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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 2 r 3 r n苯基异丝氨酸酯 分子式为c47h51n014 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 1963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 1971年提取了其中的活性成分紫杉醇 初筛有抗肿瘤作用 1979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 特异地结合到小管的 位上 导致微管聚合成团块和束状并使其稳定 这些作用能抑制微管网的正常重组 紫杉醇的代谢 紫杉醇能与98 血浆蛋白广泛结合 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 紫杉醇主要在肝脏代谢 随胆汁进入肠道 经粪便排出体外 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 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 卵巢癌和乳腺癌的一线或二线化疗 肺癌 头颈部癌 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 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口服治疗前30 60分钟给予苯海拉明 或其他类似物 肌注40mg静注西咪替丁300mg或雷尼替丁50mg 紫杉醇的剂量 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 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 联合用药剂量为135 175mg m2 3 4周重复 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 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 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 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 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 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 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 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 肝脏毒性 表现为胆红素 akp ast和alt升高 与紫杉醇剂量相关 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 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 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 200mg m2 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 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 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 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 英国adbanghman1965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 1971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 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 d 脂质体 liposome 的进展 1995年在英国伦敦由英国生物技术生物科学协会主办 纪念脂质体诞生三十周年科学讨论会 aliposomebirthdayconference1965 1995 简要叙述脂质体释药系统的新进展adbanghman论文报告中主要包括脂质体作为药物载体 脂质体在基因治疗中的应用 脂质体在诊断和免疫治疗中的应用 脂质体在生物技术药品及在局部治疗中的应用等 脂质体 liposome 的进展 1994年6月在瑞典己上市第一个甲肝疫苗脂质体 之后流感疫苗脂质体上市 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 80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 1988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 我国亦进行了两性霉素b脂质体的研究脂质体主要降低两性霉素b的严重肾毒性 各类脂质体 美国tlc公司的阿霉素脂质体于1995年批准上市 nexetar公司的丁胺卡那脂质体 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 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 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 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 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 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 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 结果 脂质体组动物体重和器官失重明显减轻 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 心 肾 胃肠道病理损害减轻 adm脂质体的实验研究 脂质体组有较好疗效 生存期有所延长 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 adm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 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 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 水中溶解度仅为0 006mg 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 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 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 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 22 m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 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 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 robert等 1993 报道紫杉醇脂质体的动物体内毒性明显小于紫杉醇注射液前者i v给药最大耐受量达200mg kg 而后者最大耐受量30mg kg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 sharma等 1996 报道小鼠静脉给紫杉醇注射剂 即市售paclitaxel 其ld5035mg kg 而注射紫杉醇脂质体的ld5070mg kg 静注毒性降低一倍 紫杉醇脂质体 cabanes等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 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 1v v 组死亡率为30 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 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 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 bicher等亦报道注射部位软组织损伤及毒性反应 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 sharma报道用荷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 但耐受性前者明显优于后者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 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 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 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 并随剂量增大 死亡动物数增多 反应程度增强 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 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 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 二剂型均有效 且疗效近似 p 0 05 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 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 紫杉醇脂质体的疗效与毒性 注射用紫杉醇脂质体对小鼠艾氏癌实体型 ec 和小鼠肉瘤 s 180 均有明显的治疗作用 与同剂量市售紫杉醇注射液比较 抗肿瘤作用基本一致 p o 05 但注射用紫杉醇脂质体与市售紫杉醇注射液相比小鼠静脉给药的急性毒性ld50降低一倍 且前者能明显减轻紫杉醇注射液对外周白细胞减少的程度p 0 01 并明显减少骨髓抑制 减轻早幼细胞增加 成熟红细胞减少程度分别为p 0 05 p 0 01 另外 紫杉醇脂质体还减轻了动物血清转氨酶和碱性磷酸酶升高的程度 紫杉醇脂质体安全性试验 1 刺激性试验 注射用紫杉