本发明涉及一种阿替匹林C在制备预防和治疗放疗损伤药物中的应用,属于生物医药技术领域。
背景技术:
癌症是人类健康的最大敌人之一。在癌症的临床治疗中,手术、放疗及化疗是3种最主要的治疗方法,其中放疗的适应症最为广泛,70%以上的恶性肿瘤患者在其治疗的某个阶段都需要接受放疗。放射治疗的目的是最大限度地将放射剂量集中到病变区,杀灭肿瘤细胞,而周围正常组织或器官则尽量少受到不必要的照射。然而无论是传统放疗技术还是现代精确放疗技术,都不能做到在治疗肿瘤的同时完全保护正常组织。因此,寻找一些尽可能地保护正常组织的方法就成为了放疗过程中减轻患者痛苦、提高治疗效果的关键所在。
辐射防护剂是一类能够防治射线对人体辐射损伤的化合物。目前,辐射防护剂主要有抗氧化剂、免疫调节剂、中草药等。
1、合成类
1.1氨巯基类
WR-2721是由美国Walter-Reed陆军研究所从4400多个化合物中筛选而出的。它具有显著的临床效用,如减少头颈放疗病人的口腔干燥病及顺铂放疗病人的肾毒性。但是其治疗剂量和中毒剂量相当,半衰期很短(30min),且存在显著的毒副作用,如恶心、呕吐、低血压等。WR-2721是唯一一个被美国FDA认可的能用于预防辐射导致的口腔干燥症的药物,但是其毒性及给药途径限制了该药的广泛使用。
WR-1065是WR-2721的活性代谢产物,其缓释片能够降低药物毒性,延长药物的治疗时间窗。WR-2721缓释片可能适用于防治急性辐射损伤。
PrC-210是一种新型的氨巯基类辐射防护剂,在动物实验上并无 呕吐或干呕现象发生。
1.2其他类
维生素E又名生育酚,自然界中共有8种,包括4个生育酚类及4个生育三烯酚类,以4种同分异构形式存在:α、β、γ、δ。生育酚琥珀酸盐能够显著地保护小鼠免受致死剂量的辐射损伤,且其剂量减低系数(dose reduction factor,DRF)为1.28。血液学研究表明,生育酚琥珀酸盐能显著减少辐射导致的血小板减少、嗜中性粒细胞减少及单核细胞减少。
奎宁苯醌是甲基营养菌MP688的发酵产物,能够显著提高受到致死剂量的γ射线辐射下小鼠的存活率,且能促进亚致死剂量辐射下小鼠造血系统的恢复。
曲酸是一种由黄曲霉等发酵产生的次级真菌代谢产物,广泛存在于人们经常使用的化妆品及食品中。研究发现,小鼠照前1h给予350mg/kg的曲酸,其照后30d存活率为40%,显著高于单纯照射组(5%),且曲酸清除DPPH自由基具有浓度依赖性,表现出很强的抗氧化活性。
2、氮氧化物类
临床前研究表明,小鼠照前给予Tempol能够减少严重的口干症,但是Tempol具有显著副作用:低血压、心率增加、半衰期短等,这些副作用限制了其在临床上的广泛使用。
3、SOD类
研究发现RKO36细胞预孵化前给予WR-1065或TNF-α能够有效刺激Mn-SOD的表达,从而提高了细胞的抗辐射功能,ReIB能够通过上调线粒体中Mn-SOD的表达来提高前列腺癌细胞的抗辐射作用,这些均表明SOD在辐射防护中起着非常重要的作用。
4、细胞因子
细胞因子类包括造血因子、免疫细胞因子等。白细胞介素-3(IL-3)、 白细胞介素-11(IL-11)、血小板生成素(TPO)、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)以及粒细胞集落刺激因子(G-CSF)等造血因子均能够对电离辐射引起的造血损伤起到防护作用,促进造血功能的恢复。
5、天然抗氧化剂
电离辐射对细胞造成的损伤主要是由于自由基的产生及细胞膜中脂质过氧化物的增加。黄酮类化合物是一种天然产物,存在于许多水果及草药中,具有显著的抗氧化活性,能够与自由基及产生氧化应激的物质相互作用。
6、免疫调节剂
免疫调节剂是非细胞因子类药物,能够诱导造血细胞因子产生并刺激造血干细胞的再生。细胞因子的释放能够刺激造血祖细胞及干细胞的生长、分化及增殖,所以这类辐射防护剂可能是通过增强骨髓细胞的再生来保护及修复循环血中的粒细胞、淋巴细胞及血小板等。β葡聚糖水溶性多糖具有免疫学作用,作为免疫调节剂能够调节宿主的免疫应答,给予β葡聚糖水溶性多糖能增加受辐射小鼠内源性多功能造血干细胞的数量。人参皂苷是人参根的多糖提取物,能够刺激内源性细胞因子如IL-1、IL-6的产生。γ射线照前24h给予小鼠100mg/kg人参,小鼠的存活率显著增加,同时受照小鼠骨髓细胞、脾细胞、GM-CFC、外周血中性粒细胞、淋巴细胞及血小板的数量增加。
7、中草药
