Спосіб локальної гіпертермії

Спосіб локальної гіпертермії, що включає застосування штучної гіперглікемії шляхом внутрішньовенного введення 20%-го розчину глюкози в дозі 60-80мг/кг маси за хвилину, який відрізняється тим, що одночасно з глюкозою впродовж 60 хвилин вводять 0,07-0,15М розчин неорганічного фосфату в дозі 0,4мл/кг маси за хвилину, а локальну гіпертермію проводять безпосередньо після гіперглікемії впродовж 60 хвилин при температурі 41-43°С Винахід стосується галузі медицини, а саме онкології і може бути застосований при лікуванні злоякісних пухлин Підвищення ефективності лікування онкологічних хворих має велике соціальне та економічне значення, тому що дозволяє збільшити КІЛЬКІСТЬ людей, що повернулись до суспільно - корисної праці Одним із методів підвищення ефективності лікування онкологічних хворих є метод локальної гіпертермії СУгь методу полягає в нагріванні пухлини до 42-43°С та утриманні цієї температури у пухлині на протязі 45-60 хвилин за допомогою електромагнітних хвиль надвисокої частоти, що підвищує чутливість пухлинних клітин до хімю- та радіаційної терапії Використання цього методу дозволяє підвищити КІЛЬКІСТЬ повних регресій певних видів злоякісних пухлин у 1 5-2 рази, 5- річне виживання - у 1 5 рази У той же час є певні проблеми у використанні гіпертермії, одна з яких є головною і вельми складною для вирішення -це одержання гомогенного розподілу тепла та підтримання необхідної температури (42-43°С) по усьому об'єму пухлини У зв'язку з тим, що пухлина має гетерогенний розподіл кровообігу, нагріти м гомогенно та підтримати задану температуру не завжди вдається, що, призводячи до вельми високих перепадів температури, може знижувати ефективність використання гіпертермії Технічне вирішення проблеми поки що далеке від свого завершення, що зумовлює актуальність пошуку агентів, які змогли б підсилити ефекти гіпертермії на пухлинну тканину та призвести до посилення м лікувальної дії ВІДОМІ різні засоби підвищення протипухлинної та модифікуючої дії локальної гіпертермії, а саме 1 Хлорпромазин (у фізіологічному розчині), що вводиться в пухлину за 5 хвилин до ппертермічного впливу (42°С, 60 хвилин) Згадана речовина впливає на клітинну мембрану, розріджуючи и ЛІПІДНИЙ шар, що підсилює термочутливість клітини Але хлорпромазин не має вибірковості дії відносно пухлини, у великих дозах він токсичний (George К С , Singh В В Synergism of chlorpromasine and hyperthermia in 2 mouse solid tumors Br J Cancer, 1982, 45, n2, 309-311) 2 Прометазин, прохлорперазин та тримепразин (внутрішньовенні ін'єкції") за 5-10 хвилин до гіпертермії (42-43°С, 60 хвилин), що підвищують протипухлинний ефект нагрівання у 3-4 рази, але ці речовини за рахунок невибіркового впливу на пухлину можуть викликати побічні ефекти на нервову систему, крім того існує небезпека їхнього передозування (George К С , Singh В В Hyperthermia response of a mouse fibrosarcoma as nodified by phenothiasme drugs Br J Cancer, 1985, 51, 737-738) 3 Ізопреналін, який вводиться під шкіру за 5 хвилин до проведення гіпертермії (45°С, 60 хвилин) Даний препарат зменшує швидкість крово О 00 (О 46812 Jam - Stuttgart, New York, Gustav Fischer Verlag, 1991, (Funktionsanalyse biologischer Systeme v20), pp 65-85) 8 Гідралазин, який вводиться за ЗО хвилин до нагрівання (43,5°С, ЗО, 60 або 90 хвилин) та викликає гальмування швидкості кровообігу, зниження величини рН та рівню оксигенацм, що підсилювало ефект гіпертермії Але вплив пдралазину на кровообіг пухлини неселективний, ефективність його дії незначна, крім того гідралазин може викликати порушення кровообігу, загострення стенокардії, появу перикардита (Horsman M R , Kent L С , Ovcrgaard J Hydralazme-mduced ehancement of hyperthermic damage in a C3H mammary carcinoma in vivo Int J Hyperthermia, 