紫杉醇及其脂质体的研究

紫杉醇及其脂质体的研究 紫杉醇 Taxol,泰素，紫素，Anzatax,安泰素，简称PTX 。 从紫杉树皮中分离提取 具有抗肿瘤活性的二萜类天然化合物。 除了带含氧四环的紫杉烷环以外, 在C13 位置 上尚有一必需酯侧链。 化学名为 5,20- 环氧 -1 .2. -,4,7,13-六羟基 紫杉烷-11-烯-酮-4，10-二乙酸酯-2 苯甲酸酯 -13-(2R,3,R)-N 苯基异丝氨酸酯 分子式为 C47 H51N014, 分子量 853.92 性状：具有高度亲脂性, 不溶于水, 熔点大约 216-217 紫杉醇的发现 l1963 年, 从太平洋西北岸的短叶紫杉树皮中发 现对许多肿瘤有细胞毒性作用的天然物质。 l 1971 年提取了其中的活性成分紫杉醇, 初筛有 抗肿瘤作用。 l1979 年美国国立癌症研究所对数千种植物的天 然提取物的抗肿瘤活性进行了筛选, 发现紫杉 醇是其中最具抗肿瘤活性的物质, 且具有独特 的作用机制。 紫杉醇的作用机制 l特异地结合到小管的位上, l导致微管聚合成团块和束状并使其稳定, l这些作用能抑制微管网的正常重组。 紫杉醇的代谢 l紫杉醇能与98%血浆蛋白广泛结合。 l基础研究表明, 24 小时给药方案抑制白细 胞远较3 小时给药为重。 l紫杉醇主要在肝脏代谢, 随胆汁进入肠道, 经粪便排出体外。 l经肾清除只占总清除的 1%-8%, 肾功能不 全者一般不影响紫杉醇的使用。 紫杉醇的药物相互作用 l对药物相互作用的研究表明, 先用 DDP 会加重紫杉醇的主要毒性反应 l可能由于 DDP 对细胞色素 P450 酶的调 节作用, 导致紫杉醇的血浆清除率下降 l体外实验证实, 先用紫杉醇后用DDP, 毒 性作用较小, 对肿瘤细胞的杀伤作用较大 紫杉醇的适应症 l卵巢癌和乳腺癌的一线或二线化疗。 l肺癌。 l头颈部癌。 l其他肿瘤: 对晚期食管癌、胃癌、膀胱 癌、精原细胞瘤、黑色素瘤、复发性非 霍奇金淋巴瘤等有效。 紫杉醇的用法 l防止病人发生过敏反应, 应在紫杉醇治疗 前 12 小时口服地塞米松 10mg, 治疗前 3 小时再用地塞米松 10mg 口服 l治疗前 30-60 分钟给予苯海拉明( 或其他 类似物 ) 肌注 40mg l 静注西咪替丁 300mg 或雷尼替丁 50mg 紫杉醇的剂量 l单药剂量一般为 175mg/m2, 配合用 G-CSF 时, 剂 量可达 250mg/m2, 联合用药时剂量酌减。 l一般将紫杉醇用生理盐水或 5% 葡萄糖液或 5% 葡萄糖盐水稀释至终浓度为 0.3-1.2mg/ml 后 , 静 滴 3 小时。 l联合用药剂量为 135-175mg/m2,3-4 周重复。 l在国外,联合用药时, 一般用 175mg/m2, 静滴 3 小 时; 或 135-150mg/m2, 静滴24小时。 l紫杉醇每周给药方案: 一般用量为 60-100mg/m2, 静脉滴注 3 小时, 每周 1 次, 连用 3 周 , 停 1 周为 1 周期;或每周 1 次, 连用 6 周, 停 2 周为 1 周期 。 紫杉醇的不良反应 l过敏反应: 发生率为 39%, 其中严重过敏反应发生率 2%， 国内报告过敏反应发生率为 11%-20%, 多数为 I 型变态反应, 表现为支气管痊挛性呼吸困难、荨麻疹 和低血压。