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分子临床肿瘤。2016年12月；5（6）：817–822。
2016年11月1日在线发布。 数字对象标识：10.3892/mco.2016.1070年
预防性维修识别码：PMC5228101型
PMID：28101359

胶束联合顺铂（NC-6004）和S-1对人胃癌异种移植瘤的影响

Masahisa Kudo公司,1中，2 山本吉崎,1 Yoshikatsu Koga公司,1 滨口忠也（Tetsuya Hamaguchi）,三 秋本忠雄,2 Masahiro Yasunaga先生,1和松本康弘1
作者信息 文章注释 版权和许可信息 PMC免责声明

摘要

S-1和顺铂（CDDP）联合治疗是日本晚期胃癌的标准化疗；然而，给药需要住院进行水合，以防止CDDP的肾毒性。相比之下，NC-6004似乎降低了CDDP的肾毒性，可以在门诊使用。因此，在人类胃癌模型中，将S-1和NC-6004与S-1和CDDP联合治疗的效果进行了比较。体外研究了44As3Luc、MKN45和MKN74人胃癌细胞系的细胞毒作用。采用组合指数法比较NC-6004和5-氟尿嘧啶（5-FU）与CDDP和5-FU的疗效。这个体内在携带44As3Luc异种移植物的小鼠中评估S-1/NC-6004和S-1/CDDP的抗肿瘤作用。这两种组合在MKN45和MKN74细胞中均表现出协同活性，在44As3Luc细胞中表现出加性效应。此外体内S-1/NC-6004和S-1/CDDP治疗组的抗肿瘤效果没有差异。然而，与S-1/CDDP处理的小鼠相比，S-1/NC-6004处理的小鼠体重减轻显著降低。我们的数据保证了S-1/NC-6004联合治疗的临床评估。

关键词：胃癌，NC-6004，S-1，药物输送系统，增强通透性和滞留效应

介绍

在日本，晚期或复发性胃癌的标准化疗是S-1和CDDP的组合。然而，在第三阶段临床试验中(1)联合治疗后的中位总生存期只有13个月，表明晚期胃癌患者的预后较差。此外，这种联合治疗需要住院补水，以防止CDDP的肾毒性(2)与不良反应有关，包括严重恶心、神经毒性和过敏反应(三). 由于这些不良反应，经常需要停止CDDP治疗。作为一种替代方案，S-1和奥沙利铂的联合治疗被认为是晚期胃癌的标准治疗方法(4)由于奥沙利铂不需要水合作用，因此可以在门诊服用。然而，周围神经病变是奥沙利铂的一个主要不良反应，由于生活质量受损，经常需要停止治疗。

药物传递系统包括主动和被动靶向方法。可通过增强渗透性和滞留（EPR）效应实现被动靶向(5)这导致了胶束结合抗癌药物在肿瘤中的选择性积累和显著的抗肿瘤作用，同时降低了药物有效载荷的毒性(6). NC-6004含有CDDP结合聚合物胶束，旨在减少CDDP的不良反应并增强其抗肿瘤活性(7). 我们之前报道了NC-6004的抗肿瘤作用增强和毒性降低，包括肾毒性降低体内(8). 与肾铂总浓度相比，CDDP的尿峰浓度与毒性相关性更好(9); 因此，CDDP肾毒性被认为取决于尿液峰值浓度和泌尿小管中的最大CDDP浓度。因此，允许逐渐而非突然地积累近端和远端肾小管CDDP的策略可能会改善肾毒性。NC-6004不需要伴随药物或水合作用，并且被证明可以消除CDDP毒性，而不会减弱抗肿瘤作用(10). 一项针对晚期实体瘤患者的NC-6004的I期研究表明，静脉给药后延迟和持续释放CDDP可显著降低NC-6004肾毒性。此外，胃肠道（GI）毒性显著降低，因为几乎所有I期试验的患者只经历了1级或轻度胃肠道毒性(11)。

本研究的目的是在人类胃癌模型中比较NC-6004/S-1与CDDP/S-1联合治疗的效果。

材料和方法

化学治疗药物

NC-6004，由聚乙二醇（构成胶束外壳的亲水链）和聚谷氨酸与CDDP的配位络合物组成(12)由NanoCarrier Co.，Ltd.（日本Kashiwa）编制。CDDP从日本Kayaku有限公司（日本东京）购买。S-1购自日本东京太和制药有限公司。5-FU购自日本东京协和箱根麒麟有限公司。

