Детально про нітрозометілмочевіна - нітрозометілмочевіна

Нітрозометілмочевіна - Nitrozomethylurea.
Синоніми: Метілнітрозомочевіна, НММ.
Нітрозоалкілмочевіни, до класу яких належить Нітрозометілмочевіна, є прозводное сечовини. Вони містять заступники при одному або двох атомах азоту і нитрозогруппу при одному з них. Інтерес до цих сполук за останні роки викликаний тим, що вони здатні проникати через гематоенцефалічний бар`єр, активні відносно ряду солідних пухлин, не володіють перехресною резистентністю з класичними алкилирующими речовинами, а також мають відмінності в молекулярних механізмах дії.
Нітрозометілмочевіна (НММ) відноситься до монозаміщених нітрозоалкілмочевінам, за хімічною структурою це N-нитрозо-М-метілмочевіну.
Відмітна особливість НММ, як і інших з`єднань цієї групи, полягає в тому, що поряд з ал копіюють дією вони мають і карбамоілірующімі властивостями.
НММ - тугоплавкое кристалічне з`єднання кремовато-білого кольору, термічно нестабільний - при плавленні розкладається. Центральної угрупованням НММ є залишок нітрозовані сечовини, який, не дивлячись на певну полярність і здатність утворювати водневі зв`язку, недостатньо гидрофилен для забезпечення розчинності в воді. Тому НММ погано розчиняється у воді (до 2%), мало розчинна у спирті, розчинна в ацетоні, диметилсульфоксиде і диметилформамиде. Це реакційно, але нестабільний з`єднання. Нестійкі і водні розчини НММ - в них препарат зберігається без розкладання лише протягом 20-30 хв.
Фармакологічні властивості і протипухлинну дію. Токсичність НММ залежить від способу введення. При внутрішньовенному і введенні препарат більш токсичний, ніж при підшкірному і пероральному.
Кумулятивна дія особливо, чітко вказано при внутрибрюшинном і внутрішньовенному введенні препарату (індекс кумуляції дорівнює 100%) і в меншій мірі - при підшкірному і пероральному, коли його токсичну дію майже повністю оборотно (індекс кумуляції становить 25%).
Побічна дія НММ полягає головним чином в пригніченні гемопоезу, ступінь якого також залежить від дози і способу введення тваринам. Характерна відстрочена костномозговая токсичність, що пояснюють тривалістю циркуляції в крові продуктів розпаду препарату. Після перорального десятикратного застосування НММ в сублетальні дозі у тварин розвивається інтоксикація при явищах грубок лейко-, тромбоціте- і ретикулоцитопенії, при цьому в кістковому мозку спостерігається аплазія всіх паростків кровотворення. Атрофічні зміни виявляються і в селезінці, вилочкової залозі, сім`яниках. На тлі пригнічення кровотворення розвивається дистрофія, маса тіла зменшується на 15-20%. При введенні в менших дозах препарат переноситься краще, пригнічення кровотворення, в тому числі лімфоїдної тканини, має оборотний характер.
Препарат має местнораздражающим дією і при попаданні під шкіру 0,3-0,7% розчину може викликати запалення, а іноді і некроз тканини.
НММ володіє широким спектром протипухлинної активності щодо злоякісних пухлин різного походження та морфологічної структури (перевівних, спонтанних і індукованих канцерогенами і вірусами). Чутливими до препарату виявилися першої генерації спонтанних пухлин молочних залоз мишей високораковие ліній - А та СЗН.
НММ має виражену антілейкеміческім дією - тривалість життя тварин на лейкемії після курсу хіміотерапії збільшується на 50-100%.
Відмінною особливістю НММ є її значна ефективність при пухлинах мозку. Це виявлено на моделях індукованих ДМБА і вірусами нейрогліальних пухлин і на интрацеребрально перевитої щурам мультиформної гліобластомі. Тривалість життя тварин збільшується на 40% ч активність препарату виявлена також при интрацеребрально перевивку лейкемій L-1210, саркоми-180, раку Ерліха та карциноми Герена. Тривалість життя тварин при введенні НММ збільшується на 50, 32, 46 і 45% відповідно. Така специфічність і тропність НММ до внутрішньомозковим пухлин пояснюється її фізико-хімічними та фармакологічними властивостями. НММ добре розчинна в ліпідах, що забезпечує швидкий транспорт її через клітинні мембрани і, що особливо важливо, через гематоенцефалічний бар`єр.
