Избирательная токсичность. Физико-химические основы терапии Том 2 - Альберт А.
ISBN 412-26010-7
Скачать (прямая ссылка):
При двух других типах рака лечение метотрексатом приводит к полному излечению. Хориокарцинома (быстрорастущая злокачественная опухоль), появляющаяся во время беременности и обычно быстро приводящая к летальному исходу, полностью
36 излечивается метотрексатом [Ross et al., 1965]. До применения этого препарата из каждых шести женщин, пораженных этим типом рака, пять умирали в течение года. Злокачественная лимфома, обнаруженная Беркиттом у африканских детей, проживающих в областях с жарким и влажным климатом, часто начинается с подчелюстных желез, а затем быстро распространяется по всему организму и обычно приводит к смерти больного в течение шести месяцев. Метотрексат оказывает сильное-действие на лимфому Беркитта и во многих случаях приводит к полному выздоровлению [Bertino, Johns, 1967].
Метотрексат обладает умеренной избирательностью действия. Длительное применение его в больших дозах разрушает эритроциты, приводит к макроцитарной анемии; позже уменьшается образование лейкоцитов. Несмотря на это, терапевтическая широта и эффективность метотрексата были значительно повышены так называемой программой спасения.
При этом курсе терапии делают инъекции цитроворум-фак-тора (5-формилтетрагидрофолиевая кислота) (9.20) спустя день после временного прекращения введения метотрексата. Так, например, развитие остеогенной саркомы у больных молодого возраста можно контролировать с помощью высоких доз метотрексата, в сто раз превышающих обычную безопасную дозу, если в курс лечения ввести «периоды спасения» инъекциями цитроворум-фактора. Применение темидина с метотрексатом и цитроворум фактором
HO2C-CH2
CH2 Me
I /=\ I
HO2C—CH—NH—СО—^ ^—N—CH2
Метотрексат
(9.29)
может защитить организм от истощения тимина, при этом лечебный эффект достигается за счет недостаточности пуринов, что, по-видимому, обеспечивает большую избирательность действия препаратов [Frenkel, Hitchings, 1957; Tattersall, Jaffe, Frei, 1975].
Метотрексат используют также при лечении псориаза, распространенного и трудноизлечимого кожного заболевания [Weinstein, 1977]. При псориазе вследствие избыточного образования дигидрофолатредуктазы деление клеток эпидермиса происходит каждые 3 дня вместо 27 дней в норме. Лекарственный препарат необходимо принимать систематически; наличие побочных эффектов ограничивает продолжительность лечения.
А. Механизм действия метотрексата. Метотрексат ингиби-рует ДГФР, выделенную из клеток млекопитающих и бактерий,
37 несмотря на то, что обычно он не проникает в бактериальные клетки [Nichol, Welch, 1950; Werkheiser, 1953]. Действие мето-трексата высокоспецифично: он вызывает 50% ингибирование ДГФР в концентрации Ю-9 М, при которой не влияет на любой другой фермент. Этот ингибитор связывается с ДГФР примерно в IO4 раз прочнее, чем субстрат (это очень необычное явление) (разд. 9.1), н, следовательно, его действие наименее обратимо по сравнению со всеми обратимыми ингибиторами. Отличия в ингибирующем действии метотрексата на ДГФР, выделенную из разных организмов, очень невелики (в отличие от диамино-лиримидинов, см. ниже) [Werkheiser, 1963]. Отсутствие у метотрексата способности проникать в одноклеточные организмы обусловлено тем, что у них нет системы переноса, имеющейся у млекопитающих. Поскольку метотрексат имеет низкий log P (—1,85), он не может свободно проникать через цитоплазмати-ческие мембраны.
Дигидрофолатредуктазы разных типов могут катализировать восстановление как фолата, так и дигидрофолата, хотя дигидро-фолат реагирует с ферментами позвоночных в 4-—10 раз быстрее, чем фолат. Скорость восстановления фолата бактериальными ферментами очень незначительна [Blakley, 1969].
Рентгеноструктурный анализ дигидрофолатредуктазы (ДГФР), закристаллизованной с метотрексатом, позволил глубже понять механизм действия этого ингибитора и наглядно представить взаимодействие лекарственного вещества с рецептором [Matthews et al., 1977], позднее Bolin и сотр. (1982) использовали прибор с разрешением до 0,17 нм. Диаграмма фермента ДГФР, его кофермента (NADPH) и метотрексата представлена на рис. 9.4. Изображенный на нем фермент получен из бактерий Lactobacillus casei и те же авторы сообщили о ДГФР (закристаллизованной с метотрексатом), извлеченной из бактерий Е. coli. Однако им не удалось закристаллизовать метотрексат вместе с ДГФР, извлеченной из организма какого-либо позвоночного.
Метотрексат связывается с ферментом, полученным из L. casei, следующим образом. Анион Asp-26 фермента связан с катионом амидиния, образованным из атомов N-I и 2-NH2 лекарственного вещества (значения рКа приведены в колонке N-I табл. 9.3). Аминогруппы, связанные с атомом С-4 лекарственного вещества, образуют водородную связь с карбонильными группами Leu-4 и А1а-97. а-Карбоксильная группа глутаминового фермента метотрексата образует ионную связь с основной боковой цепью Arg-57. Птеридиновое кольцо проникает в полость, ограниченную Leu-4, Ala-6, Leu-27, Phe-30 и А1а-97.
пара-Аминобензоильный фрагмент располагается в соседней полости, окруженной липофильными боковыми цепями Leu-27 и Phe-30, с одной стороны, и Phe-49, Рго-50 и Leu-54 — с другой.
