Архив автора

В чем биологический смысл двух типов зависимости выжившей фракции от времени действия препаратов? Зависимость, описываемая функцией Гомпертца, отражает гетерогенность клеточной популяции (вариабельность времени генерации и наличие клеток в фазе покоя) при действии препаратов на клетки в одной фазе цикла. При этом постоянная фракция клеток не погибает в течение опыта, поскольку доля клеток, входящих в чувствительную фазу, со временем уменьшается. Экспоненциальная зависимость показывает, что препарат не действует в определенной фазе цикла. Характеру зависимости гибели клеток от времени действия соответствовало влияние препаратов на неделящуюся культуру L1210 (клетки в солевом растворе). Так, азасерин и алкилирующие соединения вызывали гибель клеток в такой культуре, а 5фторурацил и метотрексат не оказывали влияния. При действии алкилирующих соединений на неделящуюся культуру кривая выжившая фракция время носила экспоненциальный характер. Таким образом, действие препаратов на неделящиеся клетки является основным фактором, определяющим кинетику гибели клеток.

Wilkoff и др. наблюдали два основных типа зависимости гибели клеток от времени действия препаратов: 1) экспоненциальная зависимость, при которой скорость уменьшения числа жизнеспособных клеток пропорциональна числу клеток, и уменьшение числа клеток в 10 раз происходит на всем протяжении опыта за одинаковое время; 2) зависимость, описываемая функцией Гомпертца (экспоненциальное отклонение от экспоненциальной скорости). При этом чем меньше популяция, тем большее время занимает уменьшение числа клеток в 10 раз. Такой тип зависимости имел место при действии метотрексата, 5фторурацила и арабинозилцитозина. Воздействие этих препаратов в течение суток (удвоенная длительность цикла) вызывало максимальную гибель клеток независимо от концентрации. Зависимость гибели клеток от времени действия азаеерина, эм’бихина и бис3хлорэтилнитрозомочевины носила экспоненциальный характер. Так, наиболее высокая концентрация этих препаратов вызывала гибель всех клеток за 2 ч. Wilkoff и др. зависимость дозаэффект для 5фторурацила, метотрексата и арабинозилцитозина характеризуют наличием насыщения. Такая же зависимость была получена Bruce с соавторами (1966) in vivo для метотрексата и арабинозилцитозина, но не для 5фторурацила, действие которого нарастало экспоненциально с увеличением дозы. Это показывает, что тип кривой дозаэффект для данного препарата может зависеть от условий опыта.