Ефект терапії залежить не тільки від дози препарату, а й від схеми і режиму його застосування. Препарат рівною мірою активний при різних шляхах парентерального введення, тобто спосіб введення істотно не впливає на ефективність. Відзначено високу вибірковість дії НММ. Хіміотерапевтичний індекс становить 3-16. Активність НММ більш виражена при ранніх термінах введення, однак вона зберігається і на пізніх стадіях розвитку пухлинного процесу
Хоча препарат поряд з карбамоілірующімі властивостями проявляє і алкилирующее дію, у нього відсутня перехресна стійкість до з`єднань алкилірующего типу і протипухлинним речовин інших класів, що дозволяє застосовувати НММ з іншими препаратами.
Механізм дії. Одним з основних шляхів реалізації протипухлинної активності НММ є її вплив на синтез, структуру і функції нуклеїнових кислот. Існує точка зору, що активною дійовою початком НММ є не сама молекула, а продукти її перетворення. При фізіологічних умовах НММ легко розщеплюється з утворенням метілкарбоніевих іонів, які вступають в реакції алкілування, реагують з нуклеофільними центрами ДНК, РНК і білків. В процесі розщеплення препарату утворюються також ізоцианати, карбамоілірующіе білки, ліпіди. Саме поєднання алкилирующих і карбамоілірующіх властивостей НММ визначає високий протипухлинний ефект. У терапевтичних дозах НММ пошкоджує апарат трансляції та транскрипції в пухлинних клітинах. Інгібування синтезу ДНК пов`язано з карбамоілірованіем ДНК-полімерази та інших ферментів репарації ДНК, а також з пошкодженням ДНК-матриці.
При вивченні кінетики зв`язування НММ, меченной З по метильній групі, з біомакромолекул і субклітинному структурами радіоактивність виявлена у фракціях ДНК печінки тварин з пухлинами і в тканини гепатоми. Через 4 години після введення препарату цитоплазматические рРНК і тРНК печінки метилирующей в 2 рази інтенсивніше, ніж відповідні РНК гепатоми. Радіоактивність ж ядерної фракції РНК печінки і гепатоми приблизно однакова, хоча виявлені істотні відмінності в метилировании окремих фракцій ядерної РНК. Крім того, виявлені характерні відмінності в метилировании не тільки РНК, але також ДНК, білків і ліпідів нормальних і пухлинних клітин. В умовах вираженої протипухлинної активності НММ призводить до глибокого пригнічення синтезу макромолекул в пухлинних клітинах при. незначному ингибировании синтезу ДНК і відсутності істотних змін в синтезі РНК і білка в органах тварин.
Володіючи вираженими мутагенними властивостями, НММ в клітинах тварин і людини викликає значну кількість хромосомних аберацій. Під впливом НММ як в клітинах кісткового мозку, так і в клітинах пухлини помітно збільшується кількість аберантних метафаз. Однак поява таких метафаз в нормальних і пухлинних клітинах і їх зникнення не збігаються в часі. В кістковому мозку перший пік появи аберрантних метафаз відзначається через 2-4 години після внутрішньовенного введення, а в клітинах пухлини - тільки через 12 ч. Другий, більш значний підйом числа клітин з перебудовами хромосом в кістковому мозку спостерігається через 24-28 год, а в пухлини - через 54 год.
Відмінності виявлені і в швидкості зменшення числа хромосомних аберацій: в кістковому мозку на 3-й день їх рівень знижується до контрольних показників (5%), тоді як в пухлини кількість пошкоджених метафаз досягає 20-30%. Підтвердженням тому служать і якісні відмінності хромосом. При впливі НММ в хромосомах клітин кісткового мозку відсутні транслокации і виникають в основному справжні розриви, а також поодинокі прогалини або гепи. У хромосомах ж пухлинних клітин відзначається переважне освіту транслокаций (80- 90%), що свідчить про більш глибокому пошкодженні, так як транслокації хромосом є найбільш стійкими ушкодженнями, такими, що порушують процес анафазного ділення клітин, особливо якщо в транслокации залучено кілька хромосом. А зміни в генетичному апараті викликають порушення в мітотичного циклу і кінетики клітинної проліферації, що визначають в кінцевому рахунку чутливість пухлини до препарату і результат лікування. Таким чином, в пухлинних клітинах хромосомні аберації з`являються пізніше, а зберігаються триваліше, ніж в кістковому мозку. Зменшення ж числа пошкоджених метафаз в кістковому мозку відбувається раніше, ніж в клітинах пухлини.
