Автореферат и диссертация по медицине (14.00.14) на тему:Экспериментальное изучение металлокомплексов копропорфирина 111 в диагностике и терапии опухолей

р Г 5 од I ? ОЕЙ

на правах рукописи

ПЕЧЕРСКИХ ЕЛЕНА ВИКТОРОВНА

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ НЕТАЛЛ0К0МШ1ЕКС0В КОПРОПОРФИРИНА III В ДИАГНОСТИКЕ И ТЕРАПИИ ОПУХОЛЕЙ.

14.00.14 - ОНКОЛОГИЯ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва -1997

Работа выполнена в Московской научно-исследовательском онкологическом институте им. П.А.Герцена НЗ РФ (директор- академик РАМН, профессор В.И.Чиссов)

Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор

кандидат медицинских наук

В. И. Борисов Г. Н.Сухин

Официальные оппоненты : доктор медицинских наук кандидат биологических наук

Е.Ф. Странадко А. В. Иванов

Ведущее учреждение - Институт биохимии им. А. И. Баха РАН

Защита состоится 18 марта 1997 г. . в 14 часов на заседании

диссертационного Совета Д.084.17.01;

при МНИОИ им. П.А.Герцена НЗ РФ.

По адресу: 125284,г.Москва,2-ой Боткинский проезд .д.З

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ННИОИ им. П.А.Герцена

Автореферат разослан "/^"^£^¿/1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор И.А.Максимов

актузльность проблем».Одной из наиболее актуальных проблем в современной медицине является диагностика и лечение злокачественных опухолей.. Метод флюоресцентной диагностики злокачественных новоообразований (ФД).основанный на применении фотосенсибилизаторов (ФС). является одним из самых новых и интенсивно развивающихся (Чиссов В.И. с соав.. 1995.Crean D.H. et.al.,1993 ).Способность ФС селективно накапливаться в опухоли и люминесци-ровать под действием оптического излучения определенных длин волн позволяет выявлять злокачественные новообразования на ранних стадиях развития, их первично-множественные счаги и рецидивы. определять рентгенонегативные опухоли, отличать границы опухолевой ткани от нормальной. Катализируемое светом разрушение опухолей при использовании ФС получило название фотодинамической терапии (ФДТ). В настоящее время в клинике в качестве люминесцентных красителей для ФД применяются те же препараты, что и для ФДТ.(Соколов В.В. с соав.. 1996; Dougherty T.J..1993 ). Но требования. предъявляемые к этим соединениям с точки зрения эффективности в ФДТ ( высокий квантовый выход триплетного состояния с последующей генерацией физико-химических процессов, приводящих к деструкции опухоли) и ФД { высокий квантовый выход радиационного распада через возбужденное синглетное состояние, сопровождающимся люминесценцией) различны. Очевидно, что хотя селективность накопления в опухоли важна для обоих методов, поиск оптимальных диагностических люминофоров является самостоятельной задачей. Одним из путей для ее решения является синтез металлокомплексов порфиринов на основе свободного основания в результате чего могут быть изменены фотофизические свойства, присущие безметальным порфиринам.

- г -

С целью поиска эффективных люминофоров в Московской государственной академии тонкой химической технологии им.Ы.В Ломоносова на кафедре химии н технологии тонких органических соединений были синтезированы PC. Pd. и Zn металлокомллексы ко'пропорфи-puua III. Основой выбора копропорфирина III в качеотве свободно-* го основания послужило то. что он имеет*четкий химический состав. прост в выделении и анализе, легко может быть получен микробиологическим путем , а не многостадийным химическим синтезом, я обладает тазr,2ft токсичность».- Ыикробиологнчеохий оинтеэ копропорфирина ш .был разработан совместно Московской государственной академией тонкой химической технологии и Институтом биохимии им. А. И. Баха РАН . далее технология синтеза была передана во ВНИТКЛФ С.- Петербург, где и проводилась наработка копропорфири-на III тетракислоты при использовании отечественного штамма Art-hrobacter globlformis (ВМК-658).

