喜樹堿

    1.抗腫瘤作用
喜樹堿無論體內(nèi)或體外對多種動物腫瘤均有很強(qiáng)的抗癌活性。喜樹堿衍生物也有抗腫瘤作用。其中10-羥基喜樹堿和10-甲氧基喜樹堿較好,當(dāng)它們分別相當(dāng)于喜樹堿的1/30和1/6劑量時(shí),就具有與喜樹堿相同的抗腫瘤作用。全合成的Di-10-羥基喜樹堿亦較喜樹堿為優(yōu)。從植物中分離得到8種喜樹堿類似物,合成54種喜樹堿衍生物,其抗癌活性增大,毒性降低;C、D、E環(huán)上取代的衍生物,其抗癌活性降低。
體外實(shí)驗(yàn)證明:喜樹堿對白血病L1210和DON細(xì)胞有明顯的抑制作用,其ID50分別為1.36×10-4和3.4×10-4μM/ml,對Hela細(xì)胞和其他腫瘤細(xì)胞均有一定抑制作用。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)證明:每日腹腔注射喜樹堿0.25～25ml/kg,連續(xù)7～10d,可使白血病L1210、L5178、  K1946、P388小鼠的生存時(shí)間延長一倍以上,亦可延長白血病L615和腹水型肝癌小鼠的生存時(shí)間,還可以明顯抑制多種實(shí)體腫瘤,如小鼠Lewis肺癌、黑色素瘤B16、腦瘤B22、艾氏腹水癌實(shí)體型及大鼠W256癌肉瘤、吉田肉瘤等。改變給藥方案能提高療效,喜樹堿40mg/kg每4d腹腔注射比每天25mg/kg連續(xù)給藥法為好,可使白血病L1210、L615y及P388小鼠的生存時(shí)間延長1.85～10倍,還可以減輕毒副作用。對其他腫瘤也有同樣的情況。喜樹堿對小鼠白血病L1210和P388的各種耐藥株(耐亞硝脲氮芥、阿糖胞苷、6-巰基嘌呤、長春新堿等)亦均有抗腫瘤作用。聯(lián)合用藥可增加喜樹堿的療效,丹參水提物可明顯提高喜樹堿對白血病L615小鼠的療效,丙亞胺和乙亞胺亦可明顯增強(qiáng)喜樹堿對小鼠肉瘤180的抑制作用。
喜樹堿及10-羥基喜樹堿等能使癌細(xì)胞發(fā)生變性、壞死、核固縮、濃染、染色質(zhì)凝聚、胞漿多空泡、巨細(xì)胞等形態(tài)學(xué)改變。還能使癌細(xì)胞和宿主肝細(xì)胞的超微結(jié)構(gòu)發(fā)生以下變化:核質(zhì)密度下降,線粒體腫脹與開放,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)系和高爾基體擴(kuò)張,囊泡性結(jié)構(gòu)與脂滴明顯增加和變性,最終導(dǎo)致癌細(xì)胞溶解破埡而促進(jìn)細(xì)胞死亡。喜樹堿主要作用于細(xì)胞的DNA合成期(S期),可使S期的細(xì)胞致死,對DNA合成前期(g1期)和后期(g2期)亦有作用, 但不如S期細(xì)胞明顯,并可延緩g2期進(jìn)入核分裂期(M期)。較高濃度時(shí)(10mcg/ml),可抑制核的有絲分裂。對休止期(g0期)細(xì)胞沒有作用。喜樹堿對多核苷酸的抑制大于對蛋白質(zhì)的抑制,它首先抑制癌細(xì)胞的DNA多聚酶,繼而影響DNA的生物合成,亦可直接破壞DNA或首先與DNA結(jié)合,使DNA易受內(nèi)切酶的攻擊,進(jìn)而使RNA和蛋白質(zhì)合成受阻,殺傷癌細(xì)胞。有實(shí)驗(yàn)證明:喜樹堿1mg/kg體外培養(yǎng)可抑制Hela細(xì)胞和L5178等細(xì)胞的DNA和RNA的合成,但是在相同濃度作用下,卻不抑制大鼠的肝、腦細(xì)胞的線粒體。表明喜樹堿對惡性腫瘤的影響大于正常細(xì)胞,這對腫瘤疾病的治療是有利的。根據(jù)構(gòu)效關(guān)系研究表明:喜樹堿分子中的抗癌活性基團(tuán)為E環(huán)的內(nèi)酯,而20位羥基是不可缺少的基團(tuán)。喜樹堿的抗白血病特征可能是由于該化合物的環(huán)ABCD含有一個(gè)平面結(jié)構(gòu),它可能產(chǎn)生對DNA的嵌入作用。喜樹堿對從肝癌病人分離的L16細(xì)胞,從肺癌病人分離的D6細(xì)胞均有抑制作用。采用高溫加喜樹堿對體外培養(yǎng)的人食管癌109細(xì)胞有協(xié)同殺傷作用。
