【摘要】 目的 观察国内合成的抗肿瘤化合物CA4P对体外培养的人癌细胞和荷瘤动物的抗肿瘤作用,为抗癌新药的研究和开发提供实验依据。方法 体外实验采用MTT法测定CA4P对培养的人癌细胞的半数生长抑制浓度(IC 50);体内实验观察CA4P对荷瘤动物肿瘤生长的抑制率。结果 CA4P对5株人癌细胞(乳腺癌A457、肝癌Bel-7402、口腔癌KB、结肠癌HT-29、胃癌SGC-7901)的IC 50 值分别为:0.26、1.14、1.94、9.90、40.67μg/ml。CA4P对荷瘤小鼠肝癌(H22)、肉瘤(S180)、和肺癌(LLC)的抑瘤率分别为:66.7%、81.5%和57.8%;对大鼠肉瘤W256的抑瘤率为69.2%;对荷瘤裸鼠人结肠癌(HT-29)的抑瘤率为76.7%。结论 CA4P具有明显的体内外抗肿瘤作用。
关键词 Compretastatin(CA4P)抗肿瘤作用
Studies on the anticancer effect of compretastatin(CA4P)in vitro and in vivo
Fang Jiachun,Wang Naiqin,Liu Tong,et al.
Department of Clinical Pharmacology,The School of Oncology,Peking University,Beijing100034.
【Abstract】 Objective To investigate the antitumor action of compretastatin(CA4P)in vitro and in vivo.Methods In the cytotoxic test on human cancer cell lines of culture in vitro seek to obtain IC50of CA4P.In the an-titumor test on transplantable solid tumor in mice and rats seek to obtain inhibitory tumor rate of CA4P.Results The IC50of CA4P on5human cancer cell lines were0.26μg/ml(breast cancer);1.14μg/ml(liver cancer);1.94μg/ml(oral cavity cancer);9.90μg/ml(colon cancer)and40.67μg/ml(stomach cancer),respectively.The inhibitory tumor rate of CA4P(ip)on transplantable solid tumor in mice and rats were66.7%(H-22);81.5%(S-180);57.8%(LLC);76.7%(HT-29)and69.2%(W-256),respectively.The antitumor action(SC)of CA4P were similar with that of CA4P(ip).Conclusion The antitumor actions in vitro and in vivo of CA4P were obvious.
Key words Compretastatin(CA4P)anticancer effect
化疗是治疗恶性肿瘤的重要手段之一,目前临床常用的化疗药有几十种,但抗肿瘤药在使用中仍存在不少缺点,如药物对许多实体瘤的疗效较低;毒副作用较大;可能发生多药耐药(MDR)等。因此,寻找新型抗肿瘤药,特别是作用于新靶点的抗肿瘤药,是国内外研究的重点课题。
CA4P是从植物提取物中新发现的以肿瘤血管为靶点的抗癌化合物[1],本文对国内合成的CA4P进行药效学实验观察,为抗癌新药的研究提供实验依据。
1 材料和方法
1.1 材料 CA4P原料药由深圳北大高科技有限公司合成,用前将药物溶于15%小牛血清的RPMI-1640细胞培养液或生理盐水中。
1.2 方法
1.2.1 体外实验 选用本实验室保存的5株人癌细胞,即乳腺癌A457、肝癌Bel-7402、口腔癌KB、结肠癌HT-29和胃癌SGC-7901。实验时将细胞分别制备成1×10 4 /ml细胞悬液,接种到96孔培养板内,每孔0.1ml,在37℃5%CO 2 温箱中培养24h后,各孔加入不同浓度的药液。每浓度药液设平行3孔,每批实验同时设空白对照6孔。培养48h后,按MTT法测定药物的细胞毒效应,采用Bliss法计算CA4P对上述5株人癌细胞生长的半数抑制浓度(IC 50)。