Порфирины входят в состав большого числа • биологически активных молекул / гемоглобина, миоглобнна, цитохромов.каталазы и др./, и играют важную роль в органическом мире, участвуя в таких сложных процессах'жизнедеятельности, как регуляция обменных процессов в организме,. Фиксация и пэреноо кислорода, в реакциях окисления при тканевом дыхании, в окислении биосубстратов, в разложении перекиси водорода, в фотохимических процессах и др. Являясь Физиологически активными соединениями, они могут оказывать воздействие на функциональную активность различных органов, тканей и систем организма. Поэтому изучение биологических свойств новых .порфирииових.соединений является также актуальным.

Ц?ль исследования: изучение диагностических и терапевтических возможностей Pt. Pd, и Zn н&таллокомплексов копропорфирина

III в экспериментальных условиях, на мышах с перевивными опухолями.

Задами исследования;

1. Проведение спектрально-люминесцентных исследований ме-талпокомплексов копропорфирина III.

2. Исследование фармакокинетики металлококплексов копропорфирина III в организме мышей-опухоленосителей : распределение в органах и тканях, накопление.в опухоли, а такае путей выведения из организма.-

3. Изучение фотодинамической активности металлокомплексов копропорфирина III в условиях In vivo.

4. Изучение влияния металлохоыллексов копропорфирина III на некоторые показатели иммунитета интактных ыышей.

5. Изучение влияния металлокомплексов копропорфирина III на рост перевивных опухолей у мышей в условиях естественной освещенности.

в. Изучений радиомодулирующих свойств платинового комплекса копропорфирина III у мышей с перевивными опухолями.

Научная новизна. В результате проведенных исследований впервые изучены фармакокинетика новых соединений Pt,Pd и Zn металлокомплексов копропорфирина III.: их распределение по органам и тканям мышей- опухоленосителей, . селективность накопления в опухоли, величина люминесцентной контрастности опухоль/нормальная ткань. Впервые изучены биологические свойства металлокомплексов копропорфирина III и показано, что включение иона металла изменяет не только фотофизические характеристики свободного основания. но и биологические.

Практическая ценность работы. В работе экспериментально по-

казана возможность использования металлокомплексов копропорфири-на III в качестве люминофоров для флюоресцентой диагностики опухолей. Полученные данные представляют интерес для разработки отечественных люминесцентных красителей.

Результаты исследований будут представлены в материалах для Фармакологического комитета РФ с целью получения разрешения для продолжения исследований в клинической практике.'

Апробация диссертации. Материалы диссертации представлены, на YII Международной конференции по химик порфиринов и их аналогов ( е.- Петербург, 1995 ), на IV Всероссийском съезде онкологов России ( Ростов-на-Дону, 1995), на Международной симпозиуме по актуальным вопросам онкологии ( С.-Петербург, 1996).

Диссертация апробирована на объединенной научной конференции Московского научно-исследовательского института им. П.А.Герцена 11 декабря 1936 г."

. По материалам диссертации опубликовано 5 работ и получен патент на изобретение N 2074718, 1997., в которых.изложены основные положения проведенного исследования.

Структура" И оОШ диссертации. Диссертация изложена на страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов,, четырех.глав, содержащих собственные экспериментальные данные и их обсуждение, заключения и выводов, иллюстрирована ^¿Грисунками и /^таблицами. Список литературы включает источников.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ, Материалы и методы Исследования проведены с использованием 2000 мышей{ самцов и самок) в возрасте 1,5-2 месяца, с массой тела 18-22 гр.. раз-

водки питомника "Столбовая", линий СВА. ДВА/2 , С57В1/6 и гибридов BflFi и CBFj. Все животные перед постановкой опытов находились на карантинном, наблюдении в течении 2-3 недель.

Эксперименты проводили на интактных животных и животных с перевивными опухолями следующих штаммов:

Аденокарцинома молочной железы Са-755 перевивалась п/к взвесью опухолевой ткани мышам линии С57В1/6 в количестве 50 мг ткани { 0,5 опухолевой взвеси .в стерильном растворе Хенкса ).

Лимфоцитарная лейкемия Р-388 перевивалась в/б и п/к мышам ДВА/2 или гибридам BflF, в стерильном растворе Хенкса по 10е-Ю7 клеток в объеме 0,2 мл.

Индуцированная метилхолантреном саркома (S-MX ) перевивается в стерильном растворе Хенкса по 100 ООО клеток в объеме 0,2 мл. п/к мышам линии С57В1/6 или гибридам BflF,

Соединения

Копропорфирин III тетракислота (КП)- мелкие кристаллы темно-вишневого цвета. Элементный состав - C3eH3eN408.

