Диссертация (Разработка инъекционных лекарственных форм цифетрилина), страница 3

Соматостатин-22, соматостатин-25 и соматостатин-14(Tир-7, Гли-10) выделяют у животных других классов. Результатыисследований свидетельствуют о наличии тесной связи между структуройифункциональнойактивностьюсоматостатина.Например,умлекопитающих соматостатин-28 является более сильным ингибиторомсекреции СТГ, нежели соматостатин-14. Соматостатин-14 и соматостатин28 у рыб проявляют эквипотентные свойства относительно СТГ [113].В 1980 г. Hobart и др.

впервые выдвинули предположение о наличиигруппысоматостатиновыхпоследовательностиДНК.препросоматостатин(ППСС)генов,Одна1,обнаруживпоследовательностькоторыйсодержитдверазныекодироваланормальныйсоматостатин-14, а другая последовательность кодировала ППСС 11,содержащий модифицированный соматостатин-14. [69] Sheridan и др.выделили три разные ДНК: одна ДНК кодировала ППСС 1, а две другиеДНК – ППСС 11.

[113]121.1.2. Синтетические аналоги соматостатинаСоматостатины, которые повсеместно распространены в органах итканях, обладают активностью и влияют также на пролиферацию клеток,естественно,привлекливниманиеонкологов.Темнеменее,химиотерапевтическое применение соматостатинов является невозможнымввиду ограниченного периода полужизни – не более 3 мин. Таким образом,перед исследователями стояла задача в получении аналогов соматостатина,которые обладают, как минимум, не худшими свойствами в сравнении сприродными соединениями и большей стабильностью. В результате висследованиях, посвященных поиску новых аналогов соматостатина, былобнаруженрядвесьмазначительныхособенностейструктурысоматостатинов. В первую очередь, было установлено, что N-продолжениесоматостатина-14 не играет важной роли в проявлении биологическойактивности.

Во-вторых, дисульфидная связь необходима для сохраненияактивности, однако для неё размер кольца не является критическим. Втретьих, было выяснено, что важным фрагментом молекулы природныхсоматостатинов является последовательность Фен-Три-Лиз-Tре (позиции7–10) [135].Вразнойсоматостатинастепенимногиесоответствуютиззаявленнымсинтезированныхтребованиям,аналоговаименностабильны длительное время и сохраняют природную активность. Насегодняшний момент в клинической практике используются два препарата– аналоги соматостатина – октреотид и лантреотид (Рисунок 2). Данныесоединения обладают более длительным периодом полужизни – около 90мин, что обусловлено отсутствием сайтов энзиматического расщепления[126].13Рисунок 2.

Структурные формулы аналогов соматостатина (октреотид и лантреотид),которые используются в клинической практике [126]1.1.3. Механизмы противоопухолевого действия соматостатина и егоаналоговЗамедление цикла роста опухолевых клетокРегулировка и контроль клеточного цикла осуществляются через рядосновных сигнальных молекул и белков семейства циклина.

Этирегулирующие структуры и функциональные изменения приводят кизменениям в регулировании клеточных циклов: усиливают способностьклетоккрасширенномувоспроизводству,ослабляютклеточнуюдифференциацию, заставляют клетки утрачивать свои первоначальныефункции и, в конечном итоге, данные клетки становятся опухолевыми.Поэтому механизм контроля, связанный с клеточным циклом, стал однимиз объектов повышенного внимания у исследователей. Соматостатин и егоаналогиспособныостанавливатьциклростаопухолевыхклетокнесколькими нижеописанными способами передачи сигнала.Протеин-тирозинфосфатаза(proteintyrosinephosphatase,PTPs)включает в себя белки SHP-1 (SH2-protein phosphotyrosine phosphatase-1),SHP-2 (SH2-protein phosphotyrosine phosphatase-2) и др.

