолевых препаратов в СССР и США. - М.: Медицина, 1980. - 296 с.

6. Гублер Е.В. Вычислительные методы анализа и распознавания патологических процессов. - Л.: Медицина, 1978. - 193 с.

7. Методы исследования углеводов (пер. с английского В.А.Несмеянова. / Под. ред. проф. Харлина) - М.: «Мир», 1975. - 445 с.

Таблица 1 Влияние полисахаридов из корневищ аира болотного и эхинацеи пурпурной при внутрибрюшинном пути введения на эффективность лечения циклофосфаном мышей с карциномой легких Льюис
Группа наблюдения, доза препарата (количество животных)	Масса опухоли (Х±m), г	Торможение роста опухоли, %	Частота метастазирования, %	Количество метастазов на 1 мышь(X±m)	Площадь метастазов на 1 мышь (Х±m),мм 2	Масса легких (Х±m), мг	ИИМ, %
1. Контроль (10)	6,58±0,17	-	100	19,20±2,35	20,42±4,19	187,10±11,40	-
2.ЦФ 125 мг/кг × 1 (9)	6,06±0,24	8	89	8,33±1,78 1-2Pu<0,01	4,40±1,00 1-2Рu<0,01	186,89±5,77	61
3. Полисахариды аира 10 мг/кг × 12 (10)	5,57±0,25 1-3Рu<0,01	15	100	21,90±3,18	33,48±8,50	197,40±13,12	0
4. ЦФ + полисахариды аира10 мг/кг × 12 (10)	4,54±0,32 1-4Рu<0,01 2-4Рu <0,01	31	70 1-4P <0,001	2,70±1,25 1-4Р u<0,01 2-4Рu<0,05	1,56±0,95 1-4Рu<0,01 2-4Р u<0,05	169,80±5,83	90
5. Полисахариды эхинацеи 10 мг/кг × 12 (9)	5,80±0,27	12	100	20,22±2,80	32,30±8,43	201,22±10,57	0
6.ЦФ + полисахариды эхинацеи 10 мг/кг × 12 (7)	5,14±0,32 1-6Рu<0,01 2-6Рu <0,01	22	86	5,86±1,44 1-6Рu<0,01	1,56±0,54 1-6Рu<0,01 2-6Рu<0,05	171,00±3,74	74

Таблица 2 Влияние полисахаридов из корневищ аира (ПС аира) болотного и зимозана на развитие карциномы легких Льюис у мышей-самок линии С57В 1/6 и эффективность лечения 5-фторурацилом (5-ФУ)
Группа наблюдения, доза препарата (количество животных)	Масса опухоли (X±m), г	Торможение или стимуляция (+) роста опухоли, %	Частота метастазирования, %	Количество метастазов на 1 мышь (X±m)	Площадь метастазов на 1 мышь(Х±m), мм 2	Масса легких (Х±m), мг	ИИМ, %
1. Контроль (10)	5,61±0,17	-	100	20,50±2,06	31,64±13,80	222,70±25,25	-
2. 5-ФУ 80 мг/кг × 1 (10)	4,83±0,17 1-2Р<0,01	14	100	11,90±3,14 1-2Р<0,05	5,13±1,33 1-2Р<0,01	173,20±10,45	42
3. ПС аира 10 мг/кг × 12 (10)	4,30±0,27 1-3Р<0,01	23	100	21,70±3,11	24,13±9,73	213,90±22,34	+6
4. ПС аира 10 мг/кг × 12+5-ФУ 80 мг/кг × 1 (9)	3,97±0,34 2-4Р<0,05	29	100	10,44±1,96	6,56±2,10	179,89±8,03	49
5. Зимозан 10 мг/кг × 12 (9)	5,71±0,26	+2	100	17,00±3,09	8,99±3,06	198,11±20,68	17
6. Зимозан 10 мг/кг × 12+5-ФУ 80 мг/кг × 1 (8)	4,19±0,252-6Р<0,05	25	88	13,88±4,11	6,65±3,08	183,13±6,39	40