Pt комплекс копропорфирина III тетракислота (PtKTl) - мелко-•дисперстный порошок темно-красного, цвета. Элементный состав C3eH36N4 OePt.

Pd комплекс копропорфирина III тетракислота (PdKil) - мелко-дисперстный порошок ярко-красного цвета. Элементный состав -сзвНзбМвра.

Zn комплекс копропорфирина III тетракислота (ZnKIl) - мелко-дисперстный порошок вишневого цвета. Элементный состав C36H36N408Zn.,

Все представленные соединения растворимы в водных растворах.

Лазерная аппаратура. Для проведения люминесцентных исследо-

- б -

ваний был использован волоконно-лазерный спектрофлюориметр. • разработанный в Институте радиотехники и электроники АН РФ и апробированный в МНИОИ им. П.А.Герцена МЗ.РФ. Спектрофлиориметр рассчитан на работу в режиме-синхронного детектирования с внешней механической либо внутренней (акустооптический затвор лазерного возбуждения) модуляцией в полосе частот 0,1-25 кГц и фотоэлектрической регистрацией сигнала в диапазоне спектра 40,0-1200 нм . с длиной волны возбуждающего излучения 532 им,- Для проведения исследований по ФДТ -в качестве источнике.' лазерного излучения использовали лазер на парах меди . разработанный в НПО " Исток" с ДЛИНОЙ ВОЛНЫ 511 И 578 НМ.

Изучение распределения порфиринов в организме'животных проводили на мышах линии С57В1/6 и гибридах ВДО^ с с перевитой . п/к саркомой Б-МХ. Препараты вводили однократно, в/в. в догах 5 к 50 мг/кг веса, когда размер опухоли достигал 0,5-0,7 см. Затем животных забивали декапитацией через-каждые два часа в течении суток, а также через 48 и 72 часов после введения препаратов. Органы и ткани измельчали, тщательно размешивали, помещали в лунки плашек слоем не более 2 мм и изучали спектры люминесценции ( в каждой группе по з мыши). Анализ и математическая обработка полученных спектров люминесценции органов и тканей животных проводилась по программе йВ-4. разработанной в Институте радиотехники и электроники АН РФ. Полученные результаты были оформлены в вида графиков . которые наглядно демонстрируют временные изменения люминесценции порфиринов в органах и опухолях.

Изучение Фотодинамической активности соединений■проводили на мышах линии С57ВЬ/6 и ВОР, с перевитой п/к бедра саркомой Б-МХ. Лечение начинали, когда размер опухоли достигал не более

0.7 см. Препараты вводили в/в однократно, в дозах 50 мг/кг веса. Диаметр облучаемого пятна на поверхности опухоли до 1 см. Мощность на выходе световода 120-150 мВт. плотность мощности 150-190 мВт/см2- Время облучения 20-30-минут. Облучение лазером проводили в часы максимального для каждого прёпарата люминесцентного индекса контрастности опухоль/мышца. Результаты исследований оценивались по торможению роста опухолей( ТРО) и по увеличению продолжительности жизни животных (УПЖ) в %.

Влияние соединений на гуморальный и клеточный иммунитет определяли методами:

1. Для количественного определения антителообразующих клеток (АОК) был использован, метод локального гемолиза в геле, предложенный Jerne. Nordln.

2.' Розеткообразующую активность ядерных клеток, селезенки (И-РОК) изучали методом. .Yondul,

3. Гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ) оценивали по изменению индекса реакции (ИР).

В качестве антигена использовали эритроциты барана ОБ) Изучение, хиииотерапевтичздкогд действия соединений на рост опухолей у мышей в условиях естоственной освещенности проводили, используя общепринятые методы экспериментальной химиотерапии. Препараты вводили в/в , однократно и многократно в дозах от 5 до 100 мг/кг. Лечение животных с аденокарциномой молочной железы Са-755 и саркомой S-MX начинали через 48 ч., ас лимфоцитарной лейкемией Р-388 через 24- ч. после перевивки опухоли. Эффективность химиотерапевтических экспериментов оценивали по ТРО и У ГШ в 3.