и является важнымрегуляторным фактором для каналов передачи сигналов внутри клеток,играя важную роль в контроле передачи сигналов всех основных функций14клетки. Повышение активности PTPs способно дефосфорилировать идезактивироватьтирозинкиназу,подавлятьмитоген-активируемуюпротеинкиназу (mitogen-activated protein kinases, MAPK) и другие видыпротеинкиназы, и, тем самым, сдерживать активность раковых генов c-fos,c-myc, c-jun и др. и синтез ДНК и белков, выполняя антимитотическуюфункцию [111,122]. Соматостатин с помощью активации SHP-1 подавляетфосфоинозитид-3-киназы (Phosphoinositide 3-kinases, PI3Ks) [130], астимуляцияэкспрессииингибиторациклинзависимойкиназыP27приводит к блокировке цикла G1 деления клетки [95].

Также былоподтверждено, что SHP-2 является регуляторным фактором соматостатина,который ингибирует пролиферацию клеток, главным образом черездезактивацию тирозинкиназных рецепторов инсулина и эпидермальногофактора роста [64], активированный PTPs также способен понижать Raf-1и блокировать пути MAPK [52, 99].MAPK – это вид серин-треониновых протеинкиназ, способныйизменять состояние фосфорилирования транскрипционного фактора черезактивацию сигнальной трансдукции с помощью различных способовстимуляции снаружи клетки или опосредованную стимуляцию ядра клеткичерез клеточную поверхность.

Контролируемая система каскада реакцийMAPK участвует в пролиферации и дифференциации клеток, и потеряконтроля над ее активностью приводит к образованию опухолей.Подавление и стимуляция MAPK соматостатинами и его аналогами имеетопределённую связь с антипролиферативным действием MAPK. Приэкспрессии рецептора соматостатина 1 (somatostatin receptor 1, SSTR1) вклетках яичников китайского хомяка (Chinese hamster ovary, CHO)соматостатин мощно стимулирует активность MAPK, и с помощьюповышения экспрессии ингибитора циклинзависимой протеинкиназы p21достигается эффект подавления пролиферации клеток [56]. Другиеисследованияпоказали,чтосоматостатин15способенсдерживатьпролиферацию клеток, вызываемую фактором роста фибробластов, черезактивированиеMAPKсоматостатиновымирецепторамиSSTR2ирецепторами SSTR4 с поверхности клеток CHO [20].Кроме того, соматостатин, ингибируя активность аденилатциклазы,снижает содержание циклического аденозинмонофосфата (цАМФ) внутриклетки, а затем подавляет активность протеинкиназы; сдерживает притоквнеклеточного Ca2+ и сокращает концентрацию внутриклеточного Ca2+ [97,143, 179].

Подавление киназы, регулируемой внеклеточными сигналами,1/2 (Extracellular regulated kinases, ERK1/2), а также ДНК-полимеразыоказывает антипролиферативное действие в отношении раковых клеток [76,136]. Эксперименты на животных показали, что рост клеток ракаподжелудочнойжелезы,трансфицированныхрецепторомSSTR1,замедлялся на фазе G0/G1, количество клеток в последующей фазе S такжесоответствующим образом уменьшалось [81].Стимулирование апоптоза опухолевых клетокВозникновениеопухолейсвязанонетолькосаномальнымразмножением и дифференциацией клеток, но также и с нарушениемапоптоза клетки. Апоптоз опухолевых клеток – это самостоятельнопрограммируемаясмерть,регулируемаяиконтролируемаясоответствующим геном апоптоза, которая управляется совместно двумяфакторами – стимулирующим и сдерживающим, например, это изменениеактивности p53, Fas/FasL, фактора некроза опухолей-α (Tumor necrosisfactor-α, TNF-α), семейства белков Bcl-2.

Соматостатин и его аналогиспособны через активацию каналов p53, Fas, каспазы сдерживатьрегулятор Bcl-2 и др. и стимулировать апоптоз опухолевых клеток [27].Исследования Гильерме и др. [126] показали, что действие пост-рецептораSSTR2 через повышение регуляции экспрессии рецепторного белка TNF-αможет усиливать пути активирования содержащей цистеин аспартатнойгидролазы-8 (каспазы-8) и ядерного фактора-κB (NF-κB), стимулируемых16TNF-α, что делает фибробласты линии NIH3T3 клеток мыши болеечувствительными к вызываемому TNF-α апоптозу [96].

