抗肿瘤药伊立替康的研究进展.pdf

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抗肿瘤药伊立替康的研究进展王丽焱综述汤致强审校（中国协和医科大学/中国医学科学院肿瘤医院药剂科,北京100021）摘要:

抗肿瘤药伊立替康是一种S期特异性的半合成可溶性喜树碱类衍生物,它通过抑制拓扑异构酶,干扰DNA复制和细胞分裂。

无论是用于一线治疗,还是在氟尿嘧啶治疗失败后的二线治疗,伊立替康都显示了对于转移性结直肠癌的抗肿瘤活性。

本文就伊立替康的作用机制、构效关系、药代动力学、毒副作用及临床试验等方面进行了综述。

关键词:

伊立替康;拓扑异构酶;结直肠癌中图分类号:

R979.1文献标识码:

A文章编号:

100120971（2004）0120007205收稿日期:

2003205206伊立替康（irinotecan,CPT211）是细胞毒类药物新家族,喜树碱类中上市的新药物之一。

早在1966年,人们就已经从中国植物喜树里提取出具有抗肿瘤活性的物质喜树碱,但由于其水溶性较差及难以预测的严重毒性,限制了其进一步应用,研究一度中断。

直到1985年,由于分子生物学的进展才阐明了喜树碱的作用机制和特殊靶点DNA拓扑异构酶（topoisomerase,Topo）。

这些发现及临床药理学研究的深入,激发了设计高效、水溶性好的喜树碱类似物的高潮,CPT211就是这些研究成果中的一个。

CPT211由日本研制开发,1987年开始期临床试验。

为了明确其治疗实体瘤的价值,在全球范围内开展了大量的研究。

大规模期临床试验表明,它是治疗转移性结直肠癌的有效药物,对氟尿嘧啶耐药病例仍有效。

目前,该药已获得美国FDA和欧盟的共同批准,在全球100多个国家上市,它是美国FDA40多年来继氟尿嘧啶（52FU）以后再次批准用于转移性结直肠癌一线治疗的化疗药。

该药于2001年3月在中国上市,国内有关报道相对较少。

本文就CPT211的作用机制、构效关系、药代动力学、毒副作用及临床试验等方面进行综述。

1作用机制喜树碱类药物是通过抑制细胞存活中一种必需酶DNATopo来实现其细胞毒作用的。

Topo在生物体内广泛存在,参与DNA复制、转录、重组、修复等关键的核内过程。

Topo在真核细胞中分为二类,Topo和Topo,主要解决DNA分子内在的拓扑限制。

Topo通过暂时切断其中的一条单链而使DNA超螺旋结构解旋,Topo则切断双链。

由于Topo抑制剂具有很多优越性,该酶已成为设计新型抗癌药物的重要靶酶。

Topo抑制剂并不直接抑制该酶的催化活性,而是通过阻断酶与DNA反应的最后一步,即DNA在切口部位的重新结合而起效的。

Topo抑制剂进入细胞后,不能与DNA直接发生作用,而是与Topo2DNA复合物共价结合形成Topo2药物2DNA复合物,并稳定这一复合体。

抑制DNA重连步骤,导致DNA链的断裂,进而出现细胞凋亡。

CPT211作为Topo抑制剂,与传统的酶抑制剂不同,它并不阻碍Topo的结合,而是将这种核酶转变成对DNA有害的物质。

即Topo的浓度越高,对药物就越敏感。

研究表明,多种肿瘤细胞,特别是结肠癌、宫颈癌、卵巢癌等细胞内的Topo含量大大高于正常组织,尤其在S期肿瘤细胞中活性大幅度提高,因此,抑制Topo的药物可以选择性抑制增殖期肿瘤细胞DNA复制,具有较好的选择性。

这些结果为CPT211的临床应用提供了理论基础。

2构效关系CPT211有一个与喜树碱类似的五环化学结构,在这个五环中的C7位上加入一个乙基,并在C10位上加了一个双六氢吡啶酸链,从而使这一复合物具有可溶性,并与其他衍生物区别开来。

CPT211在体内经羧酸酯酶的催化作用,脱去C10位基团,代谢成活性产物72乙基2102羟基喜树碱7国外医学药学分册2004年2月第31卷第1期（SN238）,其抗癌活性为前者的1001000倍。

通过对CPT211和SN238构效关系进行研究,阐明了维持该药细胞毒性和可溶性所必需的结构特征1:

