鄭驚雷,梁力建,王在國,黃文靜,王雪丁
肝癌易早期侵犯門靜脈分支并經(jīng)門靜脈轉(zhuǎn)移,目前經(jīng)門靜脈灌注區(qū)域化療常作為臨床上合并門靜脈癌栓的肝癌患者術(shù)后防治腫瘤復(fù)發(fā)的重要措施[1-2]。為從藥動(dòng)學(xué)角度了解門靜脈灌注化療的數(shù)據(jù),本文通過大鼠門靜脈和頸靜脈注射5-Fu后,觀察血漿及肝臟組織中藥物濃度變化過程,比較分別經(jīng)門靜脈和外周靜脈(頸靜脈)化療的藥動(dòng)學(xué)差異,探討5-Fu在血漿和肝臟組織中的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,從而評(píng)估區(qū)域性門靜脈灌注化療對(duì)肝臟惡性腫瘤化學(xué)治療的優(yōu)勢。
1.1 儀器、試藥與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
(1)儀器:Waters高效液相色譜系統(tǒng)包括Waters 486紫外檢測器,Waters 510泵,SCL進(jìn)樣器,三銳色譜工作站(美國Waters);XW-80A旋渦混合器(上海醫(yī)科大學(xué)儀器廠);飛鴿TGL-16C臺(tái)式高速離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠);微量采樣器(上海求精生化試劑廠);0.45 μm微孔濾膜(天津騰達(dá)過濾器件廠)。(2)試藥:5-氟尿嘧啶(5-Fu),南通精華制藥有限公司生產(chǎn),批號(hào):070402,規(guī)格10 ml: 0.25 g。5-Fu對(duì)照品:南通精華制藥有限公司提供,批號(hào)02005098。磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀及磷酸均為色譜純,水為雙蒸水。(3)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:SPF級(jí)Wistar大鼠24只,體重(400±50)g,雌雄兼用,由中山大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供。
1.2 方法
1.2.1 血液和肝臟組織標(biāo)本采集方法 24只大鼠隨機(jī)分為A1、A2、B1、B2四小組,每組6只,其中A1、A2組經(jīng)外周靜脈注射給藥;B1、B2組經(jīng)回結(jié)腸靜脈插管至門靜脈后灌注給藥。實(shí)驗(yàn)大鼠禁食12 h后,用10%水合氯醛腹腔注射麻醉后經(jīng)相應(yīng)途徑注射5-Fu,劑量為20 mg/kg。A1、B1兩組分別在外周靜脈、門靜脈灌注給藥后采集血液樣本;A2、B2組分別在外周靜脈、門靜脈灌注給藥后采集肝臟樣本。標(biāo)本采集時(shí)間:A1、B1兩組大鼠分別于5-Fu注射完畢后5、10、20、30、45、60、90、120、180 min經(jīng)鼠尾靜脈取血約0.5 ml置于已肝素化的聚乙烯塑料管,2 500r/min離心20 min取血漿,-20 ℃低溫保存;A2、B2兩組大鼠于5-Fu注射完畢后5、10、30、45、60 min分別在肝葉外緣楔形鉗夾切取肝組織約1 g,勻漿后置于-20 ℃低溫保存,備用。