1989, 5, n2, 123-136] + 9 Амілорид (діуретик), який гальмує Na /H антипорт, що спричиняє зниження внутрішньоклітинного рН, підсилюючи тим самим ефект гіпертермії Амілорид викликає пперкаліемію, може зумовити розвиток м є гал области о і анемії (Miyakoshi J , Oda W , Hirata M , et al Effects of amilonde on thermosensitivity of Chinese hamster cells under neutral and alkaline pH Cancer Res , 1986, 46, 1840-1843, Kirn G E , Lyons J С , Song С W Effects of amilonde on mtracellular pH and thermosensitivity Int J Radiat Oncol Biol Phys, 1992, 20, 541-549) 10 Комплекс кобальту (III) з похідними алкілуючих агентів, який значно посилював протипухлинну дію гіпертермії за умов in vitro У той же час токсичність цієї речовини диктує необхідність більш ретельного м вивчення з метою використання на тваринах (Teicher В А , Abrams М J , Rosbe KW , Herman T S Cytotoxicity, radiosensitization, antitumor activity and interaction with hyperthermia of a Co(HI)mustard complex Cancer Res , 1990, 50, 6971-6975) 11 Гіпоксичний радюсенсибілізатор АК-2123 (похідне 3-нитротріазолу), що вводиться за 20хвилин до початку гіпертермії та суттєво посилює u протипухлинну дію Але АК 2123 може викликати затяжну гіпотензію (Osmsky S , Bubnovskaya L , (Silvestnm В , Hahn G М , СІОІІ V , DeMartmo C Ganusevich I In vivo thermochemosensitizmg activity Effects of lomdamme alone or combined with hyperand pathophysiological effects of hypoxic radiosensithermia in some experimental cell and tumor system tizer AK-2123 Exp Oncol , 1994, 16, nl, 61-66) Br J Cancer, 1983, 47, n2, 221-231) 6 Дієта, збагачена лінолевою кислотою, якою 12 2,2'-азобіс (2-амідшопропан) дипдрохлорид годують мишей за 15 діб до перещеплювання їм (AAPH), який виявляє значну посилюючу дію на пухлини У цьому випадку посилюється ефект гіпротипухлинний ефект гіпертермії за умов in vitro пертермії (43,5°С, 60 хвилин) за рахунок зміни ЛІВ той же час є дані про те, що ААРН при введенні ПІДНИХ компонент клітинної мембрани, але застойого тваринам призводить до руйнування ендотесування такої дієти в КЛІНІЦІ є досить ліальних клітин у капілярах, загибелі лімфоцитів та проблематичним жировій дегенерації печінки та нирок Це зумовлює необхідність продовження робіт по зниженню ток(Yatvm М В , Abuirmeilen N Н , Vorpahl J W , Elсичності цієї речовини (Krishna М С, Dewhirst son С Е Biological optimisation of hyperthermia М W , Friedman H S et al Hyperthermic sensitization modification of tumor membrane hpids Eur J Cancer by the radical initiator 2,2'-azobis(2-amidmopropane) Clm Oncol, 1983, 19, n5, 657-663) dihydrocMonde (AAPH) I In vitro studies Int J Hy7 5-Гідрокситриптамш, який вводиться твариperthenma, 1994, 10, n2, 271-281) нам з експериментальними пухлинами безпосередньо перед нагріванням та спричиняє зниження 14 Ізопропільний та деякі ІНШІ комплекси кошвидкості кровообігу, величини рН та рівню оксибальту(ІІІ), що вводяться тваринам з пухлинами за генацм, що призводить до підсилення дії гіпертер60-90 хвилин до початку гіпертермії, посилюючи мії Але ефективність препарату дуже незначна, а протипухлинний та модифікуючий ефекти остандія неселективна ньої Але ці речовини виявились токсичними, що зумовило необхідність продовження робіт, спря(Chaplin D J , Trotter M J Chemical modifiers of мованих на зниження їх побічних ефектів без зниtumor blood flow In Tumor Blood Supply and Metaження термосенсибілізуючого bolic Microenvironment Ed by P Vaupel and R К обігу в пухлині, призводячи тим самим до затримки тепла у пухлині та підвищення ефективності протипухлинної та модифікуючої дії гіпертермії Ізопреналін не має вибірковості дії відносно пухлини, крім того, ізопреналін відноситься до групи бета-симпатомиметиків, тому існує небезпека його передозування (Volenec К, Vodicka J , Kuma