Вплив НММ на фази клітинного циклу проявляється насамперед в уповільненні проходження клітинами фази S. Виявлено суттєві відмінності в дії НММ на ініціацію синтезу ДНК і на синтез ДНК в клітинах, що вже ввійшли в фазу S. Виявилося, що ініціація синтезу ДНК - досить стійкий процес, який лише тимчасово сповільнюється під впливом препарату, тоді як у всіх клітинах, що знаходяться у фазі S, відбувається значне пригнічення синтезу ДНК. Швидкість і ступінь зниження синтезу ДНК корелюють з чутливістю пухлин до НММ. Так, в клітинах пухлин молочних залоз тварин відбувається швидке і глибоке зниження і дуже повільне відновлення синтезу ДНК. Ці пухлини високочутливі до препарату. Тоді як в клітинах лейкемії L-1210, помірно чутливою до препарату, синтез ДНК відзначено зниження повільно і незначно, а відновлення його починається раніше і призводить до накопичення клітин в пізньої интерфазе.
НММ значно уповільнює проходження пухлинними клітинами фази G2. Особливо високочутливі до препарату клітини в стаціонарній фазі росту. Цитотоксичну активність препарат виявляє переважно щодо клітин, які перебувають в «спокої» (фаза Go), що може бути одним з факторів, що визначають його активність до відносно повільно зростаючим солідним пухлин с. низьким проліферативний пулом, які зазвичай стійкі до хіміотерапії, а за своїми цітокінетіческі характеристиками близькі до новоутворень людини.
НММ відноситься до фазо- і ціклонеспеціфічним з`єднанням, токсичним як для клітин, що знаходяться в «спокої» - фазі Go, так і для проліферативних клітин (G1-S і G2). Препарат проявляє синергізм при комбінованому застосуванні з цитостатиками різної природи - анкетірующімі сполуками, антиметаболитами, антибіотиками, а це може свідчити про те, що продукти перетворення препарату - метілізоціаната - не тільки самі пошкоджують життєво важливі ланки метаболізму пухлинної клітини, але і перешкоджають відновленню пошкоджень, викликаних в макромолекулах іншими препаратами.
Фармакокінетика і метаболізм. Характерною властивістю нітрозоалкілмочевіни, в тому числі і НММ, є їх швидке виведення з крові і накопичення в різних органах (частіше у вигляді метаболітів). Швидкий розпад в організмі обумовлений високою реакційною здатністю препарату і продуктів його біотрансформації. Через 4 хв після внутрішньочеревно введення міченої НММ в крові здорових щурів визначається тільки 50% введеного препарату, а через 15 хв виявляються лише сліди. У мишей через 5 хв після введення міченої НММ 85% радіоактивної мітки виявляється в плазмі крові і 3,6% в печінці з періодом напіввиведення 25 хв і 12 хв відповідно.
Відразу після всмоктування з крові радіоактивні продукти біотрансформації gt; 4С-НММ розподіляються по органам. Через 15 хв після внутрішньовенного введення найбільша кількість препарату визначається в печінці і головному мозку, дещо менше - в м`язах і ендокринної зоні підшлункової залози. Низький рівень радіоактивності виявляється в жировій тканині, нирках та кістковому мозку. Швидке і значне накопичення метаболітів З-НММ відзначається в спинномозковій рідині: через 2 год після введення концентрація їх становить 95% по відношенню до концентрації в плазмі крові. У нормальних клітинах печінки радіоактивність швидко знижується - через 19 год визначається 54%, а в тканини гепатоми радіоактивність поступово наростає і через 48 год становить 117% по відношенню до рівня радіоактивності, яка визначається через 1 год після введення міченої НММ. У селезінці радіоактивність знижується швидко.
При введенні НММ відзначена висока ступінь метилування білків і ліпідів, що може свідчити про здатність препарату пошкоджувати клітинні і цитоплазматичні мембрани.
Найбільш істотним в фармакокінетики НММ є те, що радіоактивність, обнаруживаемая після введення С-НММ в ДНК, РНК, білки і ліпідах печінки, а також селезінки, швидко зменшується, тоді як у всіх фракціях клітин гепатоми, за винятком ліпідів, радіоактивність наростає.