细胞培养

稳定表达萤火虫荧光素酶的44As3Luc人印戒细胞胃癌细胞系(12)由K.Yanagihara博士（日本Kashiwa国立癌症中心东医院）善意提供。MKN45和MKN74细胞购自日本大阪JCRB细胞银行。细胞系保存在含有10%胎牛血清（日本东京罗氏诊断公司）、100 U/ml青霉素、100µg/ml链霉素和25µg/ml两性霉素B（Wako）的RPMI-1640培养基（日本大阪Wako市）中，培养基中含有5%的CO237°C时。

体外生长抑制试验

使用四氮唑盐基增殖试验（WST-8试验；Wako）研究NC-6004、CDDP和5-FU的生长抑制作用。在这些在体外研究表明，使用5-FU代替S-1，因为替加氟是一种主要在肝脏激活的氟尿嘧啶前体药物。S-1由替加氟（两种5-FU代谢调节剂）、5-氯-2,4-二羟基吡啶（CDHP）、二氢嘧啶脱氢酶（DPD）可逆抑制剂和氧化钾组成，摩尔比为1:0.4:1。替加氟，一种5-FU的口服前药，逐渐转化为5-FU，并在肝脏中被DPD快速代谢。CDHP的DPD抑制活性是尿嘧啶的180倍，并且被证实是尿嘧啶/替加氟（UFT）形式的有效DPD抑制剂在体外.草酸钾是一种主要分布于胃肠道的磷酸核糖基转移酶抑制剂。S-1的这种成分减少了胃肠粘膜中5-氟尿苷三磷酸与RNA的结合，并降低了腹泻的发生率(13). 将44As3Luc、MKN45和MKN74细胞以3000个细胞/孔的最终体积100µl接种到96 well板中，并在37°C下培养24小时。去除培养基后，将含有不同浓度每种药物的100-µl等分培养基添加到微孔中，并在37°C下培养细胞72小时。去除培养基后，向微孔中添加10µl WST-8溶液和90µl培养基，并在37°C下再培养细胞3 h。随后，使用96孔分光光度板读取器（SpectraMax 190，Molecular Devices Corp.，Sunnyvale，CA，USA）在450nm处检测甲赞产物的吸光度。实验一式三份，至少重复三次。细胞活力数据表示为平均值，并将其归一化为非处理对照细胞的数据，以生成剂量-反应曲线。最后，50%的抑制浓度（IC50)根据剂量-反应曲线确定。

药物相互作用分析

根据Chou和Talalay描述的组合指数（CI）方法评估胃癌细胞株中NC-6004或CDDP与5-FU的相互作用(14). 使用Calcusyn软件（美国纽约州纽约州纽约市Biosoft）对数据进行分析，并将5-FU与NC-6004或CDDP以固定比率结合，跨越单个IC50每个药物的值。对于任何给定的药物组合，CI值表示协同和拮抗程度，并以受影响的分数（Fa）值表示，该值表示药物杀死或抑制的细胞百分比。Fa/CI图是使用计算机分析中值效应分析产生的数据构建的。

实验小鼠模型

共购得150只6周龄雌性BALB/c裸鼠，重约16克，购自SLC Japan（日本静冈）。这些小鼠被关在特定无致病条件下的笼子里，并被免费提供无菌食物和水。7周龄小鼠皮下接种1×10644As3Luc细胞。所有动物程序均按照国家癌症中心动物实验委员会制定的实验动物护理和使用指南进行。这些指南符合法律要求的道德标准，并符合日本实验动物使用指南。

体内生长抑制试验

肿瘤生长到70毫米的体积三，并将小鼠随机分为试验组4或6只（对照组4只，治疗组6只）（第0天）。随后，通过尾侧静脉静脉注射NC-6004和CDDP，而口服S-1。正常对照组接受0.9%氯化钠溶液。每周测量两次体重、体长（a）和肿瘤块宽度（b）。肿瘤体积（TV）的计算公式如下：TV=（axb2)/2. 出于人道主义原因，电视>2000毫米的动物三被牺牲了。

我们最初分别评估了NC-6004、CDDP或S-1的抗肿瘤作用。NC-6004（相当于CDDP的剂量）和CDDP的给药剂量分别为2.5、5.0和7.5 mg/kg，S-1的给药浓度分别为5.0、10.0和15.0 mg/kg。NC-6004和CDDP在第1天和第8天给药，S-1在第0-4天和第7-11天给药。给药2.5 mg/kg NC-6004或2.5 mg/kg CDDP+10 mg/kg S-1后，评估NC-6004/S-1或CDDP/S-1的抗肿瘤作用。根据上述时间表给药NC-6004、CDDP和S-1。在进一步的分析中，随着联合治疗剂量的增加，对抗肿瘤效果的增强进行了评估，具体如下：联合治疗组的小鼠接受10 mg/kg S-1加5.0或7.5 mg/kg NC-6004的治疗。S-1/CDDP联合治疗如下：10 mg/kg S-1加5.0或7.5 mg/kg CDDP。NC-6004和CDDP在第1天、第8天和第15天服用，而S-1在第0-4天、第7-11天和第14-18天服用。当平均体重较基线下降>10%时，停止治疗。