Изучение оадиомодулируюших свойств порДиоинов проводили на

мышах с перевитыми п/к Са-755 и лимфоидной лейкемией Р-388.. Животных облучали, используя источник Со80 дозами 3;6 и 7 Гр За. 2 часа до облучения мышам в/в. однократно вводили порфирины. Эффективность проводимого лечения оценивали по УГШ и ТРО в %

Статистическая обработка результатов проводилась.по методу Фишера-Стьюдента с применением статистических, программ и ■ персонального компьютера.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ . 1. Изучение спектральных свойств, особенностей распределения в срганах и тканях и фотодинамической активности металло-комплексов копропорфирина III

Предварительно на йнтактных мышах была проведена оценка острой токсичности изучаемых соединений, которая заключалась в определении дозы ДД10, послужившей основой для выбора диагностических и терапевтических доз. Доза ЛД,„ оценивалась по выживаемости животных в течении 90 дней, изменении массы тела, двигательной активности, состоянию кожи, олизистых и шерстного покрова животных, наличию диарреи. Препараты вводили в/в. однократно. ( табл.1) табл.1

Максимально переносимые дозы (ЛД10) копропорфирина' III и его металлокомплексов

»— ------ - г 1 Соединение | ......... ' \ ЛД, о мг/кг 1

1 1 1 КП 1 350-400 |

I Р1КП 1 200 1

1 РбКП - 1 180 |

1 ZnKn 1 1 1 75 f

Использование фотоактивных соединений прежде всего связано с особенностями их спектров поглощения и люминесценции.

Копропорфирии III обладает типичным для порфириновых структур спектром с 4 полосами поглощения в видимой области ( положения максимумов - 500, 536,' 556 .6*7 нм ) и интенсивной полосой Соре { положение максимума 403 нм )

В спектрах . поглощения металлококшюксов в видимой области выделяются две. полосы поглощения аир', что также является типичным для металлокомплексов порфиринов. Положения их максимумов характерны для каждого соединения. Соотношение интенсивности полос характеризует устойчивость металлокомплексов к реакции деме-таллирования. Более высокие значения этого показателя характерны для более стабильных соединений (табл.2)

табл.2

Спектральные характеристики металлокомплексов копропорфирина III тетракислоты.

I-1—:-1-1

I Соединение I Спектр поглощения, X шах nm, в \% NaHC03 I

Соре I а I ß I отн.а /ß

PtWI

368 I 538 I 507

2.55

' PdKIl

375 I 543 I 513 I . 2,1 f

ZnKn

Ш \ 570 I 533

0.23

отн.а/ß - соотношение интенсивности, пиков

При изучении спектров люминесценции рассматриваемых соединений в опухолевых (S-MX) и нормальных тканях было, установлено, что они имеют строго определенное для каждого из них положение максимумов, которые отличаются от положения максимумов свободного основания. Установлено, что при возбуждении на длине волны 532 им максимумы люминесценции для КП находятся.в области 614 и 663 им, а для PtKfl. ZnKn и РШШ в области 650, 637 и 672 ны. соответственно. Спектры люминесценции металлокомплоксов характеризуются выраженной узкополостностью свечения, что позволяет повысить разрешающую способность люминесцентного метода диагностик}!. Таким образом,, введение ионов металла в молекулу копроцорфирина III приводит к изменению ее спектрально-лрминесцентных свойств.

Способность порфиринов к избирательной локализации в тканях стала одним из главных факторов, который обусловил их использование в флюоресцентной диагностике и фотодинамической терапии. Знание особенностей распределения этих соединений в организме и накопление их в опухоли необходимо для разработки оптимальных режимов при их применении.

Изучение распределения представленных соединений по органам и тканям мышей с п/к перевитой саркомой S-UX показало, что' они. имеют сходную динамику.( рис 1-4).. Все исследуемые соединения быстро выводятся из кровотока и поступают в органы и ткани. К-б-10 часам после введения наличие порфиринов к крови уже не ре-• гистрировалось.

Известно . что большинство фотосенсибилизаторов накапливается в коже, оставаясь на довольно значительном уровне длительное время. Фототоксичность, которая проявляется в виде дермати-

Рис.1. Распределение копропорфирина III у мышей с саркомой

З-МХ

время после введения порфирина (часы)

-Под.жел.

- Печень

- Тонкиш. -Тол.киш.