P The use of isoprenalme in experimental hyperthermia Neoplasma, 1984, 31, n5, 591-595) 4 Лідокаш, який вводиться в пухлину або внутрішньочеревно безпосередньо перед локальною гіпертермією (43,5 С, 60 хвилин) або за 60 хвилин до її початку (той же режим), що дозволяє посилити протипухлинний ефект нагрівання за рахунок підвищення текучості мембрани клітини Перебільшення дози лідокашу призводить до зниження артеріального тиску і низки небажаних розладів кровообігу (Robins Н І , Dennis W Н , Vorpahl J W et al Systemic hdocaine enhancement of tumor regression after hyperthermia Nat Cancer Inst Monogr, 1982, 61, 243-245) 5 Лонідамін, новий протипухлинний препарат, виявляє термосенсибілізуючу дію на низку клітинних ЛІНІЙ та деякі експериментальні пухлини (у дозах 0,01-0,04 ммоль) Лонідамін є цитостатичним препаратом, який гальмує активність гексокінази, що зв'язана з мітохондріями При нормотермм він виявляє певну протипухлинну дію, що посилюється в 1,5-2 рази за умов гіпертермії Це не дозволяє чітко говорити про його здатність підвищувати протипухлинний ефект гіпертермії, тому що важко розмежувати термосенсибілізуючу дію лонідамшу від цитостатичної, що посилюється за умов підвищення температури Крім того, лонідамін може виявляти цитостатичну дію і на нормальні клітини, що не дозволяє використовувати його у схемах термотерапії або терморадютерапм без певного ризику отримати небажані ефекти на нормальні тканини навіть в умовах локального нагрівання 46812 (Osmsky S .Levitm L, Bubnovskaya L et al Modifying effect of organocobalt complexes on the tumor response to anticancer treatments Anticancer Res , 1997, 17, n5A, 3457-3462) Відсутність селеісгивності, різні прояви токсичності або недостатня ефективність вищенаведених існуючих засобів посилення протипухлинної дії гіпертермії дає поштовх до пошуку нових, більш ефективних і нетоксичних методів підсилення дії гіпертермії на пухлинні клітини, що дають селективний протипухлинний та хімю- і радюсенсибілізуючий ефекти При цьому слід зазначити, що на звання "ідеального" термосенсибілізатора може претендувати агент, максимально активний по відношенню до пухлини, який виявляє свою біологічну дію лише за умов або підвищеної температури у пухлині, або и характерних рис - низьких величин рН та/або рОг Задачею даного винаходу, що заявляється, є посилення протипухлинної дії гіпертермії Як прототип нами обраний метод підсилення протипухлинної дії гіпертермії шляхом внутрішньовенної інфузм розчину глюкози безпосередньо перед гіпертермією (43°С, 60 хвилин) Сторонньої дії на організм розчин глюкози не дає, ефект и на пухлину є високо селективним, але застосування глюкози не завжди дозволяє отримати бажаний результат за рахунок різної активності гліколізу у різних пухлинах та інпбіцм його реакцій за умов введення глюкози, динаміка якої також різна у різних пухлинах Вказана задача вирішується шляхом введення одночасно з розчином глюкози 0,07-0,15М розчину неорганічного фосфату (калійдипдроортофосфат) впродовж 60 хвилин в дозі 0,4мл/кг маси за хвилину Локальну гіпертермію при цьому проводять безпосередньо після гіперглікемії впродовж 60 хвилин при температурі 41-43 С Суть способу, що заявляється, полягає втому, що пухлиноносію внутрішньовенне вводять 20%-ний розчин глюкози (у дозі 60-80мг/кг маси тіла за хвилину), що містить 0,07-0,15 М розчин неорганічного фосфата (у дозі 0,4мл/кг маси за хвилину) Тривалість інфузм 60 хвилин На 50-й хвилині інфузм зазначеного розчину починають локальне нагрівання пухлини за допомогою електромагнітних полей НВЧ-та ВЧ-діапазону (2450, 915, 460, 27,12 або 13,56 Мгц) Через 10 хвилин температура пухлини досягає 41-43°С, інфузію розчину неорганічного фосфату в глюкозі припиняють, а нагрівання пухлини продовжують ще впродовж 60 хвилин В основу