几乎所有的反应都发生在用药后最初 10 分钟内, 严重反应常发生在用紫杉醇后 2-3 分钟。 l骨髓抑制: 为主要剂量限制性毒性, 表现为中性粒细 胞减少, 血小板减少较少见, 一般在用药后 8-10 日发 生,15-21 日恢复。在用推荐剂量时, 严重的中性粒细 胞减少（0.5 109/L)见于 47% 的病人, 持续时间一 般少于 5 日。整个疗程的发热发生率约为 19%, 只有 5% 的病人血小板计数低于 50 109/L, 贫血 (Hb 110g/L）则见于 90% 的病人。值得注意的是 , 应用 G - CSF 可降低骨髓抑制发生率。 紫杉醇的不良反应 l神经毒性 : 周围神经病变表现为轻度麻木及感觉 异常。此外, 尚可发生以闪光暗点为特征的视神经 障碍。紫杉醇剂量 170mg/m2 时, 治疗 2-5 日后会 发生瞬间肌痛；剂量250mg/m2, 且与 DDP 配伍时 多有肌病发生。 l心血管毒性: 可有低血压和无症状的短时间心动 过缓, 后者发生率约 29%。 ECG 异常见于 30% 病 例。 l关节痛及肌肉痛: 见于 55% 病例, 累计手臂和腿 的关节, 其症状轻微, 常出现与用药后的 2-3 日内, 数日内恢复。其发生率和严重性成明显剂量依赖性, 且在接受 G-CSF 的病人中更为常见。 紫杉醇的不良反应 l胃肠道反应: 恶心和呕吐、腹泻和粘膜炎 的发生率分别为 59% 、 43% 和 39%, 一般为 轻至中度。 l肝脏毒性: 表现为胆红素、 AKP 、 AST 和 ALT 升高, 与紫杉醇剂量相关。 l脱发: 可见于80% 以上病例, 且随着累积治 疗, 经常有全身体毛的脱落。 l输注药物的静脉周围和药物外渗局部, 偶尔 有局部炎症反应, 既往照射野可能有炎症性皮 肤反应。 l国外I期和期临床试验报道,中性粒细胞减少是紫杉 醇主要的剂量限制性毒性。 当紫杉醇剂量达到 200- 250mg/m2 时 , 中性粒细胞绝对数(ANC) 通常低于 500/mm3, 需要G-CSF支持治疗。在没有血细胞生长因 子支持的情况下, 紫杉醇的最大耐受剂量为175-200 mg/m2。 l早期应用紫杉醇所遇的最严重问题是急性过敏反应 (HSRs), 有研究报道其发生率高达 25%-30%。主要表 现为低血压、支气管痉挛和全身性荨麻疹, 这可能与 组织胺的释放有关。 紫杉醇的不良反应 紫杉醇的注意事项 l治疗前应先采用肾上腺皮质激素 ( 如 DXM) 、苯 海拉明和 H2 受体拮抗剂 ( 如西咪替丁或雷尼替丁) 治疗。 l未稀释的浓缩药液不应接触聚氯乙烯塑料 (PVC) 器械或设备 , 且不能用于药物的滴注。稀释的药液 应贮存于瓶内 ( 玻璃、聚丙烯 ) 或塑料袋 ( 聚丙烯、 聚烯烃类 ), 并采用聚乙烯类给药设备滴注。 l给药期间应注意有无过敏症状及生命体征的变化 。 脂质体 (Liposome ) 的提出 l英国 AD Banghman1965 年首先提出脂质体 概念，并阐述磷脂分散在水中能形成多层封 闭小囊泡 (Vesicals),且每一层均由脂质双分 子层构成。 l1971 年 Ryman 又首先提出利用小泡囊作为 药物载体,以提高药物靶向性降低药物副作用 。 