4 в в 10 12 14 16 18 20 22 24 время после введения порфирина (часы)

-Кожа

- Опухоль

- Мышца

2 4 в 8 10 12 14 16 18 20 22 24 48 72 время после введения порфирина (часы)

Рщс.2 Распределение металлокомплексов колропорфирина 111 у мышей с

саркомой S-MX

-КроьЕ' -Почка - Гол. мозг

4 в в 10 12 14 16 18 20 22 24 48 72 время после введения порфирина (часы)

Р1КП

-Кровь -Почка -Голов, мозг

Л 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 48 72

время после введения порфирина (часы)

Рис.З. Распределение металлокомплексов копропорфирина 111 у мышей с саркомой S-MX

рс1кп

-Под жал -Печень -Тон.киш, -Толс.киш.

2 4 в 8 10 12 14 1В 18 20 22 24 48 72 время после введения порфирина (часы)

О 2 4 8 8 10 12 14 18 18 20 22 24 48 72 время после введения порфирина (часы)

ZnKfl

-Печань -Под жвп -Тон.киш. - Тлст. киш.

Рис.4. Распределение металлокомплексов копроИорфирина III у мышей с саркомой S-MX

PdKfl

-♦-Кожа -»-Опухоль Мышца

4 в 8 10 12 14 16 18 20 22 24 48 72 время после введения порфирина(чэсы)

ZntOl

-Кожа

-Опухоль

-Мышца

2 4 е t 10 12 U 1« 1» 20 22 24 48 7} время после введения порфирина(часы)

РЖП

-♦—Кожа -•-Опухоль -*— Мышца

2 4 В в 10 12 14 16 18 20 22 24 48 '72

время после введения порфиринз (часы)

тов при попадании солнечных лучей на' кожу приводит к необходимости избегать свата а тзчзшщ длительного^ времени прн применении этих соединений. • Данные наших исследований показали,что как КП, та;с и его металлокомгугаксы не задерживаются в коже долго. Уже к 4-8 часам после введения уровень их люминесценции становится'в несколько раз иеиьшз максимального, продолжая в'дальнейшем снтжаться. . Проведенные исоледовання показали, что один из сонорных путей выведения данных порфнршюв осуществляется через «наемник, причем интенсивное выведение начинается практически с первых часов. .При этом прослеживается аналогичное для всех исследуемых соединений чередование максимумов концентрации сначала в печени, затем в тонком н толстом юшачшке. Значительная концентрация исследуемых соединений в почках позволяет ■ предположить. что они могут выводиться с мочей.

Анализ накопления и выведения представленных соединений позволяет отметить различную скорость снижения их концентрации в опухоли и в окружающей нормальной ткани (-в данной случае мышце) В опухоли порфирит» задерживаются дольше, чем в мышце, .' поэтому величина характеризующая отношение концентрации соединения' в опухоли к ого концентрации в иывцв ( индекс люминесцентной контрастности опухоль / нормальная ткань ) растет с течением времени. Наши исследования- показали, ' что время достижения максимума индекса .лшинесцетной контрастности опухоль/нормальная ткань при введении животным копропорфирина III и его металлокомплексов различается но существенно, наступая через 8-12 часов, тогда как ого величина, .что очень важно, у металлокомплексов значительно енио. Так при дозе 50 иг/кг веса'она достигает при введении КП -4. Р<Ш1- 11. гпКП-13. а Р1КЛ -18 отн. вд. (рис 5). Таким образом

Рис.5. Индекс люминесцентной контрастности опухоль/мышца копропорфирина II! и его металлокомплексов

®>

I

-Ин.конт. on./M.PtKn -Ин.конт. оп./м.КП

- Ин.конт.оп./м.РсЖП

- Ин.конт оп./м.2лКП

8 10 12 14 16 18 20 22 время после введения порфиринов (часы)

введение различных ионов металла в молекулу свободного основания привело, к значительному увеличению люшшеоцеитной контрастнооти между опухолевой и нормальной тканью. Причем в наибольшей степени это имеет место у платинового комплекса.

.В целом результаты изучения распределения металлокомплексов копропорфирина III в тканях у мышей о опухолями показали, что эти соединения обладают высокой селективностью накопления в опухолевой ткани ( 11-18 от.ед.) и быстро выводятся( в течении первых суток после введения) из организма.