винаходу покладено той факт, що неорганічний фосфат у значних кількостях споживається в реакціях гліколізу і сприяє підвищенню утилізації глюкози, активації ГЛІКОЛІТИЧНИХ реакцій, а через це - до накопичення лактату і зниження рН пухлинної тканини Низький рН пухлинної тканини є тим фактором, що визначає и високу термочутливість Таким чином, введення розчину неорганічного фосфату одночасно з глюкозою перед нагріванням дозволяє досягти більшого підкислення пухлинної тканини, ніж за умов введення самої лише глюкози, та більш значного ефекта гіпертермії Застосування винаходу не пов'язане з техніч ними складностями В КЛІНІЧНИХ умовах введення неорганічного фосфату повинно проводитися внутрішньовенне, звичайним капельним способом Виробництво препаратів неорганічного фосфату низьковартісне сировина (фосфатні солі) доступна і дешева і вже виробляється в Україні Все вищенаведене підтверджує реальну можливість використання даного винаходу в КЛІНІЦІ Суть способу розкривають такі приклади Приклад 1 Щуру з перещепленою карциномою Герена внутрішньовенно вводили 20%-ний розчин глюкози (у дозі 60-80мг/кг маси тіла), що мав у своєму складі 0.15М розчин двозаміщеної калієвої солі ортофосфорної кислоти (КН2РО4) Інфузію розчину проводили впродовж 60 хвилин із швидкістю 0,4 мл/кг маси за хвилину На 50-й хвилині інфузм починали локальне нагрівання пухлини за допомогою НВЧ-апарата "Парус" (2450МГц) Через 10 хвилин температура пухлини сягала 42 5°С В цю мить інфузію розчину неорганічного фосфата припиняли, а нагрівання пухлини продовжували ще на протязі 60 хвилин Тривалість росту пухлини (ТРП) склала 52 дня, час затримки росту пухлини (ЧЗРП) - 41 5 дня Приклад 2 Щуру з перещепленою під шкіру карциномою Герена внутрішньовенно вводили 0.07М розчин КН2РО4 в 20%-му розчині глюкози (у дозі 6080мг/кг маси тіла) впродовж 60 хвилин із швидкістю 0,4мл/кг маси за хвилину На 50-й хвилині інфузм починали локальне нагрівання пухлини за допомогою НВЧ-апарата "Парус" (2450 МГц) Через 10 хвилин температура пухлини сягала 43°С У цей час інфузію розчину неорганічного фосфату в глюкозі припиняли, а нагрівання пухлини продовжували ще на протязі 60 хвилин ТРП - 71 день, ЧЗРП - 60 5 дня Приклад З Щуру з перещепленою під шкіру карциномою Герена внутрішньовенно вводили 0,15М розчин КН2РО4 в 20%-му розчині глюкози (у дозі 60-80 мг/кг маси тіла) впродовж 60 хвилин із швидкістю 0,4мл/кг маси за хвилину Після припинення інфузм пухлину нагрівали за допомогою НІЧ - апарату "Парус" (2450МГц) впродовж 60 хвилин при температурі 42 5°С Вихідний об'єм пухлини складав 6,4см, на 3-й день після процедури -5,1см, на 7-й день - 3,7см, на 10 -й день пухлина почала розпадатися і на 14ту добу практично зникла Приклад 4 Щуру з перещепленою під шкіру карциномою Герена внутрішньовенно вводили 20%-ий розчин глюкози (у дозі 60-80мг/кг маси тіла) впродовж 90 хвилин із швидкістю 0,4мл/кг маси за хвилину На 80-й хвилині інфузм починали локальне нагрівання пухлини за допомогою апарату "Парус" (2450 МГц) Через 10 хвилин, коли температура в пухлині сягала 42 5°С, інфузію припиняли, а гіпертермію проводили ще впродовж 60 хвилин ТРП - 29 днів, ЧЗРП-18 5дяя Приклад 5 Щуру з перещепленою під шкіру карциномою Герена внутрішньовенно вводили 20%-ий розчин 8 впродовж 90 хвилин із швидкістю 0,4мл/кг маси за хвилину На 80-й хвилині інфузм починали локальне нагрівання пухлини за допомогою НВЧ-апарату "Парус" (2450 МГц) Через 10 хвилин, коли температура пухлини досягала 41 °С, інфузію припиняли, а нагрівання продовжували ще впродовж 60 хвилин ТРП - 22 дня, ЧЗРП -11 5 дня Приклад 10 Щуру з перещепленою під шкіру карциномою Герена внутрішньовенно вводили ОД5М розчин КН2РО4 у 20%-му розчині глюкози (у дозі 6080мг/кг маси тіла) протягом 60 хвилин із швидкістю 0,4мл/кг маси за