（1）C10位以2OH取代的喜树碱是高效低毒化合物;

（2）A环用较大基团取代后活性降低;（3）A和B环的刚性平面结构对喜树碱生物活性有重要影响,可使活性增强;（4）C5位以-OH,-OCOCH3和-C2H5等取代后活性完全消失,可能是位阻增加,阻碍B环与DNA2酶复合物嵌合;（5）C7和C9位为极性取代基时,可使活性增强;C7位以乙基取代活性最强;（6）C20位羟基必须为位,为药物活性必需基团;（7）完整的内酯环（E环）或酯基是维持药物活性的重要基团;（8）在C9,C10和C11位加上亲水性羟基、硝基基团可以增加药物的水溶性。

与其他喜树碱类衍生物一样,在水溶液中,CPT211以两种形式呈动态平衡:

一种是内酯形式,另一种是羧基形式。

这一反应的平衡常数依赖于pH值。

在酸性环境下,偏向内酯形式。

一般认为,内酯是药物的活性形式,而羧酸盐对Topo没有抑制作用。

在生理条件下（37,pH7.4）,内酯发生水解反应,半衰期为2030min。

到达平衡终点时,以羧酸盐形式为主,比例高达91。

为此人们合成了许多结构类似物,以期得到稳定的有效的内酯形式,但迄今为止尚未取得进展。

同时也有观点认为,该水解开环反应参与了CPT211的Topo抑制作用,推测是通过在药物和蛋白之间暂时生成酯键来实现的。

3测定方法CPT211在体内代谢为活性物质SN238,该化合物在体内实验中活性远远大于CPT211,高达1000倍。

因此,很多研究将CPT211视为前药2,3,建立了同时测定这两种药物的方法。

此外,由于喜树碱类药物独有的pH依赖性水解反应,体内存在着内酯和羧酸盐的平衡过程,因为两者的活性不同,人们希望将它们分别测定,以确定相应的药物作用和毒性。

因此,建立一个适宜的分析方法成为关键问题。

关于CPT211测定方法,文献报道多为高效液相色谱（HPLC）法,采用荧光检测器进行测定4,5。

在这些文献中,样品的处理方法主要包括固相提取和沉淀蛋白两种。

使用的沉淀剂有高氯酸甲醇（11）和乙腈1mmolL-1磷酸（9010）。

其中高氯酸和磷酸除了用于沉淀蛋白外,还可作为酸化剂改变样品pH值,使其全部转化成内酯形式,然后进行药品总浓度的测定。

因为有研究表明,根据内酯与总浓度计算得到的AUC的比值在病人间是恒定的。

在流动相的选择上,考虑到要同时测定内酯和羧酸盐形式,通过加入离子对试剂,增加羧酸盐的保留;同时,为使流动相的pH值保持恒定,流动相中常使用较大比例的缓冲盐溶液;此外,为控制内酯形式的保留,也需加入适量的有机溶剂,这样就使得样品的定量方法趋于复杂化。

由于是在人为设定的条件（如pH）下完成的实验,其结果未必能真实反映药物在体内的浓度变化。

近年来,随着高效液相色谱2质谱联用（HPLC2MS）仪器的发展,质谱作为检测器所具有的特异性,越来越受到人们的重视。

Ragot等6参考以前的测定方法,将CPT211和SN238的羧酸形式转化为内酯形式,建立了测定总浓度的HPLC2MS方法,该法快速、灵敏、特异性强。

由于CPT211和SN238在病人个体间存在的极大变异,该法所具有的较宽的线性范围,对于药物监测和药代动力学研究大有用途。

此外,也有人尝试用酶联免疫吸附法（ELISA）对CPT211和SN238进行定量,并取得了较满意的结果7。

该方法操作简便,特异性强,灵敏度较高,可快速测定药物浓度,对于开展临床药物研究是一个很好的选择。

4药代动力学CPT211的药代动力学在个体间存在着较大的差异,可能有以下几方面的原因5:

（1）遗传药理学方面的差异,CPT211的体内代谢由多器官、多种酶参与;