Оно такжеспособно, сдерживая метаболические пути фосфопентозы, подавлятьпролиферацию клеток и стимулировать их апоптоз [119]. Лю и др. [83]раздельно использовали октреотид с концентрацией препарата в 0,2, 0,4,0,8 мкг/мл для воздействия на клетки рака поджелудочной железы линииPC-3, трансфицированные SSTR2, и на SSTR2-отрицательные клетки ракаподжелудочной железы линии PC-3. Впоследствии было обнаружено, чтопоказатель апоптоза для клеток линии PC-3 с экспрессированными SSTR2составил (7,56 ± 2,06) %, (9,25 ± 1,73) %, (14,28 ± 2,72) %, соответственно;а для SSTR2-отрицательных клеток рака поджелудочной железы линииPC-3 – (5,76 ± 0,75) %, (6,69 ± 0,80) %, (7,26 ± 1,28) %: между нимиприсутствовало значительное статистическое различие.Торможение развития сосудистой сети опухолиРост и трансформация опухолей зависят от развития кровеносныхсосудов, которое является результатом совместного регулированияфакторов, как стимулирующих, так и сдерживающих развитие сосудов.Среди факторов ангиогенеза опухолей основным является фактор ростаэндотелиясосудовтромбоспондин-1(Vascularendothelial(thrombospondin1,growthTSP-1)VEGF),factor,–оченьасильнымантиангиогенным фактором, который способен, стимулируя апоптозэндотелиальных клеток, регулировать ангиогенины, тормозить миграциюэндотелиальных клеток, формирование сосудов и другими путямитормозитьангиогенез.SSTRприсутствуетвравнойстепенинаповерхности васкулярных эндотелиальных клеток, в сосудистом ложеопухоли и на стенках кровеносных сосудов, окружающих опухоль.

Лаклайи др. [78] обнаружили, что соматостатин может через его SSTR подавлятьпуть PI3K и поднимать уровень TSP-1, и, блокируя корецепторы VEGF наповерхности эндотелиальной клетки, сдерживать развитие кровеносных17сосудов. Кроме того, соединение соматостатина и STTR, находящегося настенках вокруг опухоли, способствует сокращению сосудов, уменьшениюкровоснабжения тела опухоли и сдерживанию её роста [129].

В тоже времяпрепятствованиесинтезуNOтакжеприводитксдерживаниюформирования новых сосудов опухоли [24].Лю Юйбинь и др. [83] подкожно вводили подопытным мышам вподмышечную впадину клеточный штамм мышиной гепатокарциномы.Спустя 24 ч после прививки опухоли в течение 20 дней экспериментальнойгруппе проводили внутрибрюшинное введение октреотида ацетата, в товремя, как контрольная группа получала внутрибрюшинные инъекциистерильного физиологического раствора того же объёма в течение 14 дней.Спустя 20 дней мыши были умерщвлены, а VEGF и размеры опухолиизмерены. Результаты показали, что через 7 и 14 дней после подкожноговведения опухоли ее объём и VEGF у экспериментальной группыоказались значительно меньше, чем у контрольной.

Вместе с тем,экспрессия плотности микрососудистой сети экспериментальной группытакже была ниже по сравнению с контрольной группой, однако эта разницане была статистически значимой. Таким образом, механизм угнетающегодействия октреотида на привитую мышам опухоль печени – этоподавление экспрессии VEGF гепатокарциномы, а также сдерживаниеангиогенеза тканей опухоли [123]. Аналогичный биологический эффектбыл обнаружен в процессе использования терапии соматостатином упациентов с раком ободочной кишки [66].Подавление гормонов, стимулирующих развитие и образованиеопухолей, или высвобождение цитокинов и его эффектаОбразование опухоли тесно связано с действием множествагормонов и цитокинов таких, как соматотропин (Growth hormone, GH),эпидермальный фактор роста (Epidermal growth factor, EGF), факторыроста фибробластов (Fibroblast growth factors, FGF), холецистокинин18(Cholecystokinin, CCK), гастрин и др.