1.2.2 標(biāo)本處理和藥物濃度測定 取血漿和肝臟勻漿樣本室溫下解凍后,精密加入流動(dòng)相至2 ml,旋渦振蕩,5 000 r/min離心10 min,取上清液經(jīng)微孔濾膜過濾后注入進(jìn)樣閥進(jìn)行測定。根據(jù)色譜工作站軟件自動(dòng)積分記錄色譜峰并計(jì)算峰面積,色譜條件同參考文獻(xiàn)[3]。制作標(biāo)準(zhǔn)曲線:取大鼠空白血漿2.0 ml, 加入不同濃度的5-Fu系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,運(yùn)用同一液相抽提法抽提后進(jìn)樣測定,結(jié)果以藥物濃度(C)對(duì)色譜峰面積(S)進(jìn)行線性回歸,得標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程S=0.5691C-0.473(r=0.999 8)。以上述方法測定大鼠血液和肝臟組織標(biāo)本中5-Fu的色譜峰面積,計(jì)算藥物濃度。
2.1 門靜脈和外周靜脈兩組注射5-Fu后在血漿和肝臟中的藥物濃度
具體數(shù)據(jù)見表1,通過門靜脈和外周靜脈分別注射5-Fu后,藥物在血漿和肝臟組織中的濃度呈規(guī)律性變化,其在肝臟中的藥物濃度變化和血藥濃度變化均可用數(shù)學(xué)模型來描述。門靜脈注射5-Fu后血漿藥物濃度變化過程符合藥代動(dòng)力學(xué)二室模型;外周靜脈注射5-Fu后血漿和肝臟組織中藥物濃度變化,以及門靜脈注射后藥物肝臟中濃度分布變化過程均符合藥代動(dòng)力學(xué)一室模型。
表1 不同途徑注射5-Fu后大鼠血漿和肝臟組織的藥物濃度(n=6)
2.2 門靜脈和外周靜脈兩組注射5-Fu后的藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)
具體數(shù)據(jù)見表2,由表2可知,通過門靜脈和外周靜脈分別注射5-Fu后,兩組藥代動(dòng)力學(xué)參數(shù)有所不同。經(jīng)外周靜脈注射5-Fu時(shí),肝臟組織中的藥物峰濃度(Cmax)和藥物時(shí)量曲線下面積(AUC)均明顯低于經(jīng)門靜脈灌注;而血漿中的Cmax和AUC則前者高于后者。
2.3 門靜脈和外周靜脈注射5-Fu穿透比率和穿透指數(shù)的比較
經(jīng)1.2.3項(xiàng)下的公式計(jì)算穿透比率、穿透指數(shù)及治療優(yōu)勢度。通過門靜脈灌注5-Fu后,藥物在肝臟和血漿中的PR為1.34;外周靜脈灌注5-Fu后,藥物在肝臟和血漿中的PR為0.37。經(jīng)兩種不同給藥途徑注射化療時(shí),門靜脈區(qū)域灌注組的穿透指數(shù)較大(1.38);而外周靜脈注射組的穿透指數(shù)僅為0.41。門靜脈灌注化療與外周靜脈注射相比的治療優(yōu)勢度為3.37。
表2 不同途徑注射5-Fu后大鼠血漿和肝臟藥動(dòng)學(xué)參數(shù)(n=6)
藥動(dòng)學(xué)是指導(dǎo)臨床針對(duì)性有效用藥治療的重要依據(jù)[4]??拱┧幬镌谀[瘤部位和靶組織器官的濃度分布和藥代動(dòng)力學(xué)行為,對(duì)化療效果有重要影響。癌灶或靶組織器官藥物濃度越高其藥物作用相對(duì)越強(qiáng);而非腫瘤部位的其他組織器官及外周血的藥物濃度越低,化療藥物產(chǎn)生的毒副作用相對(duì)越小[5]。肝癌全身化療效果不理想,有效率不超過20%。區(qū)域性灌注化療是目前肝癌常采用的化療方法,用于肝癌術(shù)后預(yù)防復(fù)發(fā)和不能切除的晚期肝癌的治療,目的是通過局部給藥提高藥物在癌灶和靶組織器官中的濃度,同時(shí)也可減少藥物在外周血和全身其他部位的分布[6-7]。