（2）不同代谢途径所涉及的酶在饱和程度方面的差异;（3）药物跨膜转运系统的差异;（4）可能存在的药酶诱导或药酶抑制机制。

Chabot等8报道了欧洲3项期临床试验,共107例肿瘤病人进行CPT211药代动力学研究结果。

剂量范围为33750mgm-2,给药方案为每3周1次,每周1次或每3周连续3d三种。

结果表明,不论药物的剂量和给药方案,CPT211的体内代谢过程表现为二室或三室模型,而且在研究的剂量范围内8ForeignMedicalSciencesSectiononPharmacy2004Feb;31

（1）表现为线性药代动力学特征。

CPT211的浓度在输注结束时达到峰值。

在输注结束后0.51.0h,可测到CPT211反弹浓度,提示药物存在肝肠循环。

CPT211的终末相半衰期为14.2h,稳态分布容积为157Lm-2,表明药物在体内广泛分布,血浆清除率为15Lh-1m-2。

此外,在胆汁、唾液、汗液和胸水中也可测到较高的CPT211药物水平。

CPT211在血浆中的蛋白结合率为58%68%,主要与人血清白蛋白和2球蛋白结合,此外与2酸性糖蛋白及脂蛋白结合较弱（12%20%）。

在相代谢反应中,除了已提到的CPT211向活性产物SN238的生物转化（由组织、血清和肝细胞内的羧酸酯酶催化完成）外,还发现另一个代谢产物APC,它是经细胞色素P4503A4（CYP3A4）代谢生成。

相的结合反应主要为SN238的葡萄糖醛酸化过程,该反应由肝细胞微粒体内的尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶（UDP2GT）催化,生成SN238葡萄糖醛酸苷（SN238G）9。

同时,SN238G也可由肠道内细菌产生的2葡萄糖醛酸酶水解生成SN238。

针对UDP2GT的基因多态性的研究认为,临床用药前测定病人UDP2GT的基因表型,对于预测药物相关毒性、实现药物剂量个体化大有益处1012。

研究发现,无论是APC还是SN238G,其血药浓度都高于SN238。

Slatter等13采用14C同位素标记法测定CPT211的体内代谢过程,结果发现药物的粪便排泄量为给药剂量的63.7%,而尿药排泄量为32.1%,即CPT211连同它的三种主要代谢产物（SN238,SN238G和APC）构成了代谢的全部药物（图1）。

CPT211经肝脏代谢后从粪便中排泄是药物的主要消除途径。

图1CPT211及其主要代谢产物SN238:

72乙基2102羟基喜树碱;CYP3A4:

细胞色素P4503A4;SN238G:

72乙基2102羟基喜树碱葡萄糖醛酸苷;UDP2GT:

尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶。

5毒副作用与其他有效抗肿瘤药物一样,CPT211具有明显的毒性。

它的剂量限制性毒性包括中性粒细胞减少和迟发性腹泻,它们的特征明确并可以依据合适的治疗原则处理。

治疗引起的白细胞减少及中性粒细胞减少比较常见,一般为非蓄积性的。

迟发性腹泻定义为给药24h后发生的腹泻。

腹泻的机制尚不清楚,可能与CPT211对消化道粘膜上皮的细胞毒作用,导致小肠吸收水、电解质障碍及小肠液过度分泌有关。

腹泻发生后以大剂量洛哌丁胺（loperamide）进行治疗。

针对迟发性腹泻,一些研究中提出了胆指数（biliaryindex,BI）的概念,定义为CPT211的AUC乘以SN238和SN238G两者AUC的比值。

结果表明,发生严重的34级腹泻的病人,其BI值远远大于发生02级腹泻的病人;同时建立了一个通过有限采点测定药代动力学参数的模型14,通过测定第一周的BI值（以有限的采血点）,判断病人是否存在发生严重腹泻的危险,然后可以在治疗的剩余时间相应地调整剂量,避免严重毒副作用的发生。