肾毒性评价及小肠病理检查

雌性BALB/c裸鼠分为四组，每组4-6只（4只为对照组，6只为治疗组）：S-1/NC-6004组、S-1/CDDP组、S-1组和对照组。按照上述给药方案给药NC-6004、CDDP和S-1，使用10 mg/kg S-1加7.5 mg/kg NC-6004或10 mg/kg S1加7.5 mg/kgCDDP。在这个实验中，即使平均体重比基线下降了>10%，也继续进行治疗。第21天，在全身麻醉下处死小鼠，采集血样，并取出小肠进行进一步研究。血样中的肌酐水平由日本东京SRL实验室测定。在回肠中部切除小肠，用10%福尔马林固定，石蜡包埋，切片并用苏木精和伊红染色。

统计分析

所有数据均表示为平均值±标准偏差（SD）。使用Dunnett的双尾模型比较肿瘤生长抑制效果、体重变化和肾功能（血清肌酐水平）t吨-测试。使用JMP 10（SAS Institute，Inc.，Cary，NC，USA）进行统计分析，当P<0.05时，差异被认为具有统计学意义。

结果

体外生长抑制试验

IC50胃癌细胞系中NC-6004的值范围为21.75（44As3Luc）至118.13µmol/l（MKN74；表一). 与之前的研究一致(8)NC-6004的细胞毒性作用是CDDP的6.1至14.0倍。因此，5-FU:CDDP和5-FU:NC-6004组合研究分别使用1:1和1:10的摩尔比。

表一。

集成电路5044As3Luc、MKN45和MKN74胃癌细胞系中CDDP和NC-6004的值（µmol/l）。

IC50（µmol/l）±标准偏差
细胞系5-氟尿嘧啶CDDP公司NC-6004标准
44As3发光二极管3.90±0.151.94±0.20  21.75±0.76
MKN45型5.69±0.509.52±1.32133.13±4.93
MKN74型3.21±0.3919.38±1.15118.13±9.15

集成电路50，50%抑制浓度；5-氟尿嘧啶；CDDP、顺铂。

5-FU与CDDP或NC-6004之间的药物相互作用

CI<1.0、1.0和>1.0分别表示两种药剂之间的协同作用、相加作用和拮抗作用。在所有三种细胞系中，两种联合治疗在Fa值为0.5–1.0时观察到协同作用(图1)在44As3Luc细胞中，5-FU与NC-6004之间的协同作用几乎等同于5-FU和CDDP之间的协同。

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5-FU与CDDP或NC-6004的组合指数（CI）。CI<1.0、1.0和>1.0分别表示协同、相加和拮抗相互作用。5-氟尿嘧啶；CDDP、顺铂；SD，标准偏差。

44As3Luc肿瘤中单药及联合用药的体内抗肿瘤作用

服用NC-6004、CDDP以及10 mg/kg S-1和2.5 mg/kg CDDP或NC-6004的联合用药后的抗肿瘤效果和体重减轻与服用NC-6002和CDDP后的抗瘤效果和体重减少相似，并且这两个因素均呈剂量依赖性增加（数据未显示）。S-1和7.5 mg/kg CDDP的联合治疗在第14天停止，因为体重比基线下降了10%以上。然而，S-1加5.0 mg/kg NC-6004的疗效与S-1和5.0 mg/kg CDDP的疗效没有显著差异。同样，S-1加7.5 mg/kg NC-6004的治疗效果与S-1加5.0 mg/kg NC6004或CDDP的疗效在第21天之前没有显著差异，尽管从第21天开始观察到S-1加7.5mg/kg NC6000的疗效无显著趋势。相比之下，与S-1+5.0 mg/kg NC-6004治疗组相比，S-1+5.0mg/kg CDDP治疗组的体重变化更为显著。S-1加5.0 mg/kg NC-6004组和S-1加7.5 mg/kg NC6000组之间的体重减轻没有显著差异。然而，与所有其他组相比，S-1联合7.5 mg/kg CDDP导致体重严重减轻。