1.2.2 体内抗肿瘤实验 分别选用接种于ICR种小鼠皮下的肝癌(H22)和肉瘤(S180),接种于C57/BL种小鼠皮下的肺癌(LLC);接种于SD大鼠的肉瘤(W256)和接种于Babl/C(nu/nu)种裸鼠皮下的人结肠癌(HT-29)。实验动物购自卫生部药品及生物制品检定所实验动物中心,小鼠体重18~22g,大鼠体重160~190g,雌雄兼用。小鼠给药剂量为15mg/kg,大鼠为10mg/kg,腹腔注射(ip),每日1次,连续7天,第8天处死动物,称瘤重,按下述公式计算抑瘤率。另外在H22、S180和LLC荷瘤小鼠观察了CA4P皮下注射(SC)给药的疗效。
抑瘤率(%)=对照组瘤重-实验组瘤重(g)对照组瘤重(g)
1.3 统计学处理 t检验。
2 结果
2.1 CA4P对5株人癌细胞的细胞毒效应 实验结果表明,CA4P在微克(μg)水平对上述5株人癌细胞均具有一定抗肿瘤活性,其中对乳腺癌A457、肝癌Bel-7402和口腔癌KB的半数抑制浓度(IC 50)<30μg/ml。(见表1)。
表1 CA4P对5株人癌细胞的细胞毒效应略
2.2 CA4P腹腔注射给药(ip)对荷瘤动物的抗肿瘤作用 腹腔注射CA4P,连续给药7天,对H22、S180、LLC荷瘤小鼠,W-256荷瘤大鼠和HT-29荷瘤裸鼠均具有明显的抗肿瘤作用,其抑瘤率在60%~80%之间。CA4P皮下注射给 药对3株荷瘤小鼠也具有相近的抑瘤作用,抑瘤率分别为:54.0%、60.6%和64.5%,结果表明本药不同途径给药均具有较好的吸收作用(见表2~3)。
表2 CA4P对荷瘤小鼠的抗肿瘤作用(略)
表3 CA4P皮下注射给药(SC)对荷瘤小鼠的抗肿瘤作用(略)
3 讨论
CA4P是从非洲灌木里一种柳树(Compretum Caffrum)树干中提取的化合物,Petti等于1995年人工合成水溶性CA4的磷酸盐前体药物(prodrug)[1],该药目前已在国外进入临床试验阶段。CA4P能选择性地作用于肿瘤内新生血管,阻断肿瘤中心区血管的血液供应,导致肿瘤中心细胞坏死并逐渐扩展到周边,发挥抗肿瘤作用[2]。CA4P不仅对肿瘤血管内皮细胞有作用,对于许多体外培养的癌细胞也具有直接的细胞毒效应。Dziba等在8株人癌细胞观察了CA4P的这种作用,并发现本药的细胞毒效应强于以微管为靶点的抗癌药紫杉醇(Paclitaxel)[3]。许多学者分别在实验动物观察到CA4P对大肠癌、恶性淋巴瘤、横纹肌肉瘤的抗肿瘤作用[4~6]。本实验的结果显示,国内合成的CA4P具有相同的抗肿瘤作用,对乳腺癌、肝癌、口腔癌、结肠癌、胃癌5株体外培养的人癌细胞具有不同程度的细胞毒效应。对实验动物体内移植的小鼠肝癌、肉瘤、肺癌、大鼠肉瘤以及裸鼠体内移植的人结肠癌(HT-29)均有明显的疗效。本研究结果为本药在国内的研究和开发提供了实验依据。
参考文献
1 Petti GR.Synthesis of compretastatin A4prodrug.Anticancer Drug Des,1995,10:299-309.
2 Dark GG.Compretastatin A4,an agent that displays potent and selec-tive toxicity toward tumour vasculature.Cancer Res,1997,57:1829-1834.
3 Dziba JM.Compretastatin A4phosphate has primary antineoplastic activ-ity against human anaplastic thyroid carcinoma cell lines and xenograft tumours.Thyroid,2002,12:1063-1070.
4 Malcontenti-Wilson C.Compretastatin A4prodrug study of effect on the growth and the miscrovasculatue of colorectal liver metastases in amurine model.Clin Cancer Res,2001,7:1052-1060.
5 Nabha SM.Evaluation of compretastatin A4prodrug in a non-Hodgkins lymphoma xenograft model:preclinical efficacy.Drugs,2001,12:57-63.
6 Hill SA.Schudule dependence of compretastatin A4phosphate in trans-planted and spontaneous models.Int J Cancer,2002,102:70-74.
作者单位:100034北京大学临床肿瘤学院,北京市肿瘤防治研究所临床药理室
(收稿日期:2004-07-16)(编辑清 泉)