l近 30 年来世界各国科学工作者在这一领域 进行了大量的基础研究, 引人注目的是在医 药领域的研究与开发(R l美国脂质体公司: 正在进行紫杉醇及其衍生物 脂质体研究; 抗爱滋病AZT脂质体可以降低 AZT 骨髓毒性, 提高抗病毒活性; TNF脂质体可 以降低TNF 的毒性, 提高疗效;IL-2 脂质体可以 延长 Tl/2, 与DC合用，疗效提高。降低严重的 毛细血管自漏综合症，并用 DSC 技术证明 IL 2 与脂膜能相互作用。 l80 年代美国相继成立了不少专营脂质体的公司 , 如脂质体公司 两性霉素 B 脂质体 l1988年美国 Squibb 公司与 TLC 公司联合 开发抗深部真菌药两性霉素 B 脂质体， l我国亦进行了两性霉素 B 脂质体的研究 l脂质体主要降低两性霉素B的严重肾毒性 。 各类脂质体 l美国 TLC 公司的阿霉素脂质体于 1995 年批准 上市。 lNexetar 公司的丁胺卡那脂质体。 l日本 1994 年熊本等研究的亚硝脲(BCNU) 脂质 体能选择性地杀伤脑肿瘤细胞。 l三菱化学公司开发了将胃癌细胞的人型抗体与 脂质体结合, 通过利用脂质体与细胞融合的特 点, 使组装有抗体的脂质体识别胃癌细胞, 从而 通过细胞融合达到选择性释放药物。 ADM脂质体 l美国 Sequus 公司开发的 DOXILR 等由阿霉素 与合成磷脂组成的脂质体于 1995 年上市 , l它系用 MPEG-DSPE 修饰脂质体表面而形成的 一种长循环脂质体（20mg/支）。 l在临床治疗艾滋病病人卡波氏肉瘤, 提高疗效 降低毒性, 延长半衰期达 50hr，而常规阿霉素 仅数十分钟。 l国内不少高校与研究机构早在 90 年代初就进 行大量实验研究 , 均未见产品上市。 ADM脂质体的实验研究 l范健等，研究阿霉素(F-ADM) 和脂质体阿霉 素(L-ADM)对正常 NIH 小鼠和肝癌腹水型 (HcAC)小鼠的毒性。 l结果： l 脂质体组动物体重和器官失重明显减轻； l 血生化变化相对减小，外周血白细胞下降 幅度减小,恢复加快； l 心、肾、胃肠道病理损害减轻； ADM脂质体的实验研究 l脂质体组有较好疗效,生存期有所延长。 l脂质体载药后可降低阿霉素的毒性并保留药物 的抗肿瘤活性。 ADM脂质体可能机理 lADM可与细胞膜或线粒体膜的磷脂分子及Fe3+形 成三元络合物。使细胞膜“钝化”，功能及能量代 谢受损。而脂质体载药后明显减少药物与膜结合 ，减轻膜功能损害。 l脂质体在体内主要由吞噬细胞摄取,大大减轻了功 能细胞的直接损害。由于心肌细胞的吞噬能力很 弱，载药后较少进入心肌，减少心肌病发生。 l脂质体载药后药物在体内重新分布,主要分布在网 状巨噬系统器官内,使心、肾、胃肠内药物浓度明 显减少, 降低了药物毒性。 紫杉醇注射液的不足 l水中溶解度仅为0.006 mg/ml,所以国内外上市的紫杉醇 是聚氧乙基代蓖麻油及无水乙醇(50/50)的复合溶媒制 成的粘稠性针剂。但 l(1) 聚氧乙基代蓖麻油进入人体内降解,导致大量组织 胺释放，会发生严重过敏反应。尽管采取了预防措施, 仍有41%的病人发生程度不等的过敏反应。 l(2) 紫杉醇本事亦有与其它化疗药物一样的毒性，如 血液学毒性。 l(3) 紫杉醇注射液在注射前用生理盐水或 5% 葡萄糖稀 释后会析出沉淀（结晶）, 故还需接 0.22m微孔过滤 器,以保用药安全,临床应用较为不便。 