联合治疗的肾毒性和肠道毒性

给药0.9%NaCl、S-1、S-1/CDDP或S-1/NC-6004后第21天的血浆肌酐±SD浓度分别为0.13±0.02、0.12±0.01、0.23±0.02和0.11±0.00 mg/dl。与对照组（P＜0.0001）、S-1组（P＜0.0001）和S-1加NC-6004组（P＜0.0001）相比，S-1加7.5mg/kg CDDP组的肌酸酐血浆浓度显著升高；图3A)。

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S-1加CDDP或NC-6004的肾脏和肠道毒性评估。（A） 第21天的血浆肌酐浓度；（B） 回肠粘膜的组织病理学表现。由于联合治疗的毒性，粘膜出现了一些病理变化，包括绒毛变形和绒毛密度降低。Ctrl，控制；CDDP、顺铂。

用0.9%NaCl溶液处理的小鼠空肠和回肠粘膜中观察到正常绒毛的规则排列。相比之下，S-1、S-1/CDDP和S-1/NC-6004治疗组小鼠的空肠和回肠粘膜显示绒毛变形，绒毛高度和宽度降低。特别是，与S-1和S-1/NC-6004处理的小鼠相比，S-1/CDDP处理的小鼠表现出更严重的绒毛变形和变化，以及绒毛密度的更严重下降(图3B)。

讨论

在本研究中，将S-1/NC-6004联合治疗与S-1/CDDP联合治疗的抗肿瘤活性和毒性进行了比较，后者是目前胃癌最常用的治疗方法之一。我们的数据表明，与S-1/CDDP治疗相比，S-1/NC-6004治疗的毒性显著降低。此外，在本研究中使用的人胃癌小鼠模型中，S-1/NC-6004的抗肿瘤活性与S-1/CDDP的抗肿瘤作用没有显著差异。此外，当与S-1联合用药时，与单一治疗剂治疗效果相比，NC-6004和CDDP的抗肿瘤效果呈剂量依赖性增加。然而，CDDP的毒性也以剂量依赖的方式增加，因此必须停止使用10 mg/kg S-1加7.5 mg/kg CDDP的治疗。相比之下，NC-6004的毒性并未以剂量依赖性的方式增加，且与10 mg/kg S-1和7.5 mg/kg NC-6004联合治疗的耐受性良好。此外，S-1和NC-6004联合使用不会引起肾毒性。以前有人建议，S-1剂量应根据肾功能确定，因为血液中S-1浓度过高会导致严重的不良反应，包括骨髓抑制和胃肠道毒性(13). 因此，在与S-1和CDDP联合治疗期间，必须密切监测肾功能。相比之下，与CDDP相比，NC-6004不太可能引起肾功能障碍，与S-1联合治疗后，骨髓抑制和胃肠道毒性可能相对有限。虽然我们没有测量替加氟/S-1代谢物5-FU的血液浓度，但我们的数据表明，血液中S-1浓度升高导致了CDDP诱导的肾功能损害导致的胃肠道毒性。

在NC-6004的第一阶段临床试验中(11)，建议剂量定义为等于90 mg/m2CDDP剂量。该试验还证明，在服用NC-6004期间不需要过度水合，从而可以在门诊安全服用。因此，目前正在进行胰腺癌III期临床试验和非小细胞肺癌II期临床试验。CDDP联合化疗已被用作胃癌和其他几种癌症的标准治疗方案。用NC-6004替代CDDP可能会降低这些治疗方案的毒性，并提高癌症患者的生活质量。

总之，目前的临床前研究表明，与S-1和CDDP相比，S-1和NC-6004联合治疗的毒性显著降低，同时保留了类似的CDDP介导的抗肿瘤活性。这些数据保证了S-1和NC-6004联合治疗晚期胃癌患者的进一步临床研究。

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体内联合治疗小鼠肿瘤生长抑制试验（n=6）。在第0-4天、第7-11天和第14-18天用10 mg/kg S-1联合治疗，在第1天、第8天和第15天用7.5 mg/kg CDDP或NC-6004联合治疗。由于体重减轻>10%，在第14天停止使用10 mg/kg S-1和7.5 mg/kg CDDP的联合治疗。随后恢复了平均体重（虚线）。Tx，治疗；CDDP、顺铂。

鸣谢

本研究由国家癌症中心研发基金（Y.Matsumura）和日本科学促进会（JSPS）通过“世界领先的科技创新研发资助计划”（FIRST）提供支持。提交人谨感谢秋福弥·福鲁雅先生和马里·沟口幸一女士的技术援助，以及中山真纪子女士的秘书协助。