Немаловажнцм Фактором при использовании фотоактивных соединений в ФД является их. возможная фотосенсибилизирующая активность. В' связи о этим были проведены эксперименты, целью которых являлось изучение фотодинамической активности рассматриваемых металлокомплексов. Результаты исследований показали, что в условиях проводимых экспериментов. РСКП и РсШП'не проявляли фотосен-сибилизирующих свойств. Динамика роста опухолей и продолжительность жизни животных, после введения этих порфиринов и. лазерного облучения не отличалась от соответствующих показателей в контрольный группе животных, которые не подвергались каким-либо воздействиям. введение мышам ZnKTi и последующее облучение вызвало незначительный фотодинамический эффект. Максимальное ТРО составило 20-405? на 15-20 дни после перевивки опухоли, а УПЖ на 15Х.

2.Изучение влияния металлокомплексов копропорфирина III на некоторые показатели иммунитета интактных мышей.

Изучение влияния КЛ и его металлокомплексов на некоторые показатели иммунитета проводили на интактных мышах линии СБА и

гибридах СВР,. Соединения вводили однократно в/в . в дозах 5 и 50 мг/кг веса;

Тесты локального гемолиза в геле и иммунного .розеткообразо-вания ставили на 4 день после одновременного введения '.порфиринов и антигена ( доза 5-Ю8).

Лимфоцитолитическое действие соединений оценивали по измене-, нию веса селезенки: и количества.ядросодержащих клеток в ней { ЯСК). Проведенные исследования показали, что КП и егод металлов комплексы не обладают лимфоцитолитическим действием. ' за исключением гпКП в дозе 50 мг/кг. который вызывал снижение веса селезенки и количества ЯСК клеток в ней соответственно на 20% и 25%.

При изучении влияния соединений на антителообразущую активность ядерных клеток селезенки было отменено,- что в группе животных, получавших КЛ в дозах 5 и 50 мг/кг количество АОК ( расчет на 10е ) увеличилось до 17835 и 23955 соответственно. В группах мышей'. которым вводили РШП, количество. АОК также возросло до 11055 при дозе 5 мг/кг и до .168» при дозе 50 мг/кг. Изменений уровня АОК по сравнению с контролем при введении РйКП не наблюдалось, тогда как количество АОК у мышей, получивших гпКП уменьшилось до 91* и 7255 при дозах 5 и 50 мг/кг соответственно. .

Розеткообразующая способность ядерных клеток селезенки у животных .получавших КП и его металлокомплексы не отличалась от антителообразующей. Так в группах животных, который вводили КП. уровень И-РОК увеличился до 145 и 229% ' при дозах 5 и 50.мг/кг. Увеличение количества- И-РОК ( до 163%} вызвало также введение РЬКП в- 50 мг/кг. РйКЛ не привел к изменению количества И-РОК. Введение йпкп в дозах 5 и 50 мг/кг снизило уровень И-РОК до 83 и 5455 соответственно.

Поскольку выраженность эффекта при развитии ГЗТ может зависеть от времени введения препаратов по отношению к антигенной стимуляции , что может быть связано с различной скоростью образования регуляторных клеток, выполняющих хелперную или супрессорную функцию, препараты вводили животным одновременно с ЗБ или на начальной стадии формирования эффекторных клеток ( через 24 часа после введения антигена). Результаты исследований показали, что а условиях проводимых экспериментов КП и РсШП не оказывали' влияния на развитие ГЗТ. Введение РШ незначительно подавляло реакцию ГЗТ. вызывая снижение ИР. только при дозе 50 мг/кг. ZnKn оказывал супрессирухщй эффект как при дозе 5 мг/кг . так и при дозе 50 ыг/кг . снижая ИР соответственно до 14.9 и 13.5 ( ИР в контроле -20,5) При этом различий в интенсивности реакции в завис,ииости от времени введения препарата и антигена не обнаружено.

,3. Изучение влияния металлокомплексов копропорфирина III на рост опухолей в условиях естественной освещенности

.Исследования влияния металлокомплексов копропорфирина,III на рост и развитие опухолей у экспериментальных мышей проводили а сравнении с его свободным основанием . используя перевивные опухолевые штаммы : Р-388. Са-755. S-MX.