但Xie等15的研究认为,根据建立的群体模型分析,CPT211和SN238G的AUC与腹泻严重程度相关,其中SN238G的相关性较强。

两项研究得到不同的结论可能是因为给药方案不同所致。

其他常见不良反应还包括乙酰胆碱能综合征,表现为用药过程中或24h内出现多汗、流涎、视力模糊、腹痛、早期腹泻、流泪和其他胆碱能紊乱症状。

9国外医学药学分册2004年2月第31卷第1期多数患者表现为轻度、一过性的,严重者给予阿托品缓解。

预防性给予阿托品可以降低其发病率。

一般认为,该不良反应主要是由于CPT211对乙酰胆碱酯酶的抑制作用所致。

此外,恶心、呕吐可以通过预防性给药进行止吐治疗。

虚弱、脱发较常见,少数病人可能出现肝功能损害,表现为转氨酶升高。

贫血和血小板减少亦常见,但多为12度。

6临床应用体外研究表明,CPT211及其代谢物对各种肿瘤细胞株具有广谱的抗肿瘤活性。

在体内研究方面,通过静脉、腹腔和口服给药,观察CPT211对同系小鼠移植肿瘤的抗癌活性,同样发现有广谱抗癌活性。

在早期多中心和期临床试验中发现,CPT211对转移性大肠癌,无论是初治还是在52FU治疗失败后作为二线药物,均取得肯定疗效。

Rothen2berg16报道了CPT211治疗晚期大肠癌707例的结果,作为一线药物,有效率为25%（19%32%）,中位缓解期为7.69.0个月,中位生存期为1112个月;作为二线药物,有效率为16%（11%27%）,中位缓解期为6.49.0个月,中位生存期为8.310.4个月。

CPT211除了用于单药治疗外,还与52FU和亚叶酸联合用于52FU初治后复发的晚期大肠癌病人的治疗17。

与其他以CPT211为基础的二线化疗方案相比,该联合方案被证明是安全有效的。

近年来,人们根据动物实验和体外实验的结果,开始将CPT211用于其他肿瘤的治疗。

研究中发现,与传统的标准方案（长春地辛/顺铂）相比,采用CPT211联合顺铂治疗非小细胞肺癌,可以显著延长患者的生存期。

同样地,在与治疗小细胞肺癌的标准方案（依托泊苷/顺铂）的对比研究中,也得到了相同的结论18。

目前,许多将CPT211与不同的药物联合以治疗非小细胞肺癌的临床试验正在进行中,这些研究结果将有助于阐明CPT211在肺癌治疗中的作用。

此外,除了用于非小细胞肺癌、小细胞肺癌、宫颈癌和卵巢癌的治疗外,CPT211对其他肿瘤如乳腺癌、恶性神经胶质瘤和胃癌也有一定的效果19,20。

7结语多年来,52FU一直是治疗晚期大肠癌的首选药物,有效率约11%。

虽然通过延长52FU输注时间或加用生化调节剂可提高疗效,但治疗失败后尚缺乏进一步治疗的有效药物。

CPT211为喜树碱类半合成衍生物,它具有独特的分子结构和作用机制,决定了独特的临床益处,可在不影响生活质量的前提下,延长病人的生存期。

目前,尽管已经开展了许多关于CPT211的研究工作,但对于该药的代谢、疗效和副作用等方面还有很多问题没有解决,包括CPT211在个体间存在的显著的药代动力学差异、CPT211主要代谢物的生成与消除途径、迟发性腹泻的发病机制、药代动力学参数与药效学之间的相关性评价及如何解决毒副作用,避免影响药物剂量增加等内容,这还有待于进一步的探索。

总之,明确上述机制,优化给药方案,提高肿瘤反应,将是今后努力研究的方向。

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687-691.慢性淋巴细胞白血病的治疗进展刘耀文编译（军事医学科学院毒物药物研究所,北京100850）摘要:

慢性淋巴细胞白血病（CLL）是一种成人最常见的白血病。

95%患者的该肿瘤来源于B淋巴细胞（B2CLL）,仅有一小部分是由T淋巴细胞（T2CLL）恶性转化而来。

细胞凋亡的抑制和抗凋亡蛋白BCL22的表达上调是B2CLL主要的病理生理机制。

细胞凋亡和细胞周期的功能失调是临床应用传统的化学疗法不能治愈CLL的主要原因。

近年来,在研究CLL病理改变的分子基础及探索新的治疗策略等方面取得了许多进展。

嘌呤类似物如氟达拉滨可明显提高缓解率;大鼠或小鼠单克隆抗体与人类抗体的嵌合体如利妥昔单抗（rituximab）及阿来珠单抗（alemtuzumab）等由于无明显的骨髓毒性,似乎比传统的化疗药物更有吸引力;已开始研究应用骨髓清除化疗后自体或异基因干细胞移植,以期获得治愈CLL的效果。

关键词:

慢性淋巴细胞白血病;化学疗法;单克隆抗体;干细胞移植中图分类号:

R733.72文献标识码