紫杉醇脂质体的研究 l国外有关文献报道曾有人将紫杉醇做成 乳剂、微球剂、混合胶束、环糊精包合 物等 , 以期能减小紫杉醇注射剂的过敏反 应及毒副作用, 但都不甚理想。 l紫杉醇脂质体从 90 年代初进行的基础研 究至目前临床前研究取得了有意义及实 用价值的结果。 紫杉醇脂质体 lRobert 等 (1993)报道 l紫杉醇脂质体的动物体内毒性明显小于紫杉 醇注射液 l前者 i.v 给药最大耐受量达 200mg/kg, 而后 者最大耐受量 30mg/kg l同时报道紫杉醇脂质体对耐药细胞株亦有效 。 紫杉醇脂质体 lSharma等 (1996) 报道 l小鼠静脉给紫杉醇注射剂 ( 即市售 Paclitaxel ),其 LD5035mg/kg, l而注射紫杉醇脂质体的 LD5070mg/kg, l静注毒性降低一倍。 紫杉醇脂质体 lCabanes 等 l比较了紫杉醇注射液与紫杉醇脂质体在正常小 鼠体内毒性及荷 L1210 小鼠的抗癌性。 l结果表明以相同剂量 32.5mg/kg 静脉连续三天 给紫杉醇注射液,结果注射液组小鼠 100% 死亡, 而紫杉醇脂质体组无死亡, 而相等剂量赋形剂 聚氧乙基代离麻油与乙醇( 1:1 V:V) 组死亡率 为 30%。 l紫杉醇注射剂及脂质体两种剂型对 L1210 荷瘤 小鼠具有近似的抗肿瘤活性。 紫杉醇注射液的腹腔给药 l紫杉醇注射液在一期临床试验腹腔给药治疗 腔内恶性肿瘤可以保持较长时间 (24-48 小时) 药物浓度, 但病人有严重腹痛。 l分析认为可能是赋形剂( 聚氧乙基代蓖麻油 及无水乙醇)的影响。 lBicher 等亦报道注射部位软组织损伤及毒性 反应。 l上述情况限制了临床进一步治疗方案的实施 紫杉醇脂质体的腹腔给药 lSharma 报道 l用荷 P388DBA-2 小鼠腹腔给予紫杉醇脂 质体治疗, 结果表明与市售紫杉醇注射液 具有相似疗效, l但耐受性前者明显优于后者 l提示紫杉醇脂质体有可能为临床提供降 低毒性及改变紫杉醇的给药途径以提高 治疗效果的新剂型。 紫杉醇脂质体毒性试验 l急性毒性试验首先比较了注射用紫杉醇脂质体 与市售紫杉醇注射剂对小鼠静脉注射的急性毒 性, l结果: 本品静脉注射 LD50 为 69.8mg/kg,而紫杉 醇注射液 LD50 为 33.0mg/kg 。 l且静脉注射 2 分钟后动物出现不断抬头、甩头 、呼吸困难急促, 抖毛等反应, 直至死亡。 l并随剂量增大, 死亡动物数增多,反应程度增强 。 l注射用紫杉醇脂质体腹腔注射 LD5067.78mg/kg 。 紫杉醇脂质体药效学试验 l比较了注射用紫杉醇脂质体与阳性对照药市售紫杉 醇注射液对荷瘤小鼠的药效。 l荷瘤鼠分别接种艾氏癌实体型及小鼠肉瘤 -180(S- 180), 本品分别用三个剂量组 :20mg/kg 、14mg/kg 、 9.8mg/kg, 市售紫杉醇注射液用两个剂量组 14mg/kg 、 9.8mg/kg (因大剂量动物死亡 , 无法用大剂量), l二剂型均有效, 且疗效近似(P 0.05), l结果可见市售紫杉醇注射液抑制骨髓细胞, 可使粒细 胞成熟障碍,对红细胞起抑制作用。 l注射用紫杉醇脂质体组可明显减轻紫杉醇对骨髓的 抑制作用, 主要表现在早期粒细胞增加程度减轻, 成 熟红细胞减少程度较轻,与市售紫杉醇注射液比较 P 0.05 或 P 0.01。