喜樹堿多相脂質(zhì)體對肝癌細(xì)胞具有抑制增殖的效應(yīng),明顯損傷S期細(xì)胞,對于g0期細(xì)胞亦有輕度損傷,g2期細(xì)胞進(jìn)入M期也受到一定抑制。10mg/kg靜注后肝偏組織中Camp水平明顯增加,而肝癌組織中DNA和蛋白質(zhì)含量顯著下降,Camp與Cgmp比值大幅度提高,喜樹堿多相質(zhì)體對肝癌細(xì)胞DNA合成的最高抑制率為73.7%,后作用約 4h,對癌細(xì)胞RNA合成抑制率達(dá)82.9%。抑瘤試驗(yàn)結(jié)果表明:喜樹堿前體多相脂體對S180及HepS的抑制率可達(dá)74%及82%,可使荷EAC小鼠的生命延長54%。
10-羥基喜樹堿1～2mg/kg,每日腹腔注射1次,連續(xù)7～9d,可以延長白血病P388、L1210、艾氏腹水癌、腹水肝癌及網(wǎng)織細(xì)胞肉瘤腹水型小鼠和吉田肉瘤腹水型大鼠等的生存時(shí)間119%～280%。亦可抑制小鼠肉瘤180、肉瘤37、宮頸癌0-14和大鼠W258癌肉瘤等實(shí)體瘤的生長。用不同的給藥方案進(jìn)行治療,也均能顯示抗腫瘤作用,但以一次大劑量給藥(10mg/kg)的作用為顯著。羥基喜樹堿對人體肝癌EBL、7404系細(xì)胞,可引起細(xì)胞核質(zhì)密度下降,胞漿空泡變,終致細(xì)胞溶解破壞。羥基喜樹堿對腫瘤細(xì)胞具有較高的選擇性。但有誘發(fā)中國倉鼠卵巢細(xì)胞染色體畸變的作用。羥基喜樹堿動物試驗(yàn)均有顯著的抗腫瘤活性,其作用原理主要使細(xì)胞核有絲分裂減少。
喜樹堿鈉鹽對多種腫瘤有抑制作用,以對小鼠白血病及大鼠吉田肉瘤療效尤好。常規(guī)治療可延長其生存時(shí)間達(dá)90%。
喜樹堿白蛋白微球是-種可降解性末梢型栓塞劑,同時(shí)具有緩慢釋放藥物的性質(zhì),用于臨床治療肝癌可望達(dá)到化療栓塞提高療效,降低毒性反應(yīng),增加患者對藥物耐受性的作用。
2.免疫抑制作用
喜樹堿小劑量短療程:0.5～1.0mg/kg腹腔注射1-2次,對小鼠腹水肝癌和網(wǎng)織細(xì)胞肉瘤腹水型ARS二株腫瘤相伴免疫(CTI)無明顯影響;大劑量40mg/kg一次腹腔注射沖擊時(shí),對CTI抑制較小;而最大耐受量長療程:1mg/kg每日腹腔注射1次,連續(xù)9次,對CTI有明顯的抑制作用,停藥9d后可恢復(fù)正常。喜樹堿可使甲胎蛋白陰轉(zhuǎn)或減少。
10-羥基喜樹堿亦對上述兩株腫瘤(CTT)和腫瘤異系轉(zhuǎn)移有一定抑制作用,抑制程度較喜樹堿小得多,但仍與給藥方案有關(guān),其中以:1、5、9d給藥(12mg/kg)組和一次大劑量(40mg/kg)給藥組對免疫抑制程度較連續(xù)給藥組為輕。
3.抗病毒作用
10-羥基喜樹堿體外實(shí)驗(yàn)?zāi)芤种瓢捳畈《?10-20mg/kg 對病毒的抑制達(dá)89%～100%,喜樹堿也有類以作用。
4.抗早孕作用
大鼠交配后7～9d,兔交配后7d,灌胃或皮下注射喜樹堿5mg/kg,每日1次連續(xù)1～3次,抗早孕效果達(dá)100%。
5.其他作用
喜樹堿能抑制上皮細(xì)胞的有絲分裂,同時(shí)能改變表皮的角化過程。可用于銀屑病的治療。
6.體內(nèi)過程