Однократное, в/в введение порфиринов животным с а/к перевитый лейкозом Р-388 привело к следующим результатам: КП, PtKfi и PdKn способствовали торможению роста опухолей в-дозах 25. 50, и 100 мг/кг. С увеличением дозы препаратов их противоопухолевая активность возрастала. Наиболее эффективной была самая высокая из изученных доз , а именно 100 мг/кг. TPO при этой дозе составило

60- 38 * при введении РШ1. 45-25 X при введении КП и 40- 23% при введении Р<ЗКП соответственно на 7- 20 сутки после перевивки опухоли. У ГОК животных ( на 25Х ) отмечено только при введении РШ1 в дозе 100 мг/кг.

При лечении мышей с п/к перевитой Са-755 были получены результаты подтверждающие, что КП, РШ1 и "РсЗКП проявляют противоопухолевую активность , которая возрастает о увеличением их доз. Причем наиболее эффективным оказался также РШ. Так ТРО у мышей с Са-755 при введении. РгНП в дозе 100 мг/кг составило 85- Щ а КП 50-1836 на 9-20 сутки после перевивки опухоли. Ш мышей ( до 45Х) отмечалось только при введении РШП.

Изучение противоопухолевой активности КП и РШП на п/к перевитую Б-МХ проводили, вводя животным порфирины однократно и' пятикратно ( доза 100 мг/кг). Результаты исследований показали, что противоопухолевая активность РШ1 выше противоопухолевой активности КП как при однократном, так и при многократном введении этих соединений. Кроме того, несмотря на то, что'Б- ЫХ оказался наименее чувствительным из изученных нами.штам^в к данным препаратам. результаты эксперимента показали, что при многократном введении РШ и КП их противоопухолевая активность возрастает; Так однократное введение РШ в дозе 100 мг/кг способствовало ТРО саркомы Б- МХ только на ранних стадиях развития опухоли и составляло 28 и 12Х соответственно на 6 и и дни после перевивки опухоли. Многократное введение препарата привело к ТРО на 40. 3.0. 22 и' 17* соответственно на 6. И, 18. и 25 дни развития опухоли. При этом имело место УПЖ животных на 3155. Таким образом, противоопухолевая активность РШ1 является вше противоопухолевой активности КП. Воздействия на рост опухоли РФШ и КП совпадают. 2пКП при

всех, изученных дозах( 5-50 иг/кг), а также доза 5 мг/кг расматрк-ааемых порфиринов были не эффективны.

4.Изучение радиоиодулирующих свойств, платинового комплекса копро-

. порфиркна III

Известно . что некоторые порфирита обладают как- радиосенси-билизирующей, так и радиопротекторной активностью. . Учитывая эти сведения и тот Факт, • что соединения платшш такие оказывают ради-онодулирующио воздействия были проведены исследования, целью которых' являлось' изучение-, радиозащит« н радаооенсибилизирующих свойств РШ1.

Результаты исследования показали,..что комбинированное использование РШ1 и гамнаоблучения в дозе 3 Гр. приводит к большему торможению, роста опухолей у мышей к увеличению продолаи-тэльности их жизни по сравнению только с одним воздействием гамнаоблучения. Так, комбинированное воздействие РШ1 и облучения на мышей с п/к Р-388 привело к ТРО на 83-5055 ; УПЯ на 449t. При воздействии' только одного облучения' ТРО доставило 27-18»; УП1-Q%.

При облучении мышей - опухоленосителей летальными дозами, введение Р1КП приводило к увеличению средней продолжительности отзни животных по сравнению со средней продолжительностью жизни мышей в группе, получившей только одно облучение: на 46% у мышей о Р-388 (доза облучения. 6 Гр.) и на 60% у кашей с Са-755 ( доза облучения 7 Гр.). Из всего выиеизлошшого мы иоаем сделать вывод, что PtKfl обладает радиамодулирувщей активностью.

Таким образом, -как показали результаты экспериментов, вве-

ленив иона металла в молекулу копропорфирина Ш приводит к изменению как его фотофизичерких, так и физиологических свойств, которые различаются в зависимости от центрального атома комплектованного металла.

Основываясь .на проведенных исследованиях можно. = заключить, что использование металлокомплексов копропорфирина III в качестве люминесцентных зондов позволит получить более высокие значения люминесцентного контраста опухолей по сравнению с используемыми в настоящее время фотосенсибилизаторами. без свойственной последним высокой фототоксйчности.