хвилину На 50-й хвилині інфузм починали локальне нагрівання пухлини, яке після припинення інфузм продовжували ще протягом 60 хвилин при температурі 41 °С ТРП - 24 дня, ЧЗРП -13 5 дня Наведені приклади чітко демонструють значне підвищення протипухлинного ефекту гіпертермії, що використовувалась як самостійно, так і у комбінації з гіперглікемією, за умов поєднання цих двох агентів з шфузіею розчину неорганічного фосфату Вивчення протипухлинної дії гіпертермії проводили на 7 групах тварин Вище подано типові приклади для кожної з цих груп Узагальнені дані, отримані в результаті проведених експериментів, зведено в таблицю 1 подано нижче Таблиця 46812 глюкози (у дозі 60-80мг/кг маси тіла) впродовж 90 хвилин із швидкістю 0,4мл/кг маси за хвилину Гіпертермію починали одразу ж після закінчення інфузм розчину глюкози і проводили при температурі 43°С впродовж 60 хвилин ТРП - 32 дня, ЧЗРП - 21 5 дня Приклад 6 У щура з перещепленою під шкіру карциномою Герена проводили локальну гіпертермію пухлини за допомогою НВЧ-апарату "Парус" (2450 МГц) при температурі 43°С впродовж 60 хвилин ТРП 23 дня, ЧЗРП -12 5 дня Приклад 7 Щуру з перещепленою карциномою Герена проводили локальну гіпертермію пухлини при температурі 43°С впродовж 60 хвилин ТРП -19 днів, ЧЗРП - 8 5 дня Приклад 8 Щуру з перещепленою карциномою Герена проводять локальну гіпертермію пухлини за допомогою апарату "Парус" (2450МГц) впродовж 60 хвилин при температурі пухлини 41°С ТРП - 12 днів, ЧЗРП-1 5 дня Приклад 9 Щуру з перещепленою під шкіру карциномою Герена внутрішньовенно вводили 20%-ий розчин глюкози (у дозі 60-80мг/кг маси тіла за хвилину ) Показники росту карциноми Герена в контролі та після різноманітних впливів (ГТ -гіпертермія, ГГ - гіперглікемія, Ф н - неорганічний фосфат) № № 1 2 3 4 5 6 7 Групи тварин контроль ГТ,41°С ГТ,43°С ГТ,41°С+ГГ ГТ,43°С+ГГ ГТ,41°С+ГГ+Фн ГТ,43С+ГГ+Фн Примітка ТРП - тривалість росту пухлини (час за який пухлина від розміру у день проведення гіпертермії (0 7-1 0 см3) досягла розміру 25 0 см3), ЧЗРП - час затримки росту пухлини (різниця між ТРП у дослідних групах та у контрольній групі), достовірність Р7 5, Р5 3, Р7 3< 0,05 З таблиці видно, що проведення локальної гіпертермії при температурі 41-43°С після внутрішньовенної інфузм 0,07-0,15М розчину КН2РО4 в 20%-му розчині глюкози суттєво посилює протипухлинну дію гіпертермії Додавання фосфату до розчину глюкози дозволяє скоротити тривалість інфузм глюкози з 90 до 60 хвилин Проведення гіпертермії при температурі 41 °С після інфузм розчину фосфату з глюкозою дозволяє отримати ефект кращий, ніж при проведенні однієї лише гіпертермії при 43°С, і такий же самий, як при проведенні гіпертермії при 43°С після інфузм самої лише глюкози Це дає можливість сподіватись на ТРН (дні) ЧЗШ (дні) 105±07 130 ± 1 0 18 2 ± 1 5 20 6 ± 1 7 24 5 ± 2 0 25 0 ± 2 3 34 4 ± 3 2 25 77 101 140 145 23 9 терапевтичний ефект гіпертермії за реальних КЛІНІЧНИХ умов, коли не завжди і не всю масу пухлини вдається нагріти до 43°С Після внутрішньовенної інфузм щурам масою 150-200г 0,07-0,15М розчину КН2РО4 в дозі 0,4мл/кг маси за хвилину впродовж 60 хвилин загиблих тварин не було Після інфузм 0,25-0,ЗМ розчину КН2РО4 втому самому режимі 25% щурів загинули протягом 1012 годин після закінчення інфузм При заміні 0 07-0 15М розчину КН2РО4 на 0 070 15М розчин NaH2PO4 були одержані практично такі ж самі результати, тобто головним чинником вищенаведеного термосенсибілізуючого ефекту є група Н2РО4, тобто неорганічний фосфат Протягом останнього часу автори винаходу, що заявляється, плідно працюють над створенням лікарської форми розчину неорганічного фосфату, що дозволяє сподіватись на найскорише використання методу, що заявляється, у клінічну практику 46812 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 10