血竭是一种从岩棕中得到的鲜红色的树脂,它是一种传统中药,用于伤口愈合及止血。大鼠辐射后,血竭处理组与辐射对照组相比,丙二醛含量及过氧化氢水平显著减少,而SOD活性及谷胱甘肽水平则明显增加。血竭还能减少辐射诱导的肿瘤细胞炎性因子TNF-α及IL-6的水平,抑制辐射导致的大鼠海马神经细胞的凋亡。
麝香草酚能显著提高小鼠肝匀浆中谷胱甘肽、谷胱甘肽S-转移酶、过氧化氢酶及SOD的水平且降低了脂质过氧化水平。
反式-白藜芦醇是一种天然存在的多酚,能够从葡萄等浆果中获得,具有显著的抗氧化性质。反式-白藜芦醇预处理人淋巴细胞研究其抗辐射作用,结果表明与未进行任何处理的细胞相比,反式-白藜芦醇能够显著减少辐射导致的细胞染色体损伤,具有一定的抗辐射作用。
姜黄通过调节抗氧化酶水平及减轻肝病理学紊乱来提高其抗辐射作用。大量的临床前研究表明,薄荷在无毒浓度下能够对抗电离辐射损伤。类似的还有鬼臼、余甘子、海南蒲桃、藿香、印度榅桲、山楝子、芦荟、柑橘、油椒木及石榴等,已经被报道有潜在的辐射防护作用。虽然中草药的抗辐射效果没有合成类辐射防护剂强,但是与合成类化合物相比,它们被认为是无毒或低毒的。
技术实现要素:
辐射导致对机体损伤的临床症状主要表现为造血功能障碍,特别是对人体骨髓损伤较大,从而影响人体的造血功能。低剂量辐射所致急性辐射病临床常表现为白细胞、红细胞数目下降,辐射损伤关键在于对骨髓造血功能的损害。
本发明提供一种阿替匹林C(Artepillin C,ARC)在制备预防和治疗放疗损伤药物中的应用。
阿替匹林C的结构式为:
本发明的研究人员发现:
阿替匹林C能增加射线照射后HaCat细胞的存活率。
阿替匹林C能增加射线照射后小鼠外周血白细胞数及骨髓细胞DNA含量,并可升高小鼠血清溶血素水平。
阿替匹林C能增加射线照射后小鼠的胸腺系数和脾脏系数。
阿替匹林C能增加射线照射后小鼠的唾液腺体指数和增加唾液sIgA含量。
附图说明
图1是实施例1的MTT实验柱状图;
图2是实施例2的流式细胞仪检测凋亡的实验图1;
图3是实施例2的流式细胞仪检测凋亡的实验图2;
图4是实施例2的流式细胞仪检测凋亡的实验图3。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1:
分为三组,分别为空白对照组、阿替匹林C(100μM)辐射组、辐射对照组。
用15GY辐射HaCat细胞,2天后MTT测生存率。
表1
从表1和图1中看到,加入阿替匹林C(100μM)情况下细胞的存活率相对辐射对照组显著升高。
实施例2:
分为三组,分别为空白对照组、阿替匹林C(100μM)辐射组、辐射对照组。
用15GY辐射HaCat细胞,2天后流式检测凋亡。
表2
从表2、图2-4中看到,加入阿替匹林C后,在凋亡总计UR+LR区的细胞凋亡率相比辐射对照组有了显著的降低。
实施例3:
ARC对小鼠外周血白细胞水平影响的比较(×109/L),结果见表3。
注:*与辐射模型对照组比较P<0.05
表3
从实施例3中看到,阿替匹林C减轻辐射引起的外周血白细胞数量的下降。
实施例4:
ARC对小鼠骨髓细胞DNA含量的影响(OD值),结果见表4。
注:*与辐射模型对照组比较P<0.05
表4
从实施例4中看到,阿替匹林C能够增加辐射后骨髓DNA含量。
实施例5:
ARC对小鼠血清溶血素水平的影响(分),结果见表5。
注:*与辐射模型对照组比较P<0.05
表5
从实施例4中看到,阿替匹林C能够升高辐射后小鼠血清溶血素水平。
实施例6:
ARC对免疫系统的影响:
脾和胸腺是重要的免疫器官,是各种免疫因子产生的场所,构成机体的防御系统,在抵抗各种病菌或理化因素伤害中起着重要作用。胸腺和脾脏是对辐射损伤敏感器官之一,照射后脾和胸腺重量减轻。
ARC对X射线损伤小鼠的胸腺系数的影响结果见表6。
注:*与辐射模型对照组比较P<0.05
表6
ARC对X射线损伤小鼠的脾脏系数的影响结果见表7。
注:*与辐射模型对照组比较P<0.05
表7
实施例7:
ARC对小鼠的体质量增长无影响。
ARC对小鼠体质量的影响(g),结果见表8。
表8
实施例8:
头颈部恶性肿瘤放射治疗时涎腺常被包括在照射野内,引起放疗后数周、数月甚至数年的口干症,使患者生活质量下降。现代研究发现氨磷汀、毛果芸香碱对头颈部放疗后涎腺功能损伤具有一定的保护作用,但由于药物价格昂贵或安全性等原因不能在临床推广应用。
因此,目前临床治疗此类疾患仍以中药为主。
小鼠服用ARC 14d后唾液腺体指数和唾液sIgA含量,结果见表9。
注:*与空白对照组比较P<0.05
表9
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。