Вивчення фармакокінетики препарату в субклітинних фракціях показало, що через 1 год радіоактивність міченої НММ в ядрі і цитоплазмі клітин гепатоми однакова, а у фракції мітохондрії - лізосоми міститься близько 7% введеної радіоактивності. У клітинах здорової печінки максимальний вміст радіоактивної мітки виявляється в цитоплазмі (47%) і у фракції мітохондрії - лізосоми (36%), тоді як в ядрі вона становить лише 20% Найбільша кількість радіоактивної мітки зосереджується в білках і ліпідах, менше - в РНК і найменше - в ДНК. Ці дані свідчать про те, що НММ істотно порушує функцію мітохондрій. Дослідження фармакокінетики НММ, меченной по карбонільної групі (СО-НММ), показало, що препарат здатний не тільки алкілірованние, але і карбамоіліровать макромолекули білків, ферментів і ліпідів, вражаючи при цьому мембранний препарат клітин. Інтенсивне карбамоілірованіе білків виявлено в усіх органах, особливо в тканини гепатоми. Виборчого накопичення НММ в пухлинних клітинах не відзначено, хоча препарат знаходиться в них довше, ніж в нормальних клітинах.
Таким чином, після введення мишам з гепатомой-22 НММ, меченной по метальних і карбонільної груп, відбувається швидке метилювання і карбамоілірованіе макромолекул пухлинних і нормальних клітин. Клітини печінки та селезінки раніше, ніж клітини гепатоми, звільняються від пошкоджених макромолекул РНК, білків і ліпідів і швидше репаруючу пошкодження ДНК. Незворотність викликаних НММ ушкоджень пов`язують з утворенням в організмі ізоціанатів, які пригнічують процеси репарації в клітинах і, мабуть, визначають як терапевтичний, так і токсичний ефекти.
У нормальних пухлинних клітинах НММ піддається метаболічним перетворенням. Спочатку відбувається утворення оксіметілдіазонія і ізоціаната. Ця реакція каталізується ОН-іонами. Потім з оксіметілдіазонія при іонізації утворюється іон метілдіазонія, який перетворюється в більш стійку таутомерну форму - діазометан або розпадається на метілкарбоніевий іон і азот.
Показання до застосування препарату. Висока протипухлинна активність НММ підтверджена в клініці. Препарат рекомендований при лімфогранулематозі і лімфосаркомі, недиференційованих формах раку легкого, а в комбінації з іншими антибластичних речовинами - при диссеминированной меланоми шкіри. Є відомості про ефективність НММ при злоякісних пухлинах головного мозку.
В результаті лікування препаратом поліпшується стан хворих, зменшуються розміри пухлини, ремісія іноді досягає двох років. Препарат виявився ефективним у хворих, резистентних до інших цитостатикам, а також в різних схемах поліхіміотерапії.
При генералізованих формах лімфогранулематозу за допомогою НММ можна досягти клінічного об`єктивного ефекту у 75% хворих тривалістю до 1 року.
Введення НММ при дрібноклітинному раку легені нерідко призводить до регресії не тільки первинних пухлин, але і метастатичних вузлів, при цьому ремісії різної тривалості відзначаються більш ніж у 50% хворих. Кращі результати можуть бути досягнуті при поєднанні НММ з циклофосфаном і метотрексатом.
З успіхом може бути використана НММ з винкристином і дактіноміціном при диссеминированной меланоми - можлива навіть повна ремісія тривалістю до 3-6 років. Монотерапія НММ у цих хворих не дає ефекту.
Спосіб застосування та дози. Препарат вводять суворо внутрішньовенно, по черзі в різні вени. Оптимальна добова доза НММ становить 6-8 мг / кг (300-400 мг). Препарат вводять хворим 8-10 разів, інтервали між ін`єкціями 2-3 дня. Повторні курси терапії проводять через 4-5 тижнів.
Побічна дія. Токсичні явища можуть виникати у хворих безпосередньо після ін`єкції НММ. Вони проявляються нудотою і блювотою (іноді досить інтенсивними і тривалими), діареєю. Нерідко відзначається пригнічення кровотворення у вигляді лейкопенії, тромбоцитопенії і еозинофілії. Після багаторазового внутрішньовенного введення можуть виникати флебіти, пігментація шкіри по ходу судини і навіть облітерація вен. При потраплянні препарату під шкіру -Можливий некроз, а при попаданні на шкіру - контактний дерматит.
Протипоказання. Сильне виснаження, різко виражена інтоксикація, лейкопенія і тромбоцитопенія, тяжкі захворювання печінки і нирок.
Форма випуску та зберігання. Нітрозометілмочевіна випускається в стерильних флаконах, що містять по 0,3 і 0,4 г (300 і 400 кг) сухої речовини. Препарат слід зберігати при температурі не вище 4 ° С в захищеному від світла місці за списком А.
Препарат розроблений і виробляється в Росії.