雖然目前肝癌以手術(shù)治療為主要手段,但即使行肝癌根治性切除,余肝內(nèi)仍有可能殘留目視及影像學(xué)不能發(fā)現(xiàn)的小癌灶。手術(shù)中對(duì)腫瘤的擠壓也會(huì)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞進(jìn)入門靜脈或癌栓脫落而發(fā)生轉(zhuǎn)移。此外,門靜脈癌栓也是影響肝癌預(yù)后的主要因素之一,所以門靜脈化療對(duì)預(yù)防肝癌復(fù)發(fā)及門靜脈轉(zhuǎn)移有重要臨床價(jià)值。肝癌由肝動(dòng)脈和門靜脈雙重供血,盡管以肝動(dòng)脈供血為主,目前研究表明肝癌的血管并不與肝動(dòng)脈直接溝通,而是與瘤體的末梢門靜脈和肝竇相通,故即使通過肝動(dòng)脈灌注,化療藥物也是經(jīng)這些吻合支先到門靜脈再進(jìn)入腫瘤組織的[8]。門靜脈灌注化療時(shí),藥物首先進(jìn)入了肝臟組織和肝內(nèi)病灶,然后再進(jìn)入體內(nèi)系統(tǒng)循環(huán),分布到其他組織中去;而外周靜脈注射化療后,藥物首先經(jīng)過系統(tǒng)循環(huán),分布至全身,其中一部分進(jìn)入肝臟,故門靜脈灌注和外周靜脈注射化療藥物后,藥物經(jīng)歷了不同的過程。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:這一過程的不同帶來了相應(yīng)的藥代動(dòng)力學(xué)差異,但藥物在血漿和肝臟中不斷代謝、消除的變化趨勢均是一致的。經(jīng)門靜脈或外周靜脈注藥后,大鼠肝臟及血漿中藥物濃度均呈規(guī)律性改變,藥物濃度在血漿分布相中快速降低的同時(shí),肝臟組織中藥物濃度也是同步快速下降的,這可能是由于化療藥物在體內(nèi)肝腎等器官中不斷代謝、消除的同時(shí),藥物在體內(nèi)是不斷減少的。
5-Fu在現(xiàn)有化療藥物中是對(duì)肝癌敏感性較好的藥物,且毒副作用小、價(jià)格便宜,目前仍是肝癌化療的最常用藥物[9-10]。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示:藥物在血漿和肝臟組織中的分布速度,門靜脈和外周靜脈注射兩組間差異無顯著性,血漿和肝臟中的濃度均在注射后5 min時(shí)已達(dá)峰值。門靜脈灌注5-Fu后,藥物在肝臟和血漿中的PR為1.34;外周靜脈灌注5-Fu后,藥物在肝臟和血漿中的PR為0.37。經(jīng)門靜脈區(qū)域灌注化療與外周靜脈注射比較,肝臟組織藥物濃度有顯著提高,藥峰濃度比達(dá)2倍以上,而外周血藥濃度則顯著降低,前者約為后者的2/3。此外,通過門靜脈區(qū)域灌注等量化療藥物與外周靜脈注射相比,前者的外周血藥物代謝消除速度更快,給藥后3小時(shí)血漿中已未能檢測到藥物。
從本研究的結(jié)果還可以看出,通過兩種不同的給藥途徑,門靜脈灌注化療的肝臟組織藥物時(shí)量曲線AUC較外周靜脈注射有顯著提高,而血漿中藥物時(shí)量曲線AUC較后者明顯降低。以上藥動(dòng)學(xué)指標(biāo)的測定結(jié)果說明采用門靜脈灌注區(qū)域化療可顯著提高肝臟內(nèi)藥物濃度及作用時(shí)間,同時(shí)有效減少藥物在外周血中不必要的分布。門靜脈區(qū)域灌注和外周靜脈注射5-Fu的肝-血穿透指數(shù)(PI)分別為1.38和0.41。與外周靜脈注射相比較,門靜脈灌注5-Fu化療的治療優(yōu)勢度(Rd)為3.37,提示區(qū)域性門靜脈灌注化療整體上明顯優(yōu)于經(jīng)外周靜脈注射化療。
綜上所述,區(qū)域性門靜脈灌注化療可提高肝臟藥物時(shí)-量作用強(qiáng)度,同時(shí)有效降低化療藥物在外周血中的分布,與經(jīng)外周靜脈注射化療相比較具有顯著的藥動(dòng)學(xué)優(yōu)勢。
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