词汇表

缩写

CDDP公司顺铂
5-氟尿嘧啶5-氟尿嘧啶
电子顺磁共振增强渗透性和滞留性
GI公司胃肠道
集成电路5050%抑制浓度
CI公司组合指数
Fa公司受影响的分数
电视肿瘤体积
标准偏差标准偏差

工具书类

1小泉W、Narahara H、Hara T、Takagane A、Akiya T、Taka gi M、Miyashita K、Nishizaki T、Kobayashi O、Takiyama W等。S-1联合顺铂与S-1单独用于晚期胃癌一线治疗的比较（SPIRITS试验）：III期试验。《柳叶刀肿瘤学》。2008;9:215–221. doi:10.1016/S1470-2045（08）70035-4。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
2Pinzani V、Bressole F、Haug IJ、Galtier M、Blayac JP、Balmès P.顺铂诱导的肾毒性和毒性调节策略：综述。癌症化疗药理学。1994;35：1–9.doi:10.1007/BF00686277。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
三。Hartmann JT，Lipp HP。铂化合物的毒性。药物治疗专家。2003;4:889–901. doi:10.1517/14656566.4.6.889。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
4Yamada Y、Higuchi K、Nishikawa K、Gotoh M、Fuse N、Sugimoto N、Nishina T、Amagai K、Chin K、Niwa Y等。三期研究，比较草酸铂加S-1与顺铂加S-1治疗晚期胃癌初诊患者的疗效。安·昂科尔。2015;26:141–148. doi:10.1093/annonc/mdu472。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
5Matsumura Y，Maeda H。癌症化疗中大分子疗法的新概念：蛋白质和抗肿瘤剂smancs的致瘤性积聚机制。癌症研究。1986;46:6387–6392.[公共医学][谷歌学者]
6Maeda H，Matsumura Y.基于EPR效应的药物设计和增强癌症化疗的临床前景。高级药物交付版本。2011;63:129–130. doi:10.1016/j.addr.2010.05.001。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
7Nishiyama N，Kataoka K。芯部含有顺二氯二胺铂（II）的尺寸可控聚合物胶束的制备和表征。J控制释放。2001年；74：83–94。doi:10.1016/S0168-3659（01）00314-5。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
8Uchino H、Matsumura Y、Negishi T、Koizumi F、Hayashi T，Honda T、Nishiyama N、Kataoka K、Naito S、Kakizoe T。顺铂复合聚合物胶束（NC-6004）可以降低顺铂对大鼠的肾毒性和神经毒性。英国癌症杂志。2005年；93:678–687. doi:10.1038/sj.bjc.6602772。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
9Levi F、Hrushesky WJ、Borch RF、Pleasants ME、Kennedy BJ、Halberg F.顺铂尿药代动力学和肾毒性：一种常见的昼夜节律机制。癌症治疗代表。1982;66:1933–1938.[公共医学][谷歌学者]
10Mizumura Y、Matsumura Y、Hamaguchi T、Nishiyama N、Kataoka K、Kawaguchi T、Hrushesky WJ、Moriyasu F、Kakizoe T。顺铂复合聚合物胶束可消除肾毒性，同时保持抗肿瘤活性。Jpn J癌症研究。2001年；92:328–336. doi:10.1111/j.1349-7006.2001.tb01099.x。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
11Plummer R、Wilson RH、Calvert H、Boddy AV、Griffin M、Sludden J、Tilby MJ、Eatock M、Pearson DG、Ottley CJ等。实体肿瘤患者顺铂合并聚合物胶束（NC-6004）的一期临床研究。英国癌症杂志。2011;104：593–598。doi:10.1038/bjc.2011.6。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
12Yanagihara K、Takigahira M、Takeshita F、Komatsu T、Nishio K、Hasegawa F、Ochiya T。定量评估腹膜肿瘤播散进展的光子计数技术。癌症研究。2006;66:7532–7539. doi:10.1158/008-5472.CAN-05-3259。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
13Chou TC，Talalay P.剂量-效应关系的定量分析：多种药物或酶抑制剂的联合作用。高级酶调节。1984;22:27–55. doi:10.1016/0065-2571（84）90007-4。[公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
14Booka E、Imamura CK、Takeuchi H、Hamamoto Y、Gomi D、Mizukami T、Ichiyama T、Tateishi K、Takahashi T、Kawakubo H等。通过前瞻性药代动力学研究开发基于肾功能的S-1剂量配方。胃癌。2016;19:876–886. doi:10.1007/s10120-015-0536-6。 [PMC免费文章][公共医学] [交叉参考][谷歌学者]
文章来自分子与临床肿瘤学由以下人员提供Spandidos出版物