(1)喜樹堿及其鈉鹽的吸收、分布、排泄
用熒光法和酵母法研究喜樹堿及其鈉鹽的體內(nèi)過程表明,小鼠一次腹腔注射喜樹堿后,15min血中濃度達(dá)最高峰,其半衰期為27min,人一次靜注喜樹堿后呈雙指數(shù)下降曲線。
喜樹堿與各種哺乳類動物和人的血心蛋白結(jié)合率十分高。其與小鼠和人的血漿蛋白結(jié)合率分別為70%和98%。用薄膜超濾法研究證明喜樹堿能與多種動物血中a-球蛋白和B脂蛋白結(jié)合,對牛血清中a-球蛋白的結(jié)合率最高。
大、小鼠腹腔注射喜樹堿后,藥物迅速分布于消化道、肝、腎、骨髓、脾等組織,腦中未能檢測出喜樹堿。在胃腸組織中藥物濃度下降緩慢,可能存在藥物的腸-肝循環(huán),喜樹堿在體內(nèi)各組織中多以原藥形式存在。
膽汁是喜樹堿排泄的主要途徑。腎結(jié)扎的大鼠靜注喜樹堿后,于90min內(nèi)有一半以上的藥物排入膽汁內(nèi),其濃度相當(dāng)于血漿濃度的300倍。該藥對腸胃道的嚴(yán)重性反應(yīng)與此有關(guān)。喜樹堿亦從尿中排出,刺激泌尿道,故常引起血尿、尿頻、尿急等癥狀。臨床試驗(yàn)表明:注射喜樹堿后,尿量排出多時(shí)(每天平均1992ml),喜樹堿的血液學(xué)反應(yīng)較輕;而尿量排出少時(shí)(每天平均568ml),則反應(yīng)明顯增加,這表示喜樹堿在尿中排出量與毒性呈平等關(guān)系。將14C標(biāo)記喜樹堿注入小鼠體內(nèi),2h內(nèi),膀胱尿液中含有較高的放射活性,并且對膀胱粘膜有刺激作用。喜樹堿能透過Visking纖維素膜,與人血清蛋白有較強(qiáng)的結(jié)合力。當(dāng)喜樹堿的濃度為1×10\-5～2×10\-5mol/L,人血清蛋白濃度條5×10\-6～10\-4mol/L時(shí),結(jié)合常數(shù)為9.58×104mol\-1,并且喜樹堿在人血清蛋白分子上有唯一的結(jié)合部位,經(jīng)熒光光法測知,該結(jié)合部位在人血清蛋白分子的U部位。
(2)喜樹堿混懸劑的分布與排泄
用同位素法試驗(yàn)結(jié)果證明:肝癌腹水瘤小鼠靜注3H-喜樹堿混懸劑后1、3和24h,膽、肝和胃中的放射性,都較注射3H-喜樹堿鈉為高。腫瘤組織中卻較低。注射藥后24h,二者在尿中的排出率相似,約為20%,糞中的排出率較喜樹堿鈉低。正常小鼠靜注這兩個(gè)制劑后,血中濃度混懸劑亦高于鈉鹽組,因此可能對造血系統(tǒng)的毒性較大。
(3)10-羥基喜樹堿的分布、排泄
用同位素法測得,3H-羥基喜樹堿10mg/kg靜注后,血液中呈雙相曲線下降,其分布相半衰期為4.5min,消除相半衰期為29min。以相同劑量的3H-羥基喜樹堿給腹水肝癌小鼠靜注后,1h以膽汁和小腸內(nèi)容物的放射性最高,其次為大腸、心、腦、肌肉、胸腺和脾。4h膽汁的放射性明顯上升,此時(shí)骨髓、肝組織和腸內(nèi)容物放射性明顯下降,癌細(xì)胞的放射性無明顯改變,心、肌和大腸組織中略有上升。至24h時(shí)膽汁中的放射性近似于1h時(shí),除腸內(nèi)容物和癌細(xì)胞的量維持較高水平外,其他都呈低水平,其中腦和脾組織最低。3H-羥基喜樹堿主要通過糞便排出,48h內(nèi)總共排出47.8%,而48h內(nèi)從尿中排出總量為12.8%。
(4)喜樹堿前體的多相脂質(zhì)體的分布、排泄
喜樹堿前體的多相脂體靜注給藥后,主要分布于肺,給藥后24h內(nèi)組織中藥物濃度時(shí)間曲線下面積AUC24/g依肺、肝、腸、腎、脾、血、胃、心、骨、腦的順序遞減,這種分布特征是脂質(zhì)體運(yùn)載藥物的結(jié)果,其組織分布是劑量依賴性的�？诜�給藥后,大部分藥物仍保留在消化系統(tǒng)中。