Из изученных металлокомплексов наиболее перспективным для клинической практики о нашей точки зрения является Pt' комплекс копропорфирина III, который к тому же интересен тем . что он об. ладает выраженной противоопухолевой и радиомодулирующей активностью в условиях естественной освещенности.

вывода

1. Спектры люминесценции Pt.Pd и Zn иеталлокомшйксов, копропорфирина III- в органах и тканях животных- опухоленосителей содержат узкие полосы свечения, имеющие строго определенный для каждой из них максимумы длины волны. 650,: 672 и 637. им соот-ветсвенно), отличные от полос свободного основания.

2. Металлокомплексы копропорфирина III ,"• как и его свободное основание, в течении первых суток выводятся из организма мышей о опухолями: через 48 часов.После введения специфическая .экзогенная люминесценция порфиринов Не определяется.

3. Металлокомплексы копропорфирина III обладают высокой селективностью накопления в опухолевой ткани. Индекс люминесцент-

ной контрастности опухоль/нормальная ткань ( мышца) при использовании металлокомплексов копропорфирина III вше в 3,6-5 раз, чем у свободного основания копропорфирина III. Наибольшую величину контрастности ( до 18) имеет платиновый комплекс.

4. Фотодинамическую активность о условиях проводимых экспериментов проявляет цинковый комплеко копропорфирина III.

5.. Металлокомплексы. копропорфирина' III в условия* естественной освещенности проявляют.различную противоопухолевую активность в отношении изученных перевивных опухолевых штампов шшей. Биологически значшшэ величины торноаения роста опухолей ( болеа 50%) и увеличения продолжительности жизни (более 253) были достигнута только.при использовании платинового металлокомплекса копропорфирина III.

в. Металлокомплексы копропорфирина III оказывают различное влияние, на иммунитет интактных мышей. РСКП вызывает стимулирующее влияние на гуморальный иммунитет,, при этом но влияя на клеточный иммунитет; PdKJI не приводит к изменениям изученных показателей как клеточного, так к гуморального иммунитета; ZnKTI вызывает супрессирующее действие на все изученные показатели иммунитета.

7. Платиновый комплекс копропорфирина Ш обладает радиоио-дулирующей активностью. В условиях общего гаммаоблучения кшей с перевивными опухолевыми штаммами Р-388 и Са-755 она проявляется в усилении лечебного действия терапевтических и снижений токсического эффекта летальных доз облучения при его комбинированном применении, с порфирином.

Список работ.' опубликованных по теме диссертации.

1. Сухин Г, И..Борисов В. И.. Печерских Е. в., Румянцева В. Д.. Миронов А. Ф. Распределение платинового комплекса копропорфирина III. .IV Международная конференция по химии порфиринов и их аналогов. С. - Петербург. 1995. с.187.

2. Сухин Г. М., Печерских. Е. В.. Борисов В. И... Румянцева В.Д., Саранцева О.С..-Миронов А.Ф. Влияние платинового комплекса копропорфирина III на рост опухолей экспериментальных животных. В об.: ■ Проблемы современной онкологии. Тезисы докладов IV Всероссийского съезда онкологов. 1995. о..231, т. I.

3. Сухин. Г.М.. Печерских Б.В., Румянцева В.Д.-, Миронов А.Ф, Изучение радиомодулирующих свойств платинового комплекса .копропорфирина III.- I съезд онкологов стран СНГ, Москва, 1996, с. 218-219.

4. Печерских Е.В... Сухин Г.М.. Румянцева В. Д. Влияние нового фогосенсибилизатора. обладающего противоопухолевой актив- -ностью на иммунитет. Актуальные вопросы онкологии. Материалы международного симпозиума, С.- Петербург. 1996 . е..225-226..

5. Чиссов В.И.. Сухин Г.М.. Румянцева В.Д.. Миронов А.Ф., Печерских Е.В.. Мененков В.Д. Способ изучения малигнизации тканей у экспериментальных животных. Патент N 2074718, Бюл.И'7 . 1997 г.

6. Печерских Е.В.. Борисов В.И., Сухин Г.М.. . Румянцева В.Д., Миронов А.Ф. Оценка противоопухолевой активности платинового комплекса копропорфирина III. Химиотерапия опухолей - М. 1997. N 61 ( в печати ).

_Участок множительной техники ОНЦ РАМН_

Подп. к печати О .У ? Заказ Тираж \ 00 экз.