Зависимость выжившей фракции от дозы при действии антибиотиков антрациклинового ряда на перевиваемую лимфому изучали Razek с соавторами (1972). Кривые дозаэффект для дауномицина и адриамицина характеризовались наличием плеча, особенно выраженного в случае дауномицина, и последующим экспоненциальным уменьшением выжившей фракции. Наличие значительной пороговой дозы и резкое возрастание гибели клеток по мере увеличения дозы выше пороговой приводили к тому, что введение 0,3 мг дауномицина снижало выжившую фракцию до 20, а при увеличении дозы в 2 раза выжившая фракция составляла всего 0,01. Максимальные дозы антибиотиков снижали выжившую фракцию до 0,0010,0001. Однако эти антибиотики следует считать малоэффективными против перевиваемой лимфомы, поскольку после их введения в дозе LDi0 выжившая фракция превышала 10. Интерес представляет определение выжившей фракции в различные сроки после однократного введения препаратов в дозе, снижавшей выжившую фракцию через 24 ч до 0,010,001 После введения обоих антибиотиков выжившая фракция снижалась до 50 через 30 мин, уменьшалась экспоненциально в течение последующих 2030 ч, а затем начинала увеличиваться, очевидно, в результате размножения выживших клеток. Аналогичные закономерности наблюдались также при взятии клеток для титрования в различное время после введения 10 мкг актиномицина D мышам с лимфомой (Vietti, Valeriote, 1971). Выжившая фракция снижалась до 50 через 30 мин, не изменялась следующие 4 ч и снижалась экспоненциально в последующие 2030 ч до 0,001. Это указывало на то, что актиномицин D действовал на клетки длительное время. Для доказательства этого положения были поставлены следующие опыты. Мышам ввели актиномицин D и через различные сроки после этого перевили клетки лимфомы. Выжившую фракцию в опухоли определяли по длительности жизни мышей. Максимальная гибель клеток наблюдалась при введении их сразу же после введения препарата. С увеличением интервала выжившая фракция возрастала экспоненциально в течение 16 ч и более медленно в течение следующих 8 ч. Следовательно, актиномицин D в концентрации, летальной для опухолевых клеток, сохраняется в организме 24 ч. Эти опыты отвергают другое объяснение снижения выжившей фракции со временем, а именно сохранение препарата внутри опухолевых клеток. Таким образом, три антибиотика (актиномицин D, дауномицин, адриамицин), связывающиеся с ДНК, характеризовались постепенным уменьшением выжившей фракции после однократного введения препарата. Это отличает антибиотики от алкилирующих соединений, которые сразу снижают выжившую фракцию до минимума. В последующем 48 Valeriote с соавторами (1973) изучили гибель клеток в перевиваемой лимфоме после введения разных доз актиномицина D. Через 30 мин после введения 10 мкг и менее выжившая фракция снижалась до 40, очевидно, в результате гибели клеток в фазе S. При наименьшей дозе препарата последующего снижения выжившей фракции не происходило. При средних дозах препарата через 25 ч после введения вновь начиналась гибель клеток, которая происходила в течение 36 ч. Очевидно, актиномицин D временно блокировал переход клеток в чувствительную фазу. Введение 20 мкг актиномицина D, дозы значительно превышающей LDi0, вызывало экспоненциальное уменьшение выжившей фракции в течение 15 ч, и в последующем живые опухолевые клетки не обнаруживались. Авторы считают, что актиномицин D в высокой дозе летален для клеток во всех фазах цикла, а в средних и низких дозах избирательно токсичен для клеток в фазе S.

Другая серия работ, имеющих общее значение для интерпретации данных о гибели опухолевых клеток, была проведена Wilkoff с соавторами (1967, 1970, 1972). В этих работах препараты действовали на суспензионную экспоненциально растущую культуру клеток лейкемии L1210 и жизнеспособность опухолевых клеток определяли в опытах на мышах. Наибольшее внимание Wilkoff с соавторами уделили выяснению зависимости выжившей фракции от времени действия препаратов. Основная доза препаратов соответствовала концентрации в организме мыши после введения препарата в дозе LDio. Эту дозу рассчитывали следующим образом. Вода составляет 75 массы мыши и при допущении равномерного распределения препарата в организме его концентрация во внеклеточной ореде (С) составляет: С м>кг/мл l,3xLDi0 мг/кг массы.

Основные закономерности противоопухолевого эффекта анализируются автором с позиций клеточной кинетики. Широкое использование количественного подхода при анализе клеточных механизмов химиотерапии опухолей ставит монографию на высокий современный уровень.
Несомненно, одной из Наиболее важных и в то же время трудных проблем является практическое применение результатов изучения клеточных механизмов химиотерапии опухолей. Подобное применение должно основываться на знании кинетики пролиферации нормальных и опухолевых клеток до и после введения препаратов. В связи с этим существенный 3 интерес представляют данные, изложенные в заключительной главе монографии, об использовании клеточной кинетики для разработки оптимальных схем лечения опухолей. Подобная разработка проводится в настоящее время в эксперименте в следующих направлениях: определение схем введения отдельных препаратов, поиск путей синхронизации опухолевых клеток, установление оптимальных комбинаций препаратов и путей усиления противоопухолевого действия. Некоторые из этих разработок